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.
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
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.
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.