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Intelligente Sensorsysteme für Industrie 4.0

Entwicklungs- und Fertigungskosten verringern

  • Forschungsprojekt „Robuste Multisensorik zur Zustandsüberwachung in Industrie 4.0-Anwendungen“ (RoMulus)
  • Elf Partner erforschen neue Entwicklungsmethoden für intelligente Multisensorsysteme
  • Kostengünstige Fertigung auch von geringen Stückzahlen
  • Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt

Stuttgart – Multisensorsysteme sind eine entscheidende Grundlage für den Erfolg von Industrie 4.0-Anwendungen. Sie erfassen, verarbeiten und übertragen auf kleinstem Raum mehrere Messgrößen wie Druck, Beschleunigung und Temperatur. Nicht nur Maschinen, auch Werkstücke werden zunehmend mit den intelligenten Sensorsystemen ausgestattet, so dass jedes Produkt seinen Bauplan und Fertigungszustand melden kann. Auf Basis dieser Zustandsdaten organisiert und überwacht sich die Produktion weitgehend selbst.

Elf Forschungspartner haben sich zum Ziel gesetzt, die Entwicklung intelligenter Multisensorsysteme zu vereinfachen und zu beschleunigen. Im Projekt RoMulus wollen sie die Schritte bis zum fertigen Produkt so standardisieren und verfeinern, dass auch kleine Stückzahlen kostengünstig produziert werden können. Damit verbessern sie die Marktposition der kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) der Sensorik-Branche. Die KMU können ihren Industriekunden künftig mit deutlich geringerem Aufwand maßgeschneiderte Sensorsysteme anbieten. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt das Projekt RoMulus im Förderprogramm IKT2020 mit rund 4,5 Millionen Euro und übernimmt damit rund 70 Prozent der gesamten Investitionssumme.

Anspruchsvolle Entwicklung
Die Entwicklung von Multisensorsystemen für Industrie 4.0-Anwendungen ist anspruchsvoll. Es gilt, auf engstem Raum zwei Technologien zu verbinden: zum einen mikroelektromechanische Sensoren (MEMS), die mechanische Größen wie Druck oder Beschleunigung messen, zum anderen mikroelektronische Sensor-Komponenten, die etwa Temperatur, Lichtstärke oder chemische Konzentrationen bestimmen. Die fertigen Systeme müssen möglichst energieeffizient große Datenmengen verarbeiten. Und sie müssen robust genug sein, um im industriellen Umfeld zuverlässig zu funktionieren.

Kooperation mit Halbleiter-Herstellern und Dienstleistern
Die deutsche Sensorik-Branche ist überwiegend geprägt von kleinen und mittelständischen Unternehmen. Sie können in der Regel nicht selbst alle Leistungen abdecken, die für die Entwicklung und Produktion von Multisensorsystemen notwendig sind. Deshalb sind sie auf eine enge Zusammenarbeit mit Halbleiter-Herstellern und Dienstleistern für Forschung und Entwicklung angewiesen. „Wir wollen diese Zusammenarbeit und damit den Entwurfs- und Fertigungsprozess entflechten und standardisieren“, sagt Projektkoordinator Prof. Dr. Eckhard Hennig von der Hochschule Reutlingen. KMU können künftig sowohl Entwicklungsleistungen als auch elektronische Bauteile wie aus einem großen Baukasten auswählen und zusammenstellen – je nachdem, welche Lösung der Kunde für seine ganz spezielle Industrieanwendung benötigt.

„RoMulus ermöglicht es, robuste und energieeffiziente Multisensorsysteme auch für kleine Stückzahlen systematisch zu entwerfen und kostengünstig zu fertigen. Deutsche Sensorik-Hersteller sind damit führend bei einer wichtigen technologischen Grundlage für Industrie 4.0-Anwendungen“, erklärt Dr. Reinhard Neul von der Robert Bosch GmbH.

Elf Partner aus Forschung und Industrie
Im Projekt RoMulus bündeln elf Partner ihre Kompetenzen – von Halbleiter-Herstellern über Entwicklungshäuser bis zu KMUs. Im Einzelnen sind dies: Zeiss, Fraunhofer Institut IIS/EAS, Hochschule Reutlingen, Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH (IMMS), microsensys GmbH, Robert Bosch GmbH, Technische Universität München, TETRA Gesellschaft für Sensorik, Robotik und Automation mbH, die Universitäten Bremen und Freiburg sowie die X-FAB Semiconductor Foundries AG. Für das Projektmanagement ist das edacentrum in Hannover zuständig. Die Abkürzung RoMulus steht für „Robuste Multisensorik zur Zustandsüberwachung in Industrie 4.0-Anwendungen“. Das Projekt hat im Oktober 2015 begonnen und ist auf drei Jahre angelegt.

Hintergrundinformationen: Projektinternetseite

Die Beteiligten:
Zeiss (Unternehmensbereich Semiconductor Manufacturing Technology) SMT GmbH
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Institutsteil Entwurfsautomatisierung EAS
Hochschule Reutlingen
IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH
microsensys GmbH
Robert Bosch GmbH
Technische Universität München
TETRA Gesellschaft für Sensorik, Robotik und Automation mbH
Universität Bremen
Universität Freiburg
X-FAB Semiconductor Foundries AG

Projektmanagement:
edacentrum GmbH

Journalistenkontakt:
Christian Hoenicke,
Telefon: +49 711 811-6285

Tags: Industrie 4.0, IKT 2020, Industry 4.0, Industrie, IKT2020, Sensor

Über Bosch

Die Bosch-Gruppe ist ein international führendes Technologie- und Dienstleistungsunternehmen mit weltweit rund 375 000 Mitarbeitern (Stand: 31.12.2015). Sie erwirtschaftete im Geschäftsjahr 2015 einen Umsatz von 70,6 Milliarden Euro. Die Aktivitäten gliedern sich in die vier Unternehmensbereiche Mobility Solutions, Industrial Technology, Consumer Goods sowie Energy and Building Technology. Die Bosch-Gruppe umfasst die Robert Bosch GmbH und ihre rund 440 Tochter- und Regionalgesellschaften in rund 60 Ländern. Inklusive Handels- und Dienstleistungspartnern erstreckt sich der weltweite Fertigungs- und Vertriebsverbund von Bosch über rund 150 Länder. Basis für künftiges Wachstum ist die Innovationskraft des Unternehmens. Bosch beschäftigt weltweit 55 800 Mitarbeiter in Forschung und Entwicklung an 118 Standorten. Strategisches Ziel der Bosch-Gruppe sind Lösungen für das vernetzte Leben. Mit innovativen und begeisternden Produkten und Dienstleistungen verbessert Bosch weltweit die Lebensqualität der Menschen. Bosch bietet „Technik fürs Leben“.

Das Unternehmen wurde 1886 als „Werkstätte für Feinmechanik und Elektrotechnik“ von Robert Bosch (1861–1942) in Stuttgart gegründet. Die gesellschaftsrechtliche Struktur der Robert Bosch GmbH sichert die unternehmerische Selbstständigkeit der Bosch-Gruppe. Sie ermöglicht dem Unternehmen langfristig zu planen und in bedeutende Vorleistungen für die Zukunft zu investieren. Die Kapitalanteile der Robert Bosch GmbH liegen zu 92 Prozent bei der gemeinnützigen Robert Bosch Stiftung GmbH. Die Stimmrechte hält mehrheitlich die Robert Bosch Industrietreuhand KG; sie übt die unternehmerische Gesellschafterfunktion aus. Die übrigen Anteile liegen bei der Familie Bosch und der Robert Bosch GmbH.

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