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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FuE-Projekt: Sensorsysteme zur Überwachung und Steuerung von Kunststoffverarbeitungsprozessen

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 in Deutschland zählen, spielen dabei eine Schlüsselrolle. Eine Echtzeitsteuerung ist heute jedoch noch nicht in allen Produktionsprozessen möglich: beispielsweise existieren keine geeigneten Sensorsysteme und Methoden zur Datenauswertung, um die Herstellung von Kunststoffprodukten wie Rohren und Schaumplatten in kontinuierlichen Pressverfahren zu überwachen. Hierdurch wird die Effizienz in der Produktion solcher Bauteile beeinträchtigt und die Qualitätskontrolle erschwert.

Ziele und Vorgehen
Ziel des Forschungsprojekts KontiSens sind drei verschiedene Sensorsysteme (akustisch, thermisch und dielektrisch), mit deren Hilfe die Eigenschaften von Kunststoffschäumen bereits während der Herstellung in Echtzeit überwacht werden können. Hierzu sollen neben den Sensoren selbst auch neuartige Algorithmen zur Fusion und Auswertung der Sensordaten untersucht werden, mit deren Hilfe eine Überwachung der Produktqualität ermöglicht wird. Die Daten sollen in die Anlagensteuerung einfließen und in Verbindung mit Prozessparametern zur Visualisierung und Kontrolle der Produktion verwendet werden.

Innovationen und Perspektiven
Die Ergebnisse des Projekts können wesentlich zur Umsetzung des Industrie-4.0-Modells in der Kunststoffverarbeitung beitragen und eignen sich auch für die Anwendung in ähnlichen Prozessen in der Lebensmittel- und Baustoffindustrie sowie in der Medizintechnik.

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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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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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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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14.9.17 Nürnberg: BigDieMo – Geschäftsmodelle erweitern durch Daten

Bildquelle: FAU-Wi1

Gerne möchten wir Sie einladen zur BigDieMo Roadshow

„BigDieMo: Geschäftsmodelle erweitern durch Daten“
am Donnerstag, den 14. September 2017, 15.00 – ca. 18.00 Uhr,
bei der IHK Nürnberg für Mittelfranken (Raum Nürnberg) in Nürnberg.

Vor dem Hintergrund der rasant zunehmenden Verfügbarkeit von Unmengen an Daten stellt sich für viele Unternehmen die konkrete Frage, wie das eigene Leistungsportfolio mithilfe von Big Data um datenbasierte Geschäftsmodelle erweitert werden kann. Im Projekt „BigDieMo – Geschäftsmodelle 4.0“ wird zu diesem Zweck ein Baukasten zur strukturierten Gestaltung von datenbasierten Dienstleistungen und den entsprechenden zugrundeliegenden datenbasierten Geschäftsmodellen entwickelt.

Im Rahmen der „BigDieMo-Roadshow“ wird Ihnen der Baukasten vorgestellt und einzelne Werkzeuge direkt ausprobiert. So erhalten Sie Einblicke in aktuelle Forschungstätigkeiten und Vorgehensweisen in Bezug auf datenbasierte Dienstleistungen und Geschäftsmodelle. Zwei Impulsvorträge von Frau Prof. Dr. Kathrin M. Möslein (Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik, insb. Innovation und Wertschöpfung) und einem hochrangigen Unternehmensvertreter zeigen potenzielle Anwendungsbereiche auf.

Durch die Veranstaltung führen Sie die BigDieMo Projektmitarbeiter am Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik, insb. Innovation und Wertschöpfung, der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, mit Unterstützung der IHK Nürnberg für Mittelfranken.

Die Veranstaltung ist kostenfrei. Das Programm finden Sie hier. Bitte nutzen Sie das Anmeldeformular unter: www.ihk-nuernberg.de/v/5245

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Studie: Standardisierung für Industrie 4.0 in KMU – Welche Herausforderungen werden von kleinen und mittleren Unternehmen durch Standardisierung hinsichtlich Industrie 4.0 gesehen? Ein Branchenverg…

Industrie 4.0 erfordert hinsichtlich der Standardisierung zahlreiche Anstrengungen für alle in einer Wertschöpfungskette beteiligten Unternehmen. Der Begriff Standardisierung wird dabei in unterschiedlichen Zusammenhängen verwendet. So lassen sich notwendige Maßnahmen zur Standardisierung beispielsweise hinsichtlich Daten und deren Austausch, technischen Standards, rechtlichen oder auch organisatorischen Standards finden. Auch stellt sich die Frage, in welchen Hierarchieebenen Standardisierung erforderlich ist. Hierzu gehören die Standardisierung im eigenen Unternehmen, die Standardisierung der Schnittstellen zu anderen Unternehmen oder die Schaffung einheitlicher Standards im gesamten Unternehmensumfeld. Die Anzahl erforderlicher Maßnahmen der drei Hierarchieebenen ist dabei sehr umfangreich. Dieser Beitrag befasst sich mit der grundsätzlichen Frage, in welchen Hierarchieebenen die größten Anstrengungen zur Standardisierung im Branchenvergleich erforderlich sind und gibt kurze Handlungsempfehlungen…

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Förderung von Forschungsvorhaben zur automatisierten Analyse von Daten mittels Maschinellen Lernens

Das BMBF wird im Rahmen der Bekanntmachung Verbundprojekte von Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft in interdisziplinärer Zusammensetzung fördern, die gezielt die beschriebenen Herausforderungen adressieren und eine herausragende Exzellenz im Bereich des ML nachweisen können.

Das Antragsverfahren ist zweistufig. Antragsfrist ist der 15. Oktober 201.

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