FuE-Projekt: Fertigungsprozesse integrierter Schaltungen mit bisher unerreichten Strukturgrößen von bis zu 5 nm

Motivation
Europa und vor allem Deutschland besitzen in der Mikroelektronik besondere Stärken in der Automobil-, Energie-, Sicherheits- und Industrieelektronik. Um die Mikroelektronikkompetenz im Hinblick auf eine 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
Ziel des Projekts TAKE5 ist es, Funktionsdemonstratoren für die Herstellung modernster Mikroelektronik zu entwickeln. Deren kleinste Strukturen sollen bisher unerreichte fünf Nanometer klein werden. Das entspricht einer Ausdehnung von nur noch zehn Atomlagen. Ein zentraler Bestandteil sind leistungsfähige Optiken für extrem kurzwelliges Licht. Der Fokus der deutschen Arbeiten liegt dabei auf der Entwicklung einer innovativen Beleuchtungseinheit durch den Partner ZEISS sowie der Konstruktion komplexer Geometrien für optische Masken durch das beteiligte Fraunhofer-Institut.

Innovationen und Perspektiven
Im Erfolgsfall ermöglicht TAKE5 Mikrochips abermals gesteigerter Höchstintegration. Dies schafft entscheidende Fortschritte bei der Leistungsfähigkeit und Kosteneffizienz von mikroelektronischen Bauteilen. Dadurch wird die europäische Industrie stärker an der Wertschöpfung im Zusammenhang mit den globalen Trends „Internet der Dinge“ und „Digitalisierung“ teilhaben.

Europäische Partner
Belgien: ASM Belgium NV, Interuniversitair Micro-Electronica Centrum IMEC VZW, LAM Research Belgium; Frankreich: Coventor SARL; Israel: Applied Materials Israel LTD, Intel Electronics LTD, Jordan Valley Semiconductors LTD, KLA-Tencor Corporation, Nova Measuring Instruments LTD; Niederlande: ASML Netherlands B.V., FEI Electron Optics B.V.

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FuE-Projekt: Mikro-elektromechanisches Elektroniksystem zur Zustandsüberwachung in der Industrie 4.0

Motivation
Im Zukunftsprojekt Industrie 4.0 bietet sich heute die Chance, über eine intelligente Steuerung und Vernetzung die Flexibilität, die Energie- und die Ressourceneffizienz von Produktionsprozessen auf eine neue Stufe zu heben. Elektronik und Sensorik, die zu den Stärken gerade auch kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) in Deutschland zählen, spielen dabei eine Schlüsselrolle. Durch die Einbettung in Produktionsanlagen und Produkte werden die Potenziale der Mikroelektronik und der Digitalisierung für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 nutzbar gemacht und die Innovationsdynamik der deutschen Industrie gestärkt.

Ziele und Vorgehen
Im Vorhaben wird ein Sensorsystem zur Erfassung von Vibrationen in Produktionsanlagen entwickelt, um durch kontinuierliche Zustandsüberwachung ungeplante Ausfallzeiten zu vermeiden. Die Sensoren sind hochintegriert, vernetzt, energieautark und mit einer selbstlernenden intelligenten Aus-wertung ausgestattet. Sie detektieren Unterschiede zwischen gemessenen und gespeicherten Körperschallprofilen und reagieren auf Änderungen, die auf einen Defekt hindeuten. Zentrale Themen der Entwicklung sind die Energieerzeugung im Sensor selbst sowie die Datensicherheit und die Robustheit des Gesamtsystems unter realistischen Bedingungen.

Innovationen und Perspektiven
Das neuartige System wird robuste, selbstlernende, vernetzte Sensoren ohne externe Energieversorgung oder Batterien umfassen, die durch Aufnahme von Körperschall den Betriebszustand von Maschinen überwachen und bei potenziellen Defekten eine Warnung ausgeben. So werden Datenverkehr und Energieverbrauch minimiert. Die Teilergebnisse, insbesondere die Energieautarkie, lassen sich auch auf andere Probleme im Bereich vernetzter Sensoren übertragen.

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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 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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FuE Projekt PRODISYS – Engineering produktionsbezogener Dienstleistungsplattformen

Industrie 4.0 erfordert ein radikales Umdenken in produzierenden Unternehmen. Prozesse, die bisher separat gestaltet und gesteuert wurden, werden durch digitale Technologien miteinander vernetzt, umgestaltet und optimal aufeinander abgestimmt. Wie aber lässt sich dies in der Praxis bewerkstelligen? Die Wirtschaftsinformatik hat hierfür das Konzept der Dienstleistungssysteme entwickelt, in denen Wertschöpfung als Ergebnis der Zusammenarbeit vieler einzelner Beteiligter modelliert wird.

Die Gestaltung produktionsbezogener Dienstleistungssysteme steht im Mittelpunkt des neuen Forschungsprojekts PRODISYS, an dem die FAU mit dem Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS) und dem Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik, insbes. Innovation und Wertschöpfung (WI1) beteiligt ist. PRODISYS wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 2,25 Mio. Euro bei einem Gesamtprojektvolumen von 3,0 Mio. Euro gefördert. Weitere Beteiligte im Projekt sind die fortiss GmbH in München als Koordinator und die HHL Leipzig Graduate School of Management über ihr Center for Leading Innovation & Cooperation (CLIC) sowie Audi, Continental, Crossbar, SAP und Xenon als Anwendungspartner. Über einen Zeitraum von drei Jahren werden die Konsortialpartner im Projekt neue Ansätze des Service Systems Engineering im Kontext der digitalisierten Wertschöpfung entwickeln und durch Pilotierung in der Praxis überprüfen. Das Forschungsvorhaben ist zum 01.07.2017 gestartet.

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Digitales Gründerzentrum leistet „Geburtshilfe“ für künftige Tech-Unternehmen

Mittelfranken ist eine der gründungsstärksten Regionen Deutschlands und gleichzeitig Heimat der FAU. Konsequenterweise fördert und unterstützt die FAU die Gründerszene in der Metropolregion Nürnberg auf vielfältige Weise – sei es durch die Bereitstellung von Fachwissen oder durch gezielte Beratung von gründungswilligen Studierenden, Forschenden und Alumni durch die hauseigene Gründerberatung an der Kontaktstelle Wissens- und Technologietransfer. Seit Mitte 2016 ist die FAU außerdem Gesellschafterin des ZOLLHOF – Tech Incubator in Nürnberg…

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BMBF wird Internationalisierungsprojekt „Industrie 4 Additive“ des Clusters Mechatronik & Automation fördern

Deutsche Spitzencluster und Zukunftsprojekte sollen mit Unterstützung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) strategische Kooperationen mit europäischen Partnern vor allem in den Niederlanden und Frankreich entwickeln, aber auch mit innovationsstarken Ländern wie Süd-Korea in Asien und mit Top-Innovationsregionen auf dem amerikanischen Kontinent. Die Fördermaßnahme soll besonders kleinen und mittleren Unternehmen Chancen eröffnen, sich in internationale Innovations- und Wissensprozesse einzuklinken.

Einer der für die Förderung ausgewählten Innovationsnetzwerke ist der Cluster Mechatronik & Automation. Für bis zu drei F&E-Projekte aus dem Bereich „Industrie 4 Additive“ gibt das BMBF jetzt Fördergelder von bis zu vier Millionen Euro. Die Förderdauer beträgt fünf Jahre. Der Start der internationalen Kooperation ist für Anfang 2018 vorgesehen. Das Clustermanagement hat als eine Partnerregion die „Brainport“ genannte niederländische High-Tech-Region Brabant mit dem Zentrum Eindhoven ausgewählt.

Im zweiten Halbjahr muss nun der formelle Antrag gestellt, vom Projektträger geprüft und vom Ministerium offiziell bewilligt werden. In einer Konzeptionsphase (2018-19) kann der Cluster dann seine Internationalisierungsstrategie schärfen, Ideen für internationale Forschungs- und Entwicklungs-Verbundprojekte skizzieren. Nach Prüfung durch die Fachreferate des BMBF werden in einer Umsetzungsphase (2020-22) zwei bis drei solcher Gemeinschaftsprojekte gefördert, indem das Ministerium bis zu 50 % der Aufwendungen der deutschen Partner trägt. Die internationalen Partner müssen in diesen Verbundprojekten vergleichbare Arbeitsumfänge ebenfalls aus nationalen und eigenen Mitteln finanzieren.

„Ein Schlüssel zu mehr Innovationen ist die Vernetzung mit strategischen Partnern im eigenen Land ebenso wie im Ausland. Wir müssen die innovativen Fähigkeiten von Wissenschaft und Wirtschaft grenzüberschreitend bündeln. Dies trägt auf allen Seiten zu mehr Innovationspotenzial und Wohlstand bei: eine Win-Win-Situation für deutsche und internationale Innovationsregionen. Und genau das wollen wir mit unserer Förderung erreichen“, sagte Bundesforschungsministerin Wanka.

In einer umfassenden, die Fördermaßnahme begleitenden Studie werden das Wissen zu internationalen Forschungs- und Innovationskooperationen wie auch die Erfahrungen aus den Projekten wissenschaftlich aufgearbeitet und an die Beteiligten rückgekoppelt. Es wird untersucht, wie sich Netzwerke auf den verschiedenen Ebenen von den beteiligten Forscherinnen und Forschern über die Unternehmen und Forschungseinrichtungen bis zu den Managementorganisationen entwickeln und wie diese Ebenen miteinander verknüpft sind. Mit der Begleitforschung wird auch untersucht, wie im Sinne einer virtuellen Clusterakademie Weiterbildungsbedarfe und -angebote verknüpft werden können und wie innovative Bildungskonzepte des „Blended Learning“ für Cluster- und Netzwerkmanagement aussehen könnten.

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ENGINEERING 2050 Workshop: CYBER ENGINEERING OBJECTS [CEOs]28. Januar 2017, 14.00 – 17.00ZOLLHOF – Digitales Gründerzentrum, Nürnberg

In diesem Workshop widmen wir uns der Konzeption von Cyber Engineering Objects (CEOs). CEOs ermöglichen die Entwicklung der Produktion der Zukunft. Sie decken alle Aspekte des Engineerings ab – ganzheitlich, offen, skalierbar und einfach. Bei diesem interdisziplinären Workshop stellen wir uns die Frage, wie man CEOs definieren kann, welche Funktionen sie haben und wie sie ein Engineeering der Zukunft ermöglichen bzw. prägen. Dieser Workshop dient der Skizzierung eines CEO Prototypen. Wir binden bei diesem Workshop – entsprechend der ganzheitlichen, integrativen Projektphilosophie von Engineering 2050 – Prozess- und Automatisierungsentwickler ebenso ein wie Ingenieure unterschiedlichster Fachrichtungen sowie Wissenschaftler, Philosophen, Künstler und Designer.

Impulsvorträge:
– Klaus Indefrey, Leitender Entwickler bei Siemens
– Prof. Dr. Stephanie Voigt, Leiterin der Business Aesthetics Academy sowie Dozentin an der Universität Augsburg und an der Memorial University of Newfoundland

Die Teilnahme ist kostenlos.
Anmeldung per Email unter matthias.barbian@barbian2050.com​
—> Download Flyer (PDF)

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