ACME 4.0

Selbstadaptierende Sensorsysteme für eine akustische Zustandsüberwachung in Industrie 4.0-Anwendungen

Hardware- und Softwareentwurf einer Industrie-4.0-Sensor-plattform© OFFIS

Motivation

Im Zukunftsprojekt Industrie 4.0 bietet sich heute die Chance, über eine intelligente Steuerung und Vernetzung die Flexibilität, die Energie- und die Res-sourceneffizienz von Produktionsprozessen auf eine neue Stufe zu heben. Elektronik und Sensorik, die zu den Stärken gerade auch kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) in Deutschland zählen, spielen dabei eine Schlüsselrolle. Für eine flexible und leis-tungsfähige Datenerfassung müssen Sensoren möglichst kompakt in Werkstücke und Anlagen integriert werden.

Ziele und Vorgehen

Im Vorhaben soll ein selbstadaptierendes Sensorsystem entwickelt werden, das Industrie-4.0-Produktionssysteme in Echtzeit durch akustische Messungen überwacht. Anders als derzeitige Körperschall-Messsysteme wird das zu entwickelnde System den Luftschall messen und kann somit Komponenten und Umgebung gleichzeitig überwachen. Sensoren, Prozessoren und eine Signalübertragung mit autarker Energieversorgungseinheit werden in ein effizientes System integriert. Im Ge-gensatz zu derzeitigen Speziallösungen ist eine variable Verwendung zur Adressierung von vielschichtigen Problemstellungen geplant. Im Vorhaben soll das System nicht nur entwickelt, sondern auch in zwei Anwendungsbereichen demonstriert werden. Zum einen sollen bei Infineon Technologies unerwünschte Mikrorisse in Mikrochips in Echtzeit erkannt werden, zum anderen werden bei Bosch Rexroth hergestellte Komponenten für Steuerungs- und Antriebsmaschinen mit dem Ziel einer zuverläs-sigeren Produktion überwacht.

Innovationen und Perspektiven

Mit ACME 4.0 wird eine offene Sensorplattform geschaffen, deren Sensoren ihr näheres Umfeld wahrnehmen können. Darüber hinaus können sie zu einem größeren Netzwerk verbunden werden. So entsteht eine Basis für neuartige Systeme, die sich selbst und ihre Umwelt intelligent überwachen und die Zuverlässigkeit sowie Sicherheit von Anlagen deutlich erhöhen. Dies ermöglicht eine verbesserte Qualitätssicherung, mit breiten Anwendungsmöglichkeiten in vielen Produktionszweigen.