Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS
In Fertigungsanlagen und -prozessen, Werkzeug- und Verpackungsmaschinen sowie Handhabungssystemen sind Antriebe zur Bewegung/Positionierung – sowohl linear als auch rotatorisch – und entsprechende Sensorsysteme allgegenwärtig. Die Leistungsfähigkeit der Produktionsprozesse im Sinne von Präzision und Geschwindigkeit als auch die Verfügbarkeit der Produktionsanlagen wird entscheidend von diesen mechatronischen Aktor- und Sensorsystemen bestimmt. Im Hinblick auf den mit den Stichworten Industrie 4.0 bzw. Digitalisierung der Industrie beschriebenen Paradigmenwechsel sollen zukünftig erweiterte Möglichkeiten angeboten werden, um die Prozesse einerseits flexibler und schneller, andererseits zuverlässiger gewährleisten zu können.
Im Projekt MoSeS-Pro wird ein modularer, offener Sensorsystembaukasten für Montage-, Handhabungs- und Verpackungsprozesse der Industrie 4.0 realisiert werden. Neben der Verbesserung der Sensorfunktion wird die Signalauswertung im Hinblick auf Condition Monitoring Anwendungen erweitert werden. Als Sensorprinzipien werden primär magnetoresistive (XMR) Technologien mit dem Schwerpunkt TMR betrachtet, die ein weites Applikationsspektrum (Strom, Winkel, Weg, Position) abdecken. Des Weiteren werden self-sensing Antriebe betrachtet, die mittels Spannungs-/Strommessung und modellgestützter Auswertung eine Servosteuerung sowie Zustandsbewertung erlauben. Zudem werden exemplarisch weitere Sensorprinzipien integriert. Zur flexiblen Einbindung in Anlagen und Prozesse sollen eine echtzeitfähige Funkschnittstelle sowie Elektronik für Energy Harvesting (Link Energy-Harvesting) realisiert werden. Der MoSeS-Baukasten wird an Hand exemplarischer Anwendungen im Labor erprobt und gemeinsam mit Festo und Bosch Rexroth (assoziierte Partner) in Produktionsprozessen demonstriert.
