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LCM

Center for Symbiotic Mechatronics

Details

Programm / Ausschreibung COMET, K2 Zentren, 3. Ausschreibung COMET-Zentren (K2) 2016
Projektkoordinator Linz Center of Mechatronics GmbH
Projektpartner AVL List GmbH
Miba Sinter Austria GmbH
Siemens Aktiengesellschaft Österreich
KEBA AG
Pöttinger Landtechnik GmbH
SKIDATA GmbH
B&R Industrial Automation GmbH
DAU GmbH & Co KG
battenfeld-cincinnati Austria GmbH
JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH
GE Healthcare Austria GmbH & Co OG
Salvagnini Maschinenbau GmbH
ENGEL AUSTRIA GmbH
voestalpine Stahl GmbH
Miba Frictec GmbH
"OTTRONIC" Regeltechnik Gesellschaft m.b.H.
Engineering Center Steyr GmbH & Co KG
TRUMPF Maschinen Austria GmbH & Co. KG.
Med-El Elektromedizinische Geräte Gesellschaft m.b.H.
Trotec Laser GmbH
Infineon Technologies Austria AG
Infineon Technologies Linz GmbH & Co KG
Technische Universität Graz
Materials Center Leoben Forschung GmbH
Polymer Competence Center Leoben GmbH
FerRobotics Compliant Robot Technology GmbH
Virtual Vehicle Research GmbH
AC2T research GmbH
Bosch Rexroth AG
FH OÖ Forschungs & Entwicklungs GmbH
Technische Universität Wien
CEMTEC Cement and Mining Technology GmbH
voestalpine Grobblech GmbH
Miba Aktiengesellschaft
Universität Linz
Universität Klagenfurt
Universität Innsbruck
Siemens Aktiengesellschaft
University of Rijeka
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Technische Universität Dresden
Levitronix GmbH
ebm-papst St. Georgen GmbH & Co. KG
HANNING ELEKTRO-WERKE GmbH & Co. KG
RHI Magnesita Interstop AG
Tampere University of Technology
University of Pavia
Russian Academy of Sciences Institute for Problems in Mechanical Engineering
KTH Royal Institute of Technology
Promot Automation GmbH
Smartbow GmbH
voestalpine BÖHLER Bleche GmbH & Co KG
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Rieter CZ s.r.o.
FLOW-TRONIC S.A./N.V.
Supmeca – Institut supérieur de mécanique de Paris
Hochschule Konstanz Technik, Wirtschaft und Gestaltung Institut für Systemdynamik
Toyohashi University of Technology Department of Mechanical Engineering
Ural Branch of Russian Academy of Science Institute of Continuous Media Mechanics
STIWA Automation GmbH
Universität für künstlerische und industrielle Gestaltung Linz
ZF Friedrichshafen AG
TDK Electronics AG
TGW Logistics Group GmbH
INRAS GmbH
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH) Aachen
VÚTS, a.s.
Flanders Make
Primetals Technologies Austria GmbH
Politecnico di Milano
Universität Stuttgart
Technische Universität München
ETH Zürich
Politecnico di Torino
Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.
Katholieke Universiteit Leuven
University of Ljubljana
KEBA Industrial Automation Germany GmbH
Universität Duisburg-Essen Lehrstuhl für Mechanik und Robotik
GOGOA Mobility Robots S.L.
Eindhoven University of Technology Department of Mechanical Engineering
RISE Research Institutes of Sweden AB
IMS - Laboratoire de l'Intégration du Matériau au Système
Tokyo Institute of Technology School of Engineering
Aalborg University Department of Energy Technolgy
Brescia University Department of Information Engineering
Universität des Saarlandes Lehrstuhl für Systemtheorie und Regelungstechnik
Primetals Technologies Germany GmbH
University of Catania School of Architecture of Siracusa
Ars Electronica Linz GmbH & Co KG
RWT Hornegger & Thor GmbH
AISEMO GmbH
Hitzinger Electric Power GmbH
Aarhus University
Robert Gordon University - School of Computing Science and Digital Media
Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG
Projektstart 01.01.2018
Projektende 31.12.2021
Status abgeschlossen
Projektlaufzeit 48 Monate
Keywords Symbiotic, Mechatronics, LCM

Projektbeschreibung

Unsere Welt von heute befindet sich in einem Umbruch. Dies erfordert eine Neuorientierung in unserem Alltag sowie für gesamte Wirtschaftszweige, z.B. in Produktentwicklung, Projektierung oder Produktion. Die Fortschritte in der Informations- und Kommunikationstechnik haben zu einer globalen Vernetzung geführt, deren riesiges Potenzial für radikale Innovationen und verbesserte Produkte durch neue Konzepte und Initiativen wie “Internet der Dinge”, “Cyber-physische Systeme”, “Industrie 4.0” oder “Produktion der Zukunft“ belegt wird. Die meisten dieser Konzepte beinhalten mechatronische Systeme als unverzichtbare Bestandteile. Sie müssen künftig aber untereinander und mit ihren physischen, digitalen, menschlichen oder klimaspezifischen Umgebungen verstärkt interagieren. Die Mechatronik muss sich daher wandeln, um diesen Anforderungen gerecht zu werden. Dem Vorbild der Natur folgend, schlagen wir vor, mechatronische Systeme mit ihren vielfältigen Interaktionspartnern zum beiderseitigen Nutzen in Beziehung zu bringen, seien dies Biegepressen, digitale Zwillinge, Menschen mit Behinderung oder Raumklimaverhältnisse. Diese Partnerschaft gleicht einem „Organismus“, für den das Prinzip der Symbiose neue Nutzenpotenziale für komplexe technische Systeme eröffnet. „Symbiotische Mechatronik“, wie in diesem Antrag definiert, ist ein neues Paradigma mit dem Ziel, mechatronische Systeme zu den genannten, vielfältigen Interaktionen zum wechselseitigen Nutzen der daran beteiligten Partner zu befähigen. Besondere Herausforderungen des geplanten Forschungsprogramms umfassen (i) die Evolution der gegenwärtigen Mechatronik in Richtung vielschichtiger, symbiotischer Interaktionen mit ihren Umgebungen bei (ii) gleichzeitiger Weiterentwicklung der mechatronischen Kerndisziplinen. Das „K2-Zentrum für Symbiotische Mechatronik“ soll wissenschaftliche Grundlagen für diese Metamorphose erarbeiten. Das Forschungsprogramm umfasst drei Areas, die industriellen Herausforderungen gewidmet sind, und die strategische Area "Symbiotik", in der Technologien und Methoden zur Genese bahnbrechender Ergebnisse behandelt werden, womit hohe Risiken für Forschung jenseits des Standes der aktuellen Mechatronik verbunden sind. Durch vorwettbewerbliche Forschungsleistungen auf höchstem Niveau und Anstöße für richtungsweisende Innovationen, stimuliert durch den beschriebenen Paradigmenwechsel, werden die internationale Sichtbarkeit und Reputation des Zentrums gestärkt. Darüber hinaus sollen interdisziplinäre, internationale Projekte, insbesondere EU-Projekte, initiiert werden. Das Gesamtbudget des beantragten K2-Zentrums beträgt 48 Mio. EUR für vier Jahre. 44 Unternehmenspartner, 37 nationale und 53 internationale wissenschaftliche Partner werden in diesem Forschungsprogramm kooperieren. Zur Erschließung neuer Bereiche sind 25% der Forschung rein strategisch, ein Anteil von zusätzlichen 11% strategischer Forschung ist in die „multi-firm“ Projekte integriert. Mit dem beantragten K2-Zentrum will LCM sein Netzwerk nationaler und internationaler Partner über die aktuellen Felder der Mechatronik hinaus erweitern, seine langfristige internationale Sichtbarkeit stärken und zukunftsweisende Technologien entwickeln. Damit wird der Wirtschaftsstandort Österreich in Sachen Innovationskraft, Wettbewerbsfähigkeit und Attraktivität für in- und ausländische Unternehmen wesentlich gestärkt.

Abstract

Today’s world is faced with radical changes calling for novel orientations of industrial branches, e.g. in product development, engineering, or manufacturing, and of our daily lives as well. Dramatic progress in information and communication technology has strongly pushed worldwide networking. New concepts and prominent initiatives such as “internet of things”, “cyber-physical systems”, “Industry 4.0”, or “Factories of the Future” give visible evidence thereof and aim at stimulating radical innovations and significant product improvements. Most of these concepts include mechatronic systems as indispensable parts and request strong mutual interaction among these systems and with various physical, digital, human and ambient environments. As a consequence, today’s mechatronics has to find novel orientations within this transformation process. Following nature’s example, we propose to bring mechatronic systems into mutual, beneficial interrelations with their interacting partners, be it press brakes, digital twins, disabled persons, or indoor climate. This partnership resembles an “organism” for which the principle of symbiosis will open new potential benefits for complex technical systems. “Symbiotic Mechatronics”, defined by this proposal as the novel paradigm, addresses mechatronic systems as interdisciplinary enablers providing the means to vitally support the above-mentioned interactions. Exceptional challenges of the proposed research program will be (i) the necessary opening up of state-of-the-art mechatronics towards multi-facetted, multi-layered interactions between mechatronic systems and their symbiosis partners, and (ii) accompanying advances in core mechatronics disciplines. The “K2 Center for Symbiotic Mechatronics” will establish scientific foundations for this metamorphosis. The research program comprises three areas devoted to major industrial challenges and the strategic area “Symbiotics” that aims at technologies and methods provoking breakthrough results, thus accepting high risks of research beyond state of the art. The Center’s international reputation will be strengthened by its high level pre-competitive research output, by inducing innovations, and by initiating the above mentioned paradigm shift. We plan to launch and participate in highly interdisciplinary EU projects. The overall budget of the proposed K2 Center amounts to EUR 48 million for four years. 44 company partners and 37 national and 53 international scientific partners participate in the research program. To open up promising emerging fields, 25?% of the research will be purely strategic, an additional share of 11?% will be contributed by strategic parts of the multi-firm projects. By means of the proposed K2 Center, LCM will further expand its network of national and international partners, including players in fields beyond state-of-the-art mechatronics. Their involvement in the Center’s research program will result in long-term international visibility for science and industry and will foster trendsetting technologies. Austria’s economy will thus be significantly strengthened in its innovation power, competitiveness, and attractiveness for domestic and foreign companies.

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