Inteligentní senzorové systémy pro Průmysl 4.0

Nejsou to pouze stroje, které jsou vybaveny těmito senzory; inteligentními senzory jsou ve stále větší míře vybaveny také zpracovávané díly, takže je pro každý produkt k dispozici dokumentace a zpráva o stavu zpracování. Na základě těchto informací se výroba dokáže do značné míry sama organizovat a monitorovat.

Jedenáct partnerů v oblasti výzkumu si nyní dalo za cíl zjednodušit a urychlit vývoj inteligentních multisenzorových systémů. V rámci projektu RoMulus chtějí standardizovat a vylepšit kroky vedoucí až k hotovému výrobku takovým způsobem, aby bylo možné vyrábět nákladově efektivním způsobem i malá množství. Výsledek výzkumu přinese výrazné zlepšení pozice malých a středních podniků na trhu v sektoru senzorových technologií.

V budoucnu budou totiž malé a střední podniky schopny nabízet vlastní, zákazníkům na míru šité senzorové systémy s podstatně menším úsilím a náklady. Německé Spolkové ministerstvo pro vzdělání a výzkum (BMBF) podporuje projekt RoMulus v rámci motivačního programu IKT 2020 ve výši zhruba 4,5 milionu eur, což pokrývá asi 70 procent z celkové výše investice.

Vývoj multisenzorových systémů pro Průmysl 4.0 je výzvou. Úkolem je spojit dvě technologie ve vysoce kompaktním formátu – a sice mikroelektromechanické senzory (MEMS), které měří mechanické parametry, jako jsou tlak a zrychlení – a komponenty mikroelektronických senzorů, které stanovují teplotu, světelnou intenzitu a chemické koncentrace. Konečný systém musí umět zpracovat velké objemy dat co nejefektivněji z hlediska nákladů na energie. Kromě toho musí být dostatečně robustní, aby mohly spolehlivě fungovat v průmyslovém prostředí.

Německý sektor senzorových technologií je tvořen převážně malými a středními podniky. Obecně platí, že ty sami o sobě nejsou schopny pokrýt všechny služby, které jsou pro vývoj a výrobu multisenzorových systémů nezbytné, což je také důvod, proč se spoléhají na úzkou spolupráci s výrobci polovodičů a poskytovateli služeb v oblasti výzkumu a vývoje. „Chceme tuto spolupráci oddělit a standardizovat – a tím i procesy návrhů a výroby,“ říká koordinátor projektu Dr. Eckhard Hennig, profesor z univerzity v Reutlingenu. V budoucnu budou malé a střední podniky schopné vybírat a sestavovat vývojové služby, stejně jako elektronické součástky z široké sady, v závislosti na konkrétním řešení, které bude zákazník pro své průmyslové aplikace požadovat.

„RoMulus umožňuje systematické návrhy a nákladově efektivní výrobu robustních, energeticky úsporných multisenzorových systémů, a to i v malých množstvích. Díky tomu jsou němečtí výrobci senzorových technologií jedničkami v oboru, co se týče vytváření důležité základny při uplatnění Průmyslu 4.0,“ vysvětluje Dr. Reinhard Neul z Robert Bosch GmbH.

V rámci projektu RoMulus dává dohromady své odborné znalosti jedenáct partnerů – od výrobců polovodičů a vývojové společnosti až po malé a střední podniky. Jde o tyto společnosti: Zeiss, Fraunhofer Institute IIS/EAS, Univerzita v Reutlingenu, Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH, microsensys GmbH, Robert Bosch GmbH, Technická univerzita Mnichov, TETRA Gesellschaft für Sensorik, Robotik und Automation mbH, Univerzita Brémy, Univerzita Freiburg a X-FAB Semiconductor Foundries AG. Za řízení projektu je odpovědná edacentrum v Hannoveru. RoMulus je zkratka pro „Robust multi-sensor technology for status monitoring in Industry 4.0 applications” – „Robustní multisenzorová technologie pro monitorování stavu při uplatnění Průmyslu 4.0“. Projekt byl zahájen v říjnu 2015 a jeho trvání je plánováno na tři roky.