Internet of Things, Industrie 4.0, Autonomes Fahren oder Smart Grid: Innovationen in diesen zukunftsweisenden Technologiefeldern basieren auf intelligenten elektronischen Systemen. Das „Symposium Elektronik und Systemintegration“ am 11. April 2018 an der Hochschule Landshut bot einen neuen Expertentreff, der unter dem Titel „Von der Sensorik bis zur Aktorik in interdisziplinärer Anwendung“ aktuelle Erkenntnisse und Entwicklungen aus Wissenschaft, Forschung und Praxis in den Mittelpunkt stellte. Die Schirmherrschaft der Veranstaltung hatte die Bayerische Staatsministerin Ilse Aigner übernommen. Neben Lehre und Weiterbildung sei der Wissens-und Technologietransfer im engen Kontakt mit der Industrie eine wichtige Aufgabe der Hochschule Landshut, wie Hochschulpräsident Prof. Dr. Stoffel in seiner Begrüßung betonte. Und das Symposium, organisiert vom Forschungsschwerpunkt Elektronik und Systemintegration und dem Cluster Mikrosystemtechnik der Hochschule, sei eine hervorragende Gelegenheit, um den Kontakt zwischen Wissenschaft und Unternehmen zu intensivieren. Er freute sich ebenso wie Initiator Prof. Dr. Artem Ivanov über die positive Resonanz von rund 120 Teilnehmern bei der erstmals ausgerichteten Veranstaltung, die eine Neuausrichtung des Symposiums Mikrosystemtechnik mit stark erweitertem Themenspektrum war. Geboten wurden neue Erkenntnisse und Entwicklungen aus Wissenschaft, Forschung und Praxis; dies in einer Keynote von Prof. Dr. Sellen (Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG), sechzehn Fachvorträgen in zwei parallelen Sessionns, einer Fachausstellung mit elf Ausstellern, einer Postersession mit vierzehn (Forschungs-)Projekten sowie einem digitalen Tagungsband mit vierzehn wissenschaftlich ausgearbeiteten Beiträgen. Prof. Dr. Sellen fragte in seiner Keynote „Intelligente Sensorik für die digitale Industrieproduktion von morgen“, was ein Spezialist für Sensorik und Wirbelstromsensoren für das Thema Industrie 4.0 beitragen könne. Seit vielen Jahren laute die Herausforderung, Maschinen intelligenter zu machen, heute beschäftige man sich mit der „Smarten Produktion“, in der nicht nur vielfältige Daten erfasst, sondern daraus Informationen oder möglicherweise auch Wissen generiert werden sollen.
Neue Technologien, kürzere Entwicklungszyklen und Vernetzung
In der Elektronik seien wichtige Themen Miniaturisierung und Digitalisierung, den schnellen Fortschritt zeigte er an zwei Beispielen. Beim 1. Symposium Mikrosystemtechnik vor 10 Jahren, bei dem er ebenfalls einen Vortrag an der Hochschule Landshut hielt, sei eine Idee entstanden, die heute zu den Alleinstellungsmerkmalen der Micro-Epsilon Messtechnik GmbH zählt: Keramische Sensoren mit der Embedded Coil Technology, die viele Vorteile wie Miniaturisierung bei wesentlich mehr Funktionen erlauben. Eingesetzt werde die Technik z.B. bei der Spiegelregelung in der EUV-Lithographiemaschine, bei der 50.000 Zinntropfen pro Sekunde per Laser in Plasma umgewandelt werden, was eine hochintegrierte Mechatronik, Multi-Sensorik, Aktorik und Regelung verlange.Die Entwicklungszyklen wären immer kürzer, auch für diese Wirbelstromsensor sei eine neue Generation in Entwicklung. Und auch in seinem zweiten Praxisbeispiel, der automatisierten Lackfehlerbearbeitung, arbeite das Unternehmen eng mit Experten der Hochschule Landshut zusammen. Per hochmoderner 3D-Messtechnik sei per Deflektometrie bei Fahrzeugen eine automatisierte Lack-Fehlererkennung und -nachbearbeitung in der Serie realisiert worden. Fehler ab 0,1 mm Größe und fünf µm Tiefe bzw. Höhe seien erkennbar. Dies sei gelebte Industrie 4.0, die von der automatisierten Karosseneinrichtung, der vollautomatischen Kommunikation zum Prozess, Prozessoptimierung bis zu zusätzlichen Informationen wie z.B. Oberflächenstruktur, Farbeinführung use. reiche. Gegenüber der individuellen habe die automatisierte Fehlerbearbeitung zu einer erheblichen Qualitätssteigerung geführt. Industrie 4.0 biete enorme Möglichkeiten die Produktion effizienter zu gestalten. Er rief dazu auf Industrie 4.0 als Chance zu erkennen, Ideen zu generieren, um die vierte industrielle Revolution aktiv mitgestalten zu können.
Neueste Erkenntnisse aus Forschung und Praxis präsentiert
In drei parallelen Sessions mit jeweils zwei Vorträgen präsentierten Experten aus Wissenschaft und Forschung anschließend neueste Erkenntnisse aus ganz unterschiedlichen Bereichen. Auch dem Thema Digitalisierung widmete sich eine eigene Session: In seinem Vortrag „Weniger ist mehr – Reduktion und Abstraktion von Daten in der vernetzten Welt, forderte Dr. Jochen Kerbusch (VDI/VDE Innovation + Technik GmbH) dazu auf, Rohdaten bereits vor Ort hinsichtlich der weiteren Verarbeitung auf wesentliche Information zu reduzieren oder zu bearbeiten, um eine effektive Datenübertragung zu ermöglichen. Einen IoT Security-Check mit Risiko- und Bedrohungsanalyse, um die Datensicherheit zu erhöhen, stellte Michael Schnelle (Mixed Mode GmbH) vor. Mit der Verwendung von Augmented Reality, um die Möglichkeiten der Mensch-Maschine-Schnittstellen zu erhöhen, befasste sich Prof. Dr. Peter Firsching und Klajdo Fyraj von der TH Deggendorf. Innovative Aufbau- und Verbindungstechnik stellte Dr. Steffen Ziesche (Fraunhofer IKTS) am Beispiel eines Flammenionisationsdetektors mit interner Gasversorgung in Mehrlagenkeramiktechnologie vor. Das Potenzial von Ultra Short Puls Lasern präsentierte Erwin Steiger (Steiger LaserService). Die Bandbreite beim Thema Sensor- und Aktorsysteme reichte von selbstlernenden Sensornetzwerken zur zerstörungsfreien Prüfung von CFK-Strukturen (Lukas Berbuer, AMITRONICS Angewandte Mikromechatronik GmbH) über Sensorik mit haptischer Rückmeldung (Dr. Bernhard Brunner, Fraunhofer ISC) über phasenmessende Deflektometrie für bewegte Messobjekte (Hanning Liang, Hochschule Landshut) und inverse Streifenprojektion zur optischen Defekterkennung an metallischen Freiformflächen in der Produktion (Michael Strohmeier, BMW Group AG) bis hin zu Impedanzanalyse von Selbstentladung und Ladezustand an Super-Kondensatoren und Lithiumionen-Batterien (Prof. Dr. Peter Kurzweil, OTH Amberg Weiden). Im Themenblock Systemintegration befasste sich Prof. Dr. Till Huesgen (Hochschule Kempten) mit Leiterplattenembedding von Halbleiterbauelementen für die Leistungselektronik. Unkonventionelle Sensor- und Aktorsysteme auf Basis von Leiterplatten stellte Dr. Christoph Lehnberger (Andus Electronic GmbH) vor, Stefan Gottwald (Sensorik-Bayern GmbH) präsentierte das Projekt PCBG 4.0, in dem hochminiaturisierte und energieautarke Funksensorknoten für die Industrie der Zukunft entwickelt werden. Mit neuen Ansätzen der Kühltechnologie, die gerade bei immer leistungsfähigeren elektronischen Systemen von großer Bedeutung seien, befasste sich Josef Köppl (Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG). Er betonte, aus seiner Sicht wäre es am besten, Systeme um das Kühlsystem herum zu entwerfen, wie das z.B. Apple schon gemacht habe. Den Mehrwert der Systemsimulation in der Entwicklung mechatronischer Systeme zeigte Dr. Hanna Baumgartl, CADFEM GmbH). Mit Smart Foil Display präsentierte Prof. Dr. Artem Ivanov (Hochschule Landshut) innovative flexible Elektrolumineszenz-Displays, die gedruckt werden können. Er zeigte deren Verwendung beispielhaft an einem Rucksack, mit dem das Display bei Dämmerung oder Dunkelheit u.a. beim Abbiegen Blinksignale am Rücken eines Fahrradfahrers gibt und so deutlich zur Verkehrssicherheit beiträgt. Neben den Fachvorträgen bot die Veranstaltung vielfältige Gelegenheiten zum Kontakt und zum Austausch. Die Teilnehmer nutzten den Expertentreff für intensive Gespräche und Diskussionen untereinander, mit den Fachausstellern sowie den Autoren der in der Postersession vorgestellten Forschungsprojekte. Aufgrund der positiven Resonanz der Veranstaltung ist eine Wiederholung geplant, das nächste Symposium Elektronik und Systemintegration wird 2020 stattfinden.
