Inteligentne systemy czujników dla Przemysłu 4.0

fot. Bosch

Projekt badawczy RoMulus

Systemy czujników są podstawowym czynnikiem sukcesu rozwiązań stosowanych w Przemyśle 4.0. Czujniki zintegrowane w kompaktowych konstrukcjach mierzą, przetwarzają i przesyłają różnego rodzaju parametry, np. ciśnienie, przyspieszenie i temperaturę. Wyposaża się w nie maszyny, ale też produkty, które dzięki temu mogą informować o swojej konstrukcji i postępie procesu produkcyjnego. Na podstawie danych pochodzących z systemów czujników, opisujących aktualny stan procesu produkcji, może on w dużym stopniu autonomicznie się organizować i nadzorować.

11 partnerów projektu badawczego RoMulus postawiło sobie za cel uproszczenie i przyspieszenie rozwoju inteligentnych systemów czujników. Zamierzają oni ustandaryzować i uprościć etapy produkcji, tak aby można było w niedrogi sposób produkować systemy czujników także w krótkich seriach. Pomoże to poprawić pozycję rynkową małych i średnich przedsiębiorstw działających w branży czujników. W przyszłości także małe i średnie przedsiębiorstwa mogłyby znacznie mniejszym kosztem oferować swoim klientom przemysłowym zindywidualizowane systemy czujników. Niemieckie Federalne Ministerstwo Oświaty i Badań Naukowych (BMBF) dofinansowało projekt RoMulus kwotą blisko 4,5 miliona euro, czyli około 70% całkowitej sumy inwestycji.

Rozwój systemów czujników – wyzwania

Rozwój systemów czujników dla rozwiązań stosowanych w Przemyśle 4.0 to ambitne zadanie. Chodzi tutaj o zintegrowanie w obrębie jak najmniejszej konstrukcji dwóch technologii: czujników mikromechanicznych (MEMS) mierzących parametry mechaniczne, takie jak ciśnienie lub przyspieszenie, oraz komponentów mikroelektronicznych, które mierzą np. temperaturę, natężenie światła czy stężenie substancji chemicznych. Systemy, przetwarzające tak duże ilości danych, muszą być także energooszczędne oraz wytrzymałe, aby niezawodnie działać w środowisku przemysłowym.

Współpraca z producentami półprzewodników i dostawcami usług

Branża produkcji czujników jest zdominowana głównie przez małe i średnie­ przedsiębiorstwa, które z reguły nie są w stanie samodzielnie zająć się wszystkimi aspektami rozwoju i produkcji. Dlatego są zdane na bliską współpracę z producentami półprzewodników i dostawców usług w obrębie prowadzonej działalności badawczo-rozwojowej.

 – Chcemy rozluźnić tę zależność i ustandaryzować proces projektowania i produkcji – mówi koordynator projektu prof. dr Eckhard Hennig z Uniwersytetu w Reutlingen. Małe i średnie przedsiębiorstwa mogłyby w przyszłości wybierać zarówno usługi rozwojowe, jak i komponenty elektroniczne spośród dostępnych modułów i dowolnie je łączyć w zależności od tego, jakiego rozwiązania do planowanego zastosowania w przemyśle potrzebuje klient.

 – RoMulus umożliwia usystematyzowane projektowanie i niedrogą produkcję wytrzymałych i energooszczędnych systemów czujników także w krótkich seriach. Producenci czujników zyskaliby w ten sposób wiodącą pozycję w jednej z najważniejszych technologii, która jest podstawą Przemysłu 4.0 – wyjaśnia dr Reinhard Neul reprezentujący spółkę Robert Bosch GmbH.

11 partnerów działających w obszarach badań i przemysłu

W projekcie RoMulus połączyło swoje siły 11 partnerów – od producentów półprzewodników, poprzez firmy projektowe, aż do małych i średnich przedsiębiorstw. Partnerami projektu są: Robert Bosch GmbH, Zeiss, Fraunhofer Institut IIS/EAS, Uniwersytet w Reutlingen, Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH (IMMS), microsensys GmbH, , Uniwersytet Techniczny w Monachium, TETRA Gesellschaft für Sensorik, Robotik und Automation mbH, uniwersytety w Bremie i Freiburgu oraz X-FAB Semiconductor Foundries AG. Za zarządzanie projektem odpowiada edacentrum z Hanoweru.

Strona internetowa projektu: www.edacentrum.de/romulus