Aktuelle Projekte im Bereich Forschung
und Entwicklung
Ziel: Entwicklung eines hochintegrierten IoT-Funksensormoduls zur vernetzten Überwachung von Betriebszuständen während der Fertigung und der Produktlebenszeit.
KSG-Herausforderung: Entwicklung einer Embedded-Technologie für einen miniaturisierten IoT-Sensor-Schaltungsträger
Inhalt: Ziel des Forschungsprojekts PCB 4.0 ist die Schaffung einer Technologieplattform für den Entwurf und die Herstellung von eingebetteten miniaturisierten Funksensorknoten sowie deren Integration in Produktionsprozesse. Neben Entwurfsmethoden sowie Modul- und Aufbaukonzepten erarbeiteten die Partner hierzu Strategien für die Serienfertigung. Die Leistungsfähigkeit der entwickelten Technologien soll anhand von Funksensorschichten nachgewiesen werden, die, in Leiterplatten integriert, den Ist-Zustand in der Fertigung von Industrieelektronik in Echtzeit erfassen und verarbeiten. Hierbei erlauben Methoden der Selbstdiagnose eine lückenlose zustandsbasierte Wartung des Produktionsprozesses. Durch die erfolgreiche Umsetzung der Projektaufgabe, der Integration der Elektronik in den Leiterplattenverbund, konnte die KSG ihre Kompetenz auf dem Gebiet der Embedded-Technologie weiter ausbauen.
Partner
- EnOcean GmbH
- Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM
- Sensorik-Bayern GmbH
- Siemens Aktiengesellschaft
- Technische Universität Berlin
- WIBU-SYSTEMS AG
3D-Modell eines Sensor-Beacon für 3-Achsbeschleunigung und Umgebungsbedingungen (Sensorik Bayern)
Röntgenaufnahme einer hochminiaturisierten Version für Umgebungsbedingungen (TUB, KSG)
Ziel: Entwicklung eines hochauflösenden Radarsystems mit integrierter KI-gestützter Datenverarbeitung für kooperatives autonomes Fahren
KSG-Herausforderung: Entwicklung einer Embedding Technologie für den KI-Radar-Sensor mit systemintegrierter Planarantenne bzw. autonomer SMD-montierbarer 3D-Antenne
Inhalt: Mit dem Projekt KI-Radar soll die Auflösung von Radarsensoren mit Methoden der KI und innovativen Antennengeometrien gesteigert werden. Mit KI-Algorithmen sollen die Messwerte einzelner Radarsensoren echtzeitnah miteinander gekoppelt und so die Auflösung und Sicherheit der Sensortechnologie insgesamt entscheidend erhöht werden. Durch neuartige dreidimensionale Antennenstrukturen soll zudem der Erfassungsbereich der Radarsensoren erweitert werden. Im Vorhaben wird die Entwicklung einer dezentralen Datenverarbeitung in den Sensoren erforscht, um damit eine Miniaturisierung der elektronischen Komponenten zu erreichen. Um die Sicherheit weiter zu erhöhen, werden Informationen aus der unmittelbaren Umgebung einbezogen, mit denen der ruhende Verkehr besser detektiert werden kann.
Partner:
- Creonic GmbH
- Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM
- InnoSenT GmbH
- Universität Bielefeld
Ziel: Entwicklung eines hocheffizienten Solarzellenkonzepts für ein wirtschaftlich fertigbares Serienprodukt
KSG-Herausforderung: Entwicklung von lokal wirkenden elektrochemischen Strukturierungsprozessen für dünne Metallschichten, insbesondere Aluminiumschichten (0,3-5 µm), welche Layoutstrukturen mit einem Space bis zu 50 µm, wie sie für Anwendungen auf Solarzellen gefordert werden, erzeugen können.
Inhalt: Zur Mikrostrukturierung von Aluminium-kaschiertem Leiterplattenmaterial wurden die beiden Verfahren „elektrochemischer Siebdruck“ (EC-Siebdruck) und „elektrochemisches Dispensen“ (EC-Dispensen) verfolgt. Alternativ dazu wurden das selektiv arbeitende Verfahren der Laserablation sowie das in anderer Branche etablierte Verfahren zur nasschemischen Aluminiumstrukturierung mit dem Ätzsystem FeCl3 untersucht.
Partner:
- FhG ISE (Verbundkoordinator)
- KOENEN GmbH
- BMWi
Ziel: Erforschung eines innovativen induktiven Energieübertragungssystems für autonome elektrische Antriebe als Schlüsseltechnologie für den Industrie 4.0-Einsatz hochflexibler Aktuatoren.
KSG-Herausforderung: Entwicklung einer Leiterplattentechnologie zur Integration von hochperformanten Spulen durch Integration von HF-Litzen in Kavitäten in einem 20-lagigen hybriden FR4-HF-Multilayeraufbau mit Leiterbildstrukturen < 50 µm Line/Space.
Inhalt: In der Automatisierungstechnik gibt es einige herausfordernde Anwendungen, die eine hermetische Abdichtung von Automaten benötigen, so beispielsweise Bestückungsroboter in der Halbleiterindustrie oder in der Medizintechnik. Klassische Kabelschleppen oder Schleifkontakte können anforderungsbedingt oftmals nicht verwendet werden. Die Energie muss dann kabellos zu den Aktuatoren in den Automaten übertragen werden. In dem Vorhaben INDUGIE sollen daher innovative kontaktlose Energieübertragungssysteme erforscht werden. Diese sollen in der Lage sein, große elektrische Leistungen in vielfältiger Form, z. B. flächig, punkt- oder linienförmig, induktiv zu übertragen und somit verschiedenste Aktuatoren gleichzeitig mit Energie versorgen zu können.
Partner:
- Finepower GmbH
- Johann Lasslop GmbH
- MACCON Elektroniksysteme GmbH
- Rudolf Pack GmbH & Co. KG
- Technische Universität Dortmund
