SiEvEI 4.0

Sichere und intelligente Elektroniksysteme für vertrauens-würdige Elektronikprodukte in Industrie 4.0

Roboterarm
Das Projekt schlägt die Brücke von klassischer Sensorik zu KI-basierten, sicherheitsrelevanten und vertrauenswürdigen Elektroniksystemen. © trahko - Adobe Stock

Motivation

Hochleistungsfähige Mikroelektronik in Kombination mit Sensorik und eingebetteter Software sammelt und verarbeitet Prozessdaten in Industrieanlagen. Das ermöglicht eine umfassende Digitalisierung von Produktionsprozessen und Betriebsabläufen in der Industrie 4.0. Nun sollen neueste Elektroniktechnologien zusammen mit Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) für industrielle Anwendungen nutzbar werden. Diese neue Qualität der Datenverarbeitung am Ort des Geschehens ermöglicht eine sichere dezentrale Analyse- und Prognosefähigkeit. So entsteht eine neue Generation intelligenter, autonomer Produktionssysteme.

Ziele und Vorgehen

Im Vorhaben sollen innovative Sensorsysteme – sogenannte „Secure Smart Items“ (SSI) – in einen elektrischen Schaltungsträger eingebettet werden, um den Zustand von Baugruppen im industriellen Umfeld zu überwachen. Die SSI werden mit einem Zertifikatspeicher und einem neu entwickelten, leistungsfähigen Edge Computing Module (ECM) ausgestattet, um vertrauenswürdige Rechen- und Steueroperationen lokal auszuführen. Ebenfalls soll eine KI entwickelt und in die SSI integriert werden, um verschiedene Umwelt- und Fertigungsdaten zu erfassen und zu analysieren. Zur Unterstützung der SSI-Infrastruktur werden neue 3D- Systemplanungstools und Modelle erforscht und bereitgestellt. Sicherheit und Zuverlässigkeit des Systems werden durch einen integralen Ansatz mit Hardware-Software-Codesign gewährleistet, um Angriffe auf das SSI zu erschweren.

Innovationen und Perspektiven

Durch den Einsatz von SSI lassen sich sicherheitsrelevante und vertrauenswürdige elektronische Baugruppen, etwa für die Energieversorgung oder Industrie 4.0, realisieren. Über den Zugriffsspeicher kann die gesamte Wertschöpfungskette gegen Angriffe von Dritten abgesichert werden. Außerdem erfassen die SSI eine Vielzahl von Umwelt- und Fertigungsdaten, die durch eine KI-basierte Auswertung genutzt werden können.