Hochleistungsfähige Mikroelektronik und Sensorik für digitale Produktion
 

Elektroniksysteme bilden das Rückgrat unserer Industrie. Manipulationssicherheit und Vertrauenswürdigkeit sind keine bloßen Schlagworte, sondern zentrale Elemente für den reibungslosen und sicheren Betrieb in der Industrie 4.0. Sichere Elektroniksysteme sind nicht nur in der Industrie gefragt; sie schützen auch im Gesundheitswesen, der Energiebranche und anderen Sektoren vor externen Bedrohungen. Die Siemens AG, WIBU Systems AG, Fraunhofer IZM, Technische Universität Berlin, Universität Bielefeld, Wagenbrett GmbH & Co. KG sowie die Sensorik-Bayern GmbH haben die Bedeutung dieser Herausforderung bereits vor mehreren Jahren erkannt. Ihr gemeinsames Projekt SiEvEI 4.0 liefert nun eine passende Lösung für eine umfassende und sichere Digitalisierung von Produktionsprozessen und Betriebsabläufen, indem es hochleistungsfähige Mikroelektronik mit Sensorik und eingebetteter Software kombiniert. „Jeder Fertigungsschritt ist künftig manipulationssicher dokumentiert“, betont Stefan Gottwald, Entwicklungsingenieur der Sensorik-Bayern GmbH.

Das Gesamtvolumen von über fünf Millionen Euro unterstreicht die Relevanz und Dimension des Projekts SiEvEI 4.0, das im Rahmen des BMBF-Programms „Mikroelektronik für Industrie 4.0 (ElektroniK I4.0)“ gefördert wurde. Ziel des Förderschwerpunkts war es, elektronische Komponenten und Systeme zu erforschen und eine intelligente, flexible sowie vernetzte Produktion im Kontext von Industrie 4.0 zu realisieren.

Die Ergebnisse von SiEvEI 4.0 eröffnen neue Perspektiven für verteilte Fertigungsszenarien sicherheitsrelevanter elektronischer Baugruppen. Im laufenden Projekt AdaPEdge arbeiten die Projektpartner aktiv daran, Umwelt- und Fertigungsdaten wie Temperatur, Betriebsgeräusche von Anlagen und Maschinen sowie Luftfeuchte und -qualität lokal zu erfassen. Ziel dieses Projekts ist der Übergang von „Fertigung 4.0“ zu „Fertigung 4.0++“, mit dem Versprechen, mehr Resilienz und Produktivität zu erreichen. Die Verarbeitung dieser Daten mittels künstlicher Intelligenz (KI) soll im Abgleich mit Qualitäts- und Produktivitätsparametern dazu dienen, die Fertigung zu optimieren. Die Sensorik-Bayern GmbH treibt die Entwicklung eines Sensor-Meshs voran, wobei die Secure Smart Sub-Edge Modules (S³EM) KI-basiert frei verfügbare Daten erfassen, verdichten und Auskunft über den Zustand der gesamten Fertigungslinie geben. AdaPEdge verspricht nicht nur die Detektion minderwertiger oder gefälschter Materialien, sondern auch die Transparenz über Störungen in der gesamten Wertschöpfungskette sowie die kontinuierliche Anpassung des Produktionsprozesses. Dieser Schritt markiert einen bedeutenden Fortschritt in Richtung einer zukünftigen, innovativen und widerstandsfähigen Elektronikproduktion. Die Nutzung der offenen Architektur RISC-V bietet vielseitige Anwendungsmöglichkeiten in verschiedenen Industriebereichen und birgt zudem ein hohes wirtschaftliches Potenzial für Deutschland.