Aktuelle Meldungen zum Thema Industrie 4.0
Deutschlands digitale Zukunft ist in Asien! Im eigenen Land wird Industrie 4.0 verschlafen!
Autor: Matthias Barbian, Sprecher Industrie 4.0 im VDI Bayern Nordost / VDE Nordbayern Gerade kleine und mittlere Unternehmen könnten neue interdisziplinäre Innovationsansätze wie ENGINEERING 2050 nutzen! Deutschland ist der Erfinder [...]
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.
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.
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.