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Vortrag

Structure-Integrated Wireless Sensor Technology targeting Smart Mechanical Engineering Applications

Mittwoch (22.05.2019)
14:45 - 15:05 Uhr

Die Digitalisierung unseres Arbeitsumfeldes mit dem Ziel der selbstorganisierenden, nutzer-zentrierten und bedarfsgesteuerten automatisierten Produktion (Industrie 4.0) bedingt eine umfassendere Intelligenz der zugrundeliegenden technischen Systeme. Ein innovativer Ansatz dafür ist die Funktionsintegration. Das Leistungszentrum "Funktionsintegration für die Mikro-/Nanoelektronik" [1] bündelt F&E-Kompetenz sächsischer Fraunhofer-Institute und Universitäten auf diesem Gebiet, um Synergien zu befördern und schneller in wettbewerbsfähige Innovationen umzusetzen. Eines der Anwendungsprojekte dieses Leistungszentrums ist das Projekt SimiKom („Systemintegration miniaturisierter Sensorik-Komponenten für reale Einsatzbedingungen im Maschinenbau“). Im Symposiumsbeitrag wird das Projekt SimiKom genauer vorgestellt und die in enger Kooperation der beteiligten Fraunhofer-Institute erarbeiteten Projektergebnisse präsentiert. Anhand eines prototypisch aufgebauten „intelligenten“ Kugelgewindetriebs werden die Herausforderungen und fachgebietsübergreifenden Aufgabenstellungen im Hinblick auf eine strukturintegrierte Messdatenerfassung und energieeffizienten Kommunikation aufgezeigt. Lösungskonzepte werden unter Bezug auf das in das Projekt eingebrachte F&E-Know-How der beteiligten Fraunhofer-Institute illustriert. Das betrifft insbesondere das Systemkonzept (EAS, IWU und ENAS), die Komponenten zur Messdatenerfassung von Temperatur, Kraft, und Vibration (ENAS), ihre Strukturintegration in ein Ringelement an der Kontaktstelle der Muttern im Kugelgewindetrieb (IWU und ENAS), das Messdaten-Logging und –Processing (IIS/EAS), die drahtlose Kommunikation (IPMS), die thermische und mechanische Modellierung (IKTS, IWU), das IoT-Gateway (IPMS) und die Vorbereitung der Wafer-Level-basierten Systemintegration (IZM/ASSID). Die entwickelten Lösungen, Methoden und Technologien lassen sich darüber hinaus auf eine Vielzahl von Anwendungen zur Funktionsintegration im Maschinenbau anwenden, für die z.B. eine geringe Baugröße, eine robuste Anlageneinbettung, intelligentes Data-Logging und Datenvorverarbeitung sowie drahtlose Datenübertragung von Relevanz sind.

[1] www.leistungszentrum-mikronano.de

 

Sprecher/Referent:
Dr.-Ing. Volkhard Beyer
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Steffen Rülke
    Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS
  • Dr. Wolfgang Zorn
    Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU
  • Marco Meinig
    Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme
  • Julia Wecker
    Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme
  • Dr. Danny Reuter
    Technische Universität Chemnitz
  • Andreas Weder
    Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme
  • Christoph Sander
    Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
  • Thomas Werner
    Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM