SPS Connect

Die intelligente Schraubverbindung ist ein voll integriertes IoT-Device, das eine drahtlose und energieautarke Überwachung von Schraubverbindungen ermöglicht. Mit der im Sensor integrierten DiaForce^®-Schicht lässt sich die Anzugskraft der Schraubverbindung sowie die Temperatur am Montageort ermitteln, um Druckveränderungen an der Schraube festzustellen. Die Übertragungstechnologie mioty® überträgt die ermittelten Sensordaten drahtlos und sicher an eine cloud-gebundene Kontrollinstanz. Vor dem Montieren werden die Schrauben in der manipulationssicheren Programmiereinheit »FunkeyBox« konfiguriert und bekommen einen eigenen Schlüssel. Dadurch sind die Sensordaten bei der Übertragung an die Basisstation bzw. das Backend angriffssicher. Die autarke Versorgung wird durch Energy Harvesting gewährleistet. In der Schraube befindet sich ein Thermogenerator, der bei kleinsten Temperaturgradienten am Schraubgewinde elektrische Energie erzeugt und so den Sensor energieautark betreibt. Alternativ können Sensor und Funk durch eine Solarzelle oder Batterie betrieben werden.

• Weitere Informationen auf www.cit.fraunhofer.de

Ansprechpartner: Dr. Philipp Schwerna

Ansprechpartner: Moritz Protzner

»FlexLoc« kann als mobiles Adhoc-Lokalisierungssystem für ganze Fertigungshallen eingesetzt werden – z. B. um mobile Maschinen und Werkstücke zu lokalisieren. Dabei werden mehrere batteriebetriebene und kabellose Ultrabreitband-Funkknoten um einen Arbeitsbereich verteilt. Mit vier bis fünf dieser Knoten lassen sich etwa eine Fläche von 100 Quadratmeter abdecken.

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Ansprechpartner: Dr. Philipp Schwerna

Industrieanlagen müssen verzögerungsfrei auf Ereignisse im Produktionsprozess reagieren. Um den Fertigungsprozess hochflexibel gestalten zu können und die Einbindung externer Sensoren oder mobiler Anlagenteile zu ermöglichen, ist die Anbindung der Prozesskomponenten über eine drahtloses Echtzeitkommunikationssystem mit niedriger Latenz an das Produktionsleitsystem nötig. Das Fraunhofer IIS hat hierfür mit UWIN (Ultra reliable Wireless Industrial Network) eine geeignete Lösung für Echtzeitanwendungen mit sehr hohen Anforderungen an Zuverlässigkeit und Latenz entwickelt. Diese Technologie kann als drahtlose Erweiterung oder Ersatz von Feldbussen eingesetzt werden.

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Ansprechpartner: Frank Burkhardt

Mit dem Testbed »Industrie 4.0« schneller zur Marktreife

Mit der Initiative 5G Bavaria unterstützt der Freistaat Bayern Unternehmen durch ein einzigartiges Angebot aus einem Testzentrum und zwei Testbeds für Industrie 4.0- und Automotive-Anwendungen am Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen und Nürnberg. Die Entwicklung von 5G-basierten Lösungen wird ein entscheidender Baustein bei der Umsetzung neuer IoT-Anwendungen sein. Mit dem Angebot von 5G Bavaria können Unternehmen die vorhandene Lücke zwischen der rasant fortschreitenden Standardisierung von 5G und der praktischen Umsetzung für den industriellen Einsatz schließen. Firmen können Anwendungen unter realistischen Testbedingungen erproben. Sie profitieren von der neutralen Expertise des Fraunhofer IIS als Partner für Forschung, Technologieentwicklung und -evaluierung sowie technischer Beratung.

Kontakt: Karin Loidl, Technology Advisor 5G

Selbst in der hoch-automatisierten Produktion sind manuelle Arbeiten noch immer unerlässlich. Vor allem in der Montage kann der kleinste Fehler bereits gravierende Konsequenzen hinsichtlich Produktqualität, Kosten oder der Sicherheit von Menschen bedeuten.

Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt »Kognitive Handwerkzeuge« des Fraunhofer IIS adressiert dieses Problem und unterstützt manuelle Arbeitsschritte durch eine intelligente Werkzeugtechnologie. Smarte Sensoren Mit eingebetteter Intelligenz interpretieren hierbei einzelne Bewegungen, Rotationen, Vibrationen und Geräusche und geben direkte Rückmeldung an den Mitarbeiter über die korrekte Ausführung. Somit können vergessene oder fehlerhafte Arbeitsschritte sofort erkannt und korrigiert, Qualitätsprozesse beschleunigt und stetig verbessert und Risiken in der Montage minimiert werden.

Die Sensormodule werden ganz einfach auf bereits eingesetztes Werkzeug aufgesteckt und sind somit eine besonders kostengünstige Möglichkeit, bestehendes Werkzeug intelligent zu machen. Das Sensormodul entwickelt sich durch den selbstlernenden Algorithmus kontinuierlich mit dem Nutzer weiter und ermöglicht damit den Einsatz auf diversen Montagestrecken mit verschiedenstem Werkzeug. So werden die Mitarbeiter in ihrem Arbeitsalltag unterstützt und das ohne großen Programmier- oder Kostenaufwand.

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Kontakt: René Dünkler, Technologiemarketing

Massive-IoT-Anwendungen im Smart-City-Bereich und Industrial Internet of Things (IIoT) benötigen für eine zuverlässige und robuste Übertragung der Daten permanent Energie. Vor allem der Energieverbrauch und die damit verbundene zeit- und kostenintensive Wartung spielen eine große Rolle. Wir haben hierfür einen speziellen Übertragungsstandard und die dazugehörige Energieversorgung entwickelt. Unser energieautarkes Wide-Area Network ist eine einzigartige Kombination des neuen LPWAN-Standards mioty® mit Energy Harvesting. mioty® Die drahtlose Übertragungstechnologie mioty® für sogenannte massive IoT-Anwendungen im Industrial Internet of Things (IIoT) oder im Smart-City-Bereich überträgt zuverlässig und robust Daten von einigen hunderttausend Sensoren auch über große Distanzen. Dies ist dank unseres patentierten Telegram-Splitting-Verfahrens möglich.

mioty® ist eine hardwareunabhängige Softwarelösung, die ETSI-standardisiert insbesondere für LPWANs (Low Power Wide Area Networks) verwendet wird. Für mioty® ist eine Lizenz zur kommerziellen Integration in verschiedene Kundenlösungen verfügbar. Energy Harvesting Zusätzlich ist eine autarke Stromversorgung der Sensoren durch Energy Harvesting-Technologien möglich. Wir haben dazu Lösungen entwickelt, die geringe Vibrationen oder minimale Temperaturunterschiede zur Stromerzeugung nutzen. Dies wird durch hocheffiziente Spannungsregler und Energiemanagement-Systeme möglich, die schon kleinste Ströme und Spannungen nutzbar machen. Ein besonderes Plus, wenn es darum geht, hunderttausende Sensoren über viele Jahre wartungsfrei und energieeffizient zu betreiben.

Individuelle Beratung und Analyse Ihrer Anforderung Forschung und Entwicklung - bis hin zur praxisreifen Prototypenentwicklung für Ihr eigenes Netzwerk Lizensierung der mioty®- und Energy Harvesting-Technologie Mit unserem F&E-Wissen unterstützen wir Sie bei der Integration und der Anpassung an Ihre individuellen Anforderungen.

Ansprechpartner: René Duenkler

Ansprechpartner: Moritz Protzner