Industrieelektronik

Automatisierungstechnik

Drei große Themen beflügeln derzeit die Diskussionen in der Automatisierungstechnik:

  • Energieeffizienz
  • Drahtlose Sensorik
  • Anwendungsspezifisches Packaging von Sensoren

Das Fraunhofer IZM unterstützt mit seinen Arbeiten neue Lösungen in allen drei Themenfeldern.

Energieeffizienz

Der Kostenblock „Energie“nimmt in Unternehmen bei den steigenden Energiekosten mittlerweile eine zentrale Rolle ein. Automatisierungstechnik ist ein Schlüssel, um Prozesse effizienter ablaufen zu lassen und Leerlaufverluste zu vermeiden. Das Fraunhofer IZM unterstützt Unternehmen zum einen bei der Suche nach Einsparpotentialen und zum anderen beim Aufbau von intelligenter Leistungselektronik. Intelligent deshalb, weil Leistungs- und Steuerteil in einem Gehäuse integriert werden können. Damit ist eine verbesserte Steuerung von Maschinen und Anlagen möglich. Unsere Miniaturisierungstechniken helfen dabei, diese intelligenten Ansteuerungen auch bei räumlichen Einschränkungen nutzen zu können. Gleichzeitig sorgen unsere Technologien dafür, dass der Leistungsteil selbst geringere Verluste aufweist, also effizienter arbeitet.

Drahtlose Automatisierungstechnik

Im Bereich der drahtlosen Automatisierungstechnik konzentriert sich das Fraunhofer IZM vorrangig auf die Themen Energieversorgung, Vernetzung und robuste Kommunikation sowie anwendungsspezifischer Aufbau von Sensorknoten.

Die Bereitstellung und der Bedarf an  Energie ist eines der zentralen Themen beim Einsatz von autarken Sensorknoten, entscheidet dieser Punkt doch häufig über die Konkurrenzfähigkeit autarker Sensorlösungen. Das Fraunhofer IZM unterstützt bei der energieeffizienten Auslegung von Sensorknoten, der Bereitstellung von Energie durch Brennstoffzellen, anwendungsspezifischen Batterien sowie der Wandlung von Umgebunsenergie. Die Kommunikation zwischen den Knoten und einer zentralen Empfangseinheit stellt das zweite große Forschungsgebiet dar. Auch hier spielt Energieeffizienz eine große Rolle, aber auch Themen wie Robustheit der Funkverbindung oder Antennendesign werden betrachet. Abschließend widmet sich das Fraunhofer IZM dem Packaging von Sensorknoten und beantwortet die Frage, welche Technologien für kunden- oder besser anwendungsspezifische Sensorknoten zur Verfügung stehen.

Mehr Informationen zur Energieversorgung von Sensorknoten

Anwendungsspezifisches Packaging von Sensoren

Sensoren in der Automatisierungstechnik müssen zum Teil Wunder vollbringen. Auf der einen Seite müssen Sie hochgenau Messdaten erfassen, auf der anderen Seite sind sie zum Teil rauesten Umgebungsbedingungen ausgesetzt. Dem Packaging kommt dabei eine zentrale Rolle zu. Es muss den Sensor vor den Einflüssen der Umgebung schützen, ohne die Funktionalität zu beeinflussen. Das Fraunhofer IZM ist spezialisiert auf:

  • Stressfreies Packaging, etwa von Druck-, Hall- oder Beschleunigungssensoren
  • Hochrobustes Packaging, etwa wenn Medienresistenz, Hochtemperatur- oder Vibrationsfestigkeit gefordert ist.
  • Packaging von optischen Sensoren, etwa miniaturisierten Kamerasystemen, Spektrometern oder Fasersensoren
  • Packaging von Sensoren mit Freistellungen für Prozessfenstern, etwa für Feuchte- oder Gassensoren
  • MEMS-Packaging, auch im Waferverbund