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29.02.2016

Mikroelektronische Sensorsysteme als Folie

Projekt »ParsiFAl 4.0«: Festo & Bosch mit Demonstratoren

Im Forschungsprojekt »ParsiFAl 4.0« , das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird, arbeiten mehrere Kooperationspartner mit Unterstützung des Projektträgers VDI/VDE-IT daran, innovative Elektroniksysteme zu entwickeln. Thomas Deuble vom Institut für Mikroelektronik Stuttgart (IMS Chips) erklärt: »Mit dem Projekt soll die in Folien integrierte dünne Elektronik und Sensorik auf breiter Basis produktfähig werden und so einen wichtigen Beitrag zur digitalen Vernetzung von Anlagen, Produkten und Menschen leisten.«

Folienbasierte Elektroniksysteme zur Erfassung, Verarbeitung und drahtlosen Kommunikation von Daten ermöglichen eine kostengünstige, intelligente Automatisierung für Industrie 4.0. | © IMS Chips

Mikroelektronische Sensorsysteme in dünnen Folien bieten einen neuen Ansatz bei der Vernetzung intelligenter Produktionsanlagen für Industrie 4.0. Die dezentrale Überwachung und Steuerung im Produktionsumfeld wird durch sogenannte Smart-Sensor-System (S3)-Labels möglich. Basis der S3-Labels sind Mikrocontroller, Sensoren, dünne Displays und integrierte Kommunikationsschnittstellen, die sämtlich in Folien eingebettet sind.

Pneumatische Antriebe, aber auch Verpackungen können durch die intelligenten Sensor-Labels Informationen über den jeweiligen Prozess sammeln, bewerten und austauschen. Mit den erhobenen Daten kann der Zustand einer Komponente bewertet werden, um Anlagen beispielsweise vorausschauend zu warten. Damit lassen sich die Instandhaltungskosten von Produktionsanlagen deutlich verringern. Im Bereich Logistik und Verpackung lässt sich der Transportweg von kritischen Gütern sicher nachvollziehen.

›System-in-Foil‹-Automatisierung: Ein Mikrosensorik-Label wird als Klebestreifen auf einem pneumatischen Antrieb angebracht. | © Festo AG & Co. KG

Mikro-elektromagnetische Sensorik überwacht Umwelteinflüsse

Im konkreten Anwendungsfall des Forschungsprojekts soll ein S3-Label wie ein Klebestreifen auf einem pneumatischen Antrieb von Festo angebracht werden. Die Sensor- und Nutzungsdaten werden dann drahtlos und sicher an die entsprechende Steuerung gesendet. So können Antriebsdaten wie Position, Dynamik und Umweltparameter durch mehrere S3-Labels in einer Anlage gleichzeitig überwacht werden. Ein »Energy Harvesting System«, das durch die Bewegung des Kolbens Energie generiert, soll im Zusammenspiel mit einer Dünnfilmbatterie das Foliensystem versorgen.

›System-in-Foil‹ in der Verpackungstechnik: ein intelligentes Etikett überwacht Umwelteinflüsse. | © Robert Bosch GmbH

Bei Bosch soll das Foliensystem als »intelligentes Etikett« auf Verpackungen empfindlicher Transportgüter eingesetzt werden. Durch die integrierte Sensorik, basierend auf mikro-elektromechanischen Systemen, können schädigende Einflüsse wie Stöße oder Temperaturschwankungen überwacht werden. Auch Anwendungshinweise sollen auf dem autonom arbeitenden Label gespeichert werden, die über Schnittstellen in der Anlage, aber auch über mobile Endgeräte drahtlos ausgelesen werden können.

Unternehmensinformation

Festo AG & Co. KG

Ruiter Str. 82
DE 73734 Esslingen
Tel.: 0711 347-0
Fax: 0711 3472155

Robert Bosch GmbH

Robert-Bosch-Platz 1
DE 70839 Gerlingen-Schillerhöhe
Tel.: 0711 811-0

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