IoT-Lösun­gen für raue Industrieumgebungen

Im Juni 2020 star­te­te Würth Elek­tro­nik gemein­sam mit 36 euro­päi­schen Part­nern das EU-Pro­jekt CHARM (Chal­len­ging Envi­ron­ment Tole­rant Smart Sys­tems for IoT and AI). Das Ziel des ECSEL JU-Pro­jekts ist es, indus­tri­el­le IoT-Lösun­gen zu ent­wi­ckeln, die eine ver­bes­ser­te Tole­ranz gegen­über rau­en indus­tri­el­len Umge­bun­gen haben. Die Digi­ta­li­sie­rung der euro­päi­schen Fer­ti­gungs­in­dus­trien ist der Schlüs­sel zu ihrer fort­lau­fen­den Erneue­rung und Wett­be­werbs­fä­hig­keit. Raue Umge­bungs­be­din­gun­gen in den Her­stel­lungs­pro­zes­sen und in der End­be­nut­zer­um­ge­bung kön­nen die Chan­cen von IoT (Inter­net der Din­ge) und KI (Künst­li­che Intel­li­genz) ver­lang­sa­men. Das CHARM-Pro­jekt soll die­se Her­aus­for­de­rung lösen.
CHARM läuft über drei Jah­re und ist ein umfang­rei­ches Pro­jekt mit 37 Part­nern aus zehn euro­päi­schen Län­dern und einem Gesamt­bud­get von 29 Mio. Euro. Die Co-Finan­zie­rung erfolgt über das euro­päi­sche For­schungs­pro­gramm ECSEL JU, EU-Hori­zont 2020, natio­na­le För­der­mit­tel­ge­ber der teil­neh­men­den Län­der und die Pro­jekt­part­ner. Die Part­ner kom­men aus Bel­gi­en, Deutsch­land, Finn­land, Ita­li­en, Lett­land, den Nie­der­lan­den, Öster­reich, Polen, der Schweiz und der Tsche­chi­schen Republik.
Das CHARM-Pro­jekt ent­wi­ckelt Tech­no­lo­gien für die Zustands­über­wa­chung, vor­aus­schau­en­de War­tung, Auto­ma­ti­sie­rung, Fer­ti­gungs­steue­rung in Echt­zeit sowie Opti­mie­rungs- und Demons­tra­ti­ons­sys­te­me für vir­tu­el­le Pro­to­typ­ing-Sys­te­me und tes­tet die­se in indus­tri­el­len Umge­bun­gen. „Das Pro­jekt CHARM wird zur Stär­kung der Kon­kur­renz­fä­hig­keit der euro­päi­schen Indus­trie auf dem Markt robus­ter elek­tro­ni­scher Kom­po­nen­ten und Sys­te­me bei­tra­gen, deren unmit­tel­ba­re Ver­füg­bar­keit auch für wei­te­re Märk­te (smart sys­tems, embed­ded sys­tems, cyber phy­si­cal sys­tems) im indus­tri­el­len Bereich essen­ti­ell ist“, erklärt Dr. Ali­na Schrei­vo­gel, Mit­ar­bei­te­rin der Abtei­lung For­schung und Ent­wick­lung bei Würth Elek­tro­nik Cir­cuit Board Tech­no­lo­gy (CBT).
Die ECS-Tech­no­lo­gien (Elec­tro­nics, Com­pon­ents and Sys­tems) müs­sen so aus­ge­legt sein, dass sie Kom­bi­na­tio­nen star­ker ther­mi­scher, mecha­ni­scher und che­mi­scher Belas­tun­gen stand­hal­ten, die wäh­rend der in der Indus­trie ver­wen­de­ten Her­stel­lungs­pro­zes­se auf­tre­ten. Im CHARM-Pro­jekt wer­den Lösun­gen für die Zustands­über­wa­chung, vor­aus­schau­en­de War­tung und Qua­li­täts­si­che­rung in Echt­zeit an sechs Use Cases demonstriert.
Das Pro­jekt­kon­sor­ti­um besteht aus elf Klein- und Mit­tel­stands­un­ter­neh­men, 14 gro­ßen Unter­neh­men und zwölf For­schungs- und Tech­no­lo­gie­ge­sell­schaf­ten. Sie reprä­sen­tie­ren die indus­tri­el­le Wert­schöp­fungs­ket­te von Simu­la­tio­nen, Sen­so­ren und Kom­po­nen­ten bis hin zu Pack­a­ging, Inte­gra­ti­on und Zuver­läs­sig­keit sowie Konnektivität‑, Cloud- und Cyber­si­cher­heits­lö­sun­gen. Im Pro­jekt wer­den Sen­so­ren für z. B. die Gas­er­ken­nung, hohe Tem­pe­ra­tu­ren und hohe Drü­cke sowie fort­schritt­li­che Bild­ver­ar­bei­tungs­sys­te­me für die Qua­li­täts­kon­trol­le in Echt­zeit und auto­no­me Gerä­te für indus­tri­el­le Anwen­dun­gen ent­wi­ckelt. Um sicher­zu­stel­len, dass die Sen­so­ren den rau­en Bedin­gun­gen stand­hal­ten, wer­den Pack­a­ging-Tech­no­lo­gien für Elek­tronik­kom­po­nen­ten ein­ge­setzt, die über den der­zei­ti­gen Stand der Tech­nik hin­aus­ge­hen. Die IoT-Sys­te­me wer­den auch neue Lösun­gen für draht­lo­se Ener­gie­über­tra­gung, Kon­nek­ti­vi­tät und Cyber­si­cher­heit enthalten.