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Electronics

Neben dem klassischen Maschinenbau hat sich die angewandte Elektronik als Kompetenzfeld der Mechatronik etabliert, verdeutlicht wird dies durch zahlreiche Industriekooperationen und mehrere erfolgreich abgeschlossene Forschungsprojekte. Der Schwerpunkt Electronics bündelt die Aktivitäten beginnend vom Schaltungsdesign bis hin zur ganzheitlichen Simulation von Prozessanlagen.

Embedded Systems
Industrielle Anwendbarkeit theoretischer Ergebnisse setzt sowohl leistungsstarke wie auch zuverlässige Hardwareplattformen voraus – Embedded Systems – aufgebaut auf FPGAs, Standardprozessoren oder auf Microcontrollern bilden dafür die ideale Basis. So können z.B. anspruchsvolle Algorithmen der Regelungstechnik effizient auf Echtzeitsystemen realisiert werden.
Industrielle Regelungstechnik
Speziell der Fachbereich Mechatronik definiert sich über die Regelungstechnik als sein Rückgrat. Neben der Modellierung in den verschiedenen physikalischen Disziplinen, Reglerauslegung und der Systemsimulation steht die Implementierung auf moderner Hardware im Vordergrund. Kostengünstige Floating Point Hardware gepaart mit automatischen Codegenerierungstools erlauben die effiziente und kostengünstige Entwicklung hochspezialisierter Regler auch für klein- und mittelständige Unternehmen.
Beschichtungstechnik
Plasmagestützte Beschichtungsverfahren (PVD) finden breite Anwendung in der Erzeugung von funktionalen Schichten, in der Optik als auch im Bereich der Tribologie. Aufbauend auf einer Eigenentwicklung zur Plasmacharakterisierung für die Korrelation von Schichteigenschaften mit den Prozessparametern der Beschichtungsanlage bieten Prozesssimulationen die Grundlage zur Qualitätssicherung in Beschichtungsanlagen.
Messsysteme
Regelungstechnik und Prozesstechnik ohne Messtechnik ist nicht denkbar, der Bereich Messsysteme stellt sich dieser Herausforderung in den unterschiedlichsten Industriezweigen – exemplarisch kann hier die Anwendung bildgestützter Verfahren genannt werden. Die Kompetenz ist in der gesamten Entwicklungskette - von der Problemanalyse über die Entwicklung der Messstrategie bis hin zur Kleinserienfertigung elektronischer Systeme gegeben.
Medizintechnik
Der Fortschritt in medizinischen Operations-, Behandlungs- und Therapiemethoden u.v.m. ist maßgeblich auch vom technischen Fortschritt geprägt. Im Forschungsschwerpunkt Medizintechnik kommen viele Technologien aus der Mechatronik zum Einsatz, hierzu sind z.B. moderne Bildverarbeitungsmethoden gepaart mit intelligenten Robotersteuerungen in der Operationstechnik, Strömungsanalysen in Atemwegen mittels Simulationstechnik zur Vorhersage von operativen Eingriffen oder die Prothetik zur personalisierten chirurgischen Operationsvorbereitung als einige Beispiele zu nennen. Dieser F&E Bereich erschließt ständig neue interessante Anwendungsgebiete der Medizin unter Einsatz modernster technischer Methoden.

Projekte
MIEDA
Projektstatus:
Laufend

Projektstart:
Oktober 2013

Projektmitarbeiter:
DI Dr. Andreas Mehrle
ProjektmitarbeiterIn, seit Oktober 2013


Ing. Ronald Stärz, BSc
ProjektleiterIn, seit Oktober 2013


Projektinhalt:
Das Ziel dieses Projektes ist es ein kompaktes und automatisiertes Messsystem zur Analyse und Überwachung von PVD Prozessen zu entwickeln und herzustellen und als industrietaugliches Produkt auf den Markt zu bringen. Das Konzept des MIEDA Systems (Multichannel Ion Energy Distribution Analyser) realisiert kleine, automatisch arbeitende Prozesssensoren, die direkt in die Vakuum- bzw. Beschichtungsanlagen eingebaut werden können und den Herstellungsprozess online messen und überwachen. Durch die wissenschaftlichen Vorarbeiten ist es uns gelungen die gelieferten Prozessdaten so zu analysieren und aufzubereiten, dass eine Beurteilung des Prozesszustandes und somit eine online Prozess¬überwach¬ung und Qualitätskontrolle möglich wird. Weiters soll bei PhysTech ein Know-How und Wissensnmanagenent erarbeitet und implementiert werden, das gewährleistet, dass die Ergebnisse und Erkenntnisse aus den verschiedenen Forschungsprojekten gesammelt und entsprechend aufbereitet werden und als interne Wissensdatenbank zur Verfügung stehen. Dies ist ein zentrales Thema, da derzeit durch die vielen projektbezogenen Mitarbeiter immer auch Wissen "verloren" geht.

MCI Quadcopter - Flying PCB
Projektstatus:
Abgeschlossen

Projektstart:
September 2015

Projektmitarbeiter:
DI Dr. Andreas Mehrle
ProjektmitarbeiterIn, seit Oktober 2014


Ing. Ronald Stärz, BSc
ProjektleiterIn, seit Oktober 2014


Projektinhalt:
Ziel eines (ursprünglich Studierenden-) Projektes war einen ARM Cortex M4 Prozessor zum Fliegen zu bringen. Aufgrund der spontanen Unterstützungszusage von Infineon Austria fiel die Wahl auf einen XMC 4500 aus Villach. Im Laufe des Projektes wurden Kommunikation mit einer Fernsteuerung, Ansteuerung der Motortreiber, Lageregelung und Auslesen der IMU-Sensoren auf nur einem dieser Mikroprozessoren implementiert, sodass am Semesterende wirklich ein Quadcopter durch das MCI flog. Der große Erfolg (Bild: Infineon Technologies PMM Unit Leiter Andreas Urschitz mit dem MCI Quadcopter) hat Infineon dazu bewogen das MCI mit der Weiterentwicklung zu beauftragen. Ziel des Projektes ist es die Plattform zu verkleinern, komplett mit Infineon Halbleitern zu bestücken und entsprechende Schnittstellen zu modernen Sensoren herzustellen.



Vorträge
  • B S Schneider · S Costea · C Ionita · R Schrittwieser · V Naulin · J J Rasmussen · R Stärz · N Vianello · J Kovacic · T Gyergyek , "Robust highly emissive probe for plasma potential measurements in the edge region of toroidal plasmas ", 1st EPS conference on Plasma Diagnostics; 05/2015, European Physical Society, Rome, Italy
  • R. Schrittwieser, C. Ionita, K. Rahbarnia, J. Gruenwald, T. Windisch, R. Stärz, O. Grulke, T. Klinger, "Measurements of HF-plasma oscillations by means of a laser-heated emissive probe", 9th International Workshop on Electric Probes in Magnetized Plasma (Iaşi, Romania, 21-23 September 2011; 22 September 2011), Programme & Book of Abstracts (Faculty of Physics, "Alexandru Ioan Cuza" University, Iaşi, Romania), p. 29, http://langmuir.plasma.uaic.ro/IWEP2011.
  • C. Ionita, J. Grünwald, Ch. Maszl, R. Stärz, M. Čerček, B. Fonda, T. Gyergyek, G.Filipič, J. Kovačič, C. Silva, H. Figueiredo, T. Windisch, O. Grulke, T. Klinger, R. Schrittwieser, "The use of emissive probes in laboratory and tokamak plasmas", PLASMA diagnostics 2010, International Conference on Diagnostic Methods involved in Research and Applications of Plasmas (Pont-à-Mousson, Lorraine, France, 12-16 April 2010; 16 April 2010).
  • Benjamin Hupfauf, Marc Koch, Ronald Stärz, Thomas Obholzer, Marco Rupprich; Online-Konzentrationsbestimmung von Lackflüssigmaterialien im Prozesswasser; Präsentation, Industrietage ? Wassertechnik, Management und Behandlung industrieller Prozess ? und Abwässer, 30. November ? 1. Dezember 2009 Fulda