Materials Center Leoben Forschung GmbH
Business Area Services

Produkt- & Prozessoptimierung

Effiziente Prozesse und optimal eingesetzte Werkstoffe sind der Schlüssel zu Qualität und Wirtschaftlichkeit. Wir unterstützen Sie bei der systematischen Analyse und Verbesserung Ihrer Produktionsprozesse, um Qualität, Stabilität und Kostenstruktur nachhaltig zu optimieren.

Unsere Leistungen:

  • Analyse von Produktionsprozessen zur Identifikation technischer Schwachstellen

    Erfassung und Bewertung werkstoffrelevanter Prozessparameter

     

  • Optimierung von Werkstoffeinsatz, Fertigungsverfahren und Toleranzen – für stabile, reproduzierbare Ergebnisse

     

  • Reduzierung von Fertigungskosten durch Prozessstabilisierung und Materialeffizienz

     

  • Begleitung bei der Einführung neuer Werkstoffe oder Technologien – insbesondere bei Retrofit-Projekten und Digitalisierungsvorhaben

Ihr Vorteil

Durch datenbasierte Prozesskenntnis und werkstofftechnisches Know-how schaffen wir robuste, effiziente Fertigungsabläufe – von der Einzelkomponente bis zur Serienproduktion.

Ausgewählte Erfolgsprojekte aus der Praxis

Wireless Sensor Nodes (WSNs)

Optimierung von kabellosen Sensorknoten für die Zustandsüberwachung

Planen, testen und optimieren Sie die Laufzeit Ihrer energieautarken kabellosen Sensorknoten unter Beachtung der Algorithmen und resultierender Datenübertragung vor dem Bau von Prototypen bzw. wichtiger Entwurfsentscheidungen.

  • Das Problem
    Die Einsatzfähigkeit von energieautarken kabellosen Sensorknoten (engl. wireless sensor node, WSN) ist abhängig von ihrem Energieverbrauch sowie der aus der Umgebung gewonnenen Energie (engl. Energy Harvesting). Der Energieverbrauch wiederum hängt von den am WSN ausgeführten Algorithmen sowie der Menge an übertragenen Daten ab. Typischerweise können Probleme der Zustandsüberwachung mit verschiedensten Algorithmen gelöst werden, die aber, besonders auf Mikrocontrollern, sehr unterschiedliche Ausführungszeiten, Speicherverbrauch und Energiebedarf haben können. Typischerweise wird vorab die Klassifikationsgenauigkeit diverser Varianten erhoben. Aufgrund des Aufwandes werden aber meist nur wenige Algorithmen tatsächlich auf dem WSN implementiert und deren Ausführungszeit und Energieverbrauch gemessen. Das führt zu einer mangelhaften Entscheidungsgrundlage und potentiell zu suboptimalen Entwurfsentscheidungen. Die Folgen sind potentiell längere Entwicklungszeiten und/oder überdimensionierte und damit teurere Sensorknoten als notwendig.

    Das Kompilieren verschiedener Algorithmen für Mikrocontroller und das Erheben des jeweiligen Energieverbrauchs auf Prototypen ist zeitaufwendig und teuer.

  • Unsere Fähigkeit
    Das MCL unterhält einen WSN Simulations- und Analyse-Framework (MCL WSN*Explorer), mit dem eine große Anzahl von Algorithmen und deren Varianten (in ONNX Format) automatisch kompiliert, auf ausgewählten Mikrocontrollern ausgeführt, sowie deren Ausführungszeit, Speicherverbrauch und Energieverbrauch gemessen werden kann. Diese Ergebnisse fließen in eine Simulation verschiedener WSN Konfigurationen unter realitätsnahen Applikationsbedingungen ein.

  • Ihr Mehrwert
    Wir kartieren Ihren Lösungsraum – effizient und akkurat. Sie erhalten einen umfassenden Bericht der als Grundlage für ein weiteres Vorgehen dienen kann. Sie können sich im Weiteren auf die weitere Umsetzung der besten Lösungsvarianten konzentrieren.

Unsere Leistungen im Überblick:

Algorithmen

  • Erstellen und Validieren von Algorithmen für die Zustandsüberwachung physikalischer Systeme

  • Kompilieren von Scikit-learn Algorithmen in ausführbare ARM Binaries

  • Automatisierte Vermessung der Ausführungszeit und des Energieverbrauchs auf ausgewählten Mikrocontrollern

  • Automatisiertes Reporting

  • Automatisches Generieren von Beschreibungsfiles für die WSN Simulation

WSN Simulation

  • Realitätsnahe Energiemodelle: Simulation von Energieströmen mit Solarharvesting (PV), vereinfachtem Batterielade-/Entladeverhalten und Ruhe-/Aufwach-Zuständen.

  • Kommunikationskosten im Blick: Vereinfachtes RF‑Energie‑Modell pro Bit/Packet

  • Zyklen mit echten Daten: Der WSN*Explorer ist die Kombination unterschiedlicher Betriebszyklen (z. B. Mess‑, Sende‑ und Schlafphasen) mit Realweltdaten. Aktuell werden historische Solar‑Irradiance‑Daten automatisiert aus dem Internet geladen und in das Energiemodell integriert.

Uptime‑Optimierung - Wir bieten Metriken mit denen man bewerten kann wie stabil das System über Tage, Wochen und Jahreszeiten läuft - inklusive Worst‑Case‑Wetter und Lastspitzen Optionen.

Was wir von Ihnen benötigen

  • Auszuführende Algorithmen in ONNX Format oder ein geeigneter Datensatz.

  • Eine Mikrocontrollerarchitektur + verfügbares Development Board.

  • Beispielhafte WSN Konfigurationen + Wertebereiche (gewünschter Entwurfsraum).

 

Wireless Sensor Nodes - Ihr direkter Kontakt

Sie haben Fragen zu unseren Services? - Kontaktieren Sie uns

Unser Service Solution Team berät Sie gerne persönlich und kompetent.

Dr. Florian Summer Service Solution Manager

Martin Krobath, BSc Service Solution Manager

Dr. Julien Magnien Service Solution Manager