Automationa Valley FuE-Projekt: Nahfeldlokalisierung von Systemen in Produktionslinien Elektroniksysteme

Motivation
Für zukünftige Produktionssysteme nach den Anforderungen von Industrie 4.0 wird die lokale intelligente Kommunikations- und Lokalisierungstechnik immer wichtiger. Existierende Lösungen können aufgrund ihrer Größe nicht unmittelbar in Werkzeuge oder Fertigungssysteme integriert werden. Mit der Entwicklung eines entsprechend miniaturisierten Systems soll eine neuartige Kommunikations- und Lokalisierungslösung geschaffen werden.

Ziele und Vorgehen
Ausgehend von modularisierbaren und hochleistungsfähigen elektronischen Lokalisierungssystemen sollen durch modernste Aufbau- und Verbindungstechniken (AVT), wie der 3D-Integration, neue Realisierungs- und Anwendungsvarianten eröffnet werden. Unter Einsatz neuer, anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (ASICs) wird eine universelle Sensorplattform entwickelt, die durch minimale Anpassungen in unterschiedlichen Industrieanwendungen eingesetzt werden kann. Die Forschungsergebnisse sollen abschließend in Form von Demonstratoren im Industrieeinsatz überprüft werden.

Innovationen und Perspektiven
Die Zusammenarbeit von Lokalisierungseinheiten unterschiedlicher Intelligenz unter Nutzung einer gemeinsamen Infrastruktur ermöglicht den Übergang von bestehenden Insellösungen zu einheitlichen Lösungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0. Neue wissenschaftliche Ergebnisse werden auf dem Gebiet der sich autonom konfigurierenden Systeme, im Bereich der flexiblen Funkprotokolle und der verteilten Positionsberechnung erwartet, wodurch die deutsche Produktions- und Automatisierungstechnik einen Innovationsvorsprung erlangt.

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FuE-Projekt: Mikroelektronik in Deutschland für Industrie 4.0 fit machen

Motivation
Europa und vor allem Deutschland besitzen in der Mikroelektronik besondere Stärken in der Automobil-, Energie-, Sicherheits- und Industrieelektronik. Um die Mikroelektronikkompetenz für die breite Digitalisierung zu stärken, fördert die Europäische Kommission gemeinsam mit Mitgliedsstaaten in der Initiative ECSEL Forschungsvorhaben und Pilotlinien. Deutsche Schwerpunkte liegen dabei auf multifunktionalen Elektroniksystemen, energiesparender Leistungselektronik, dem Design komplexer Systeme sowie Produktionstechnologien.

Ziele und Vorgehen
Im Vorhaben werden Fertigungs- und Logistikprozesse im Rahmen von Industrie 4.0 in der Halbleiterherstellung ganzheitlich betrachtet. Dadurch rücken neben dem steigenden Datenaufkommen auch Sicherheitsaspekte in den Fokus, so dass Mittel gegen Cyberangriffe im Fertigungsumfeld erforscht werden. Ein weiterer Aspekt sind automatisierte Entscheidungsprozesse: Simulationen von Fertigung und Logistik verbessern die Planbarkeit, wodurch die Kosten sinken und die Produktverfügbarkeit und -qualität steigt. Für die Steuerung der Produktionsprozesse werden geeignete Elektronikkomponenten entwickelt. Das Zusammenspiel aller Kompetenzen der europäischen Partner wird in einer Pilot-Fertigungslinie demonstriert.

Innovationen und Perspektiven
Bisherige manuelle Prozeduren werden entfallen und gestatten so eine durchgängige Automatisierung der Halbleiterproduktion. Über Verbesserungen bei Verfügbarkeit, Flexibilität sowie Steuerbarkeit der Fertigungsanlagen soll das Vorhaben eine Signal- und Beispielwirkung auf andere europäische Halbleiterfertiger ausüben und ihre gegenwärtige und zukünftige Wettbewerbsfähigkeit im internationalen Vergleich stärken.

Europäische Partner
Frankreich: Ion Beam Services; Italien: Universita degli Stu di Pavia, L.P.E. SPA, Politecnico di Milano; Österreich: Infineon Technologies, Kompetenzzentrum Automobil- und Industrieelektronik, Know Center, Infineon Technologies IT-Services, Austria Technologie & Systemtechnik, Fraunhofer Austria Research, TU Wien, Plansee SE, AVL List, Universität Klagenfurt, Kompetenzzentrum – Das Virtuelle Fahrzeug, Austrian Institute of Technology, FH Burgenland, Materials Center Leoben; Portugal: Universidade de Aveiro, Instituto de Telecomunicacoes, Nanium S.A., Critical Manufacturing SA

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Bosch-Rexroth: Die Fabrik der Zukunft schafft Mehrwert (3 Kernaspekte)

Dr. Heiner Lang, Leiter der Business Unit Automation & Electrification Solutions bei Bosch Rexroth, erklärt, wie sich Unternehmen schon heute auf Industrie 4.0 einstellen können und müssen. In der Fabrik der Zukunft ist mehr Flexibilität und Agilität erforderlich.

„Die Software-Industrie hat vor ein paar Jahren den Anfang gemacht und ihr altes Geschäftsmodell über Bord geworfen. Verkaufte sie früher noch einmalig Programme auf CD, setzen die IT-Anbieter von Adobe bis SAP heute auf Abonnement-Modelle mit regelmäßigen Lizenzeinnahmen. Auch in der Automobilindustrie, dem wichtigsten Abnehmer für Werkzeugmaschinen, bahnt sich ein solcher Umbruch an. Wenn man mit Automobilunternehmen über die Zukunft spricht, sehen sie sich immer weniger als reine Hersteller von Autos, die ihre Produkte immer wieder an die gleichen Fahrer verkaufen. Zusätzlich wollen sie sich mit Car-Sharing Modellen als Mobilitätsunternehmen etablieren, die auch selbst Fahrzeuge betreiben. Im Ergebnis werden sich Seriengrößen deutlich verringern – mit erheblichen Auswirkungen auf das zukünftige Produktionsumfeld. Es wird noch höhere Ansprüche an Wandlungsfähigkeit stellen als bisher, zumal die Produktlebenszyklen kürzer werden und damit die Stückzahlen weiter sinken….

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FuE-Projekt: Hybrid additiv 3D-gefertigte smarte Elektroniksysteme

Motivation
Die Mikroelektronik ist der Schlüssel zu Innovationen wie Industrie 4.0, intelligenter Medizintechnik und dem automatisierten Fahren. Um die Innovationsdynamik der Elektronikbranche in diesen Bereichen zu stärken, fördert das BMBF im EUREKA-Cluster PENTA deutsche Unternehmen und Forschungseinrichtungen in bi- und multinationalen Verbundprojekten entlang grenzüberschreitender Wertschöpfungsketten zu den genannten Applikationsfeldern und bei der Erforschung von neuen Basistechnologien zur künftigen Mikroelektroniksystem-Fertigung in Europa.
Ziele und Vorgehen
Im Vorhaben HYB-Man wird eine neuartige Technologie zur additiven Fertigung komplexer Elektronikbaugruppen erforscht. Individualisierte Produkte können damit kosteneffizient in einem einzigen Arbeitsschritt gefertigt werden („First Time Right“-Ansatz). Ermöglicht wird dies mit Hilfe von 3DDruck und ähnlichen Verfahren, die in einem einzigen Fertigungsschritt ein Systemmodul aufbauen und darin Elektronikbauelemente integrieren. Ziel ist es, die additive Fertigung qualitativ so zu verbessern, dass sie mit klassischen, werkzeugbasierten Verfahren vergleichbar ist. Ausgehend von den Rohmaterialien werden alle Komponenten bis hin zu neuartigen Fertigungsanlagen entwickelt. Zwei Demonstratoren aus den Bereichen Automobil-Sensorik und intelligente Beleuchtung weisen die Leistungsfähigkeit der neuen Technologie nach.
Innovationen und Perspektiven

Im Erfolgsfall ergeben sich hohe Chancen für technologische Vorsprünge in der Fertigung multifunktionaler Elektronik in Deutschland und Europa. Anwender auch außerhalb des Konsortiums können diese völlig neuen Möglichkeiten zur Herstellung individualisierter Produkte nutzen. Davon profitiert nahezu die gesamte Elektronikwertschöpfungskette.

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Bosch-Rexroth: Die I4.0-Fabrik in der Schneewittchenstadt

Die Fabrik der Zukunft beherrscht eine nahezu unbegrenzte Variantenzahl – und das komplett rüstzeitfrei! Dank kompletter Vernetzung sind im Bosch-Rexroth-Werk in Lohr-Wambach über 200.000 Varianten machbar. „Hauseigene“ I4.0-Hardware- und Software hilft dabei.

Die „Fabrik der Zukunft“ ist keine Zukunftsvision mehr. Es gibt sie schon. Bestes Beispiel dafür ist das Elektronikwerk von Bosch Rexroth in Lohr-Wombach. in der „Schneewittchenstadt“ im Spessart produziert der Automatisierungstechnik-Hersteller – unterstützt von digitalen Systemen eine nahezu unbegrenzte Variantenzahl ohne Rüstzeiten – kundenangepasste Servomotoren und Antriebsregelgeräte mit integrierter Steuerungsfunktion.

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