EU-Projekt CHARM

Robuste Elektronik für raue Industrieumgebungen

37 Partner aus Industrie und Forschung wollen IoT-Lösungen entwickeln, die eine verbesserte Toleranz gegenüber unwirtlichen Einsatzbereichen haben.

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In harschen Umgebungsbedingungen können Chancen durch Digitalisierung und IoT oftmals nicht genutzt werden. Der Engpass sind meist die empfindlichen elektronischen Komponenten. Das soll verbessert werden: Im Juni 2020 starteten 37 Partner aus 10 europäischen Ländern das EU-Projekt CHARM (Challenging Environment Tolerant Smart Systems for IoT and AI). Das Projekt läuft über drei Jahre und hat ein Gesamtbudget von 29 Mio. Euro. Im Fokus der bis jetzt sechs Use-Cases stehen Technologien für die Zustandsüberwachung, vorausschauende Wartung, Automatisierung, Fertigungssteuerung in Echtzeit sowie Optimierungs- und Demonstrationssysteme für virtuelle Prototyping-Systeme und testet diese in industriellen Umgebungen. Die ECS-Technologien (Electronics, Components and Systems) müssen so ausgelegt sein, dass sie Kombinationen starker thermischer, mechanischer und chemischer Belastungen standhalten, die während der in der Industrie verwendeten Herstellungsprozesse auftreten. CHARM soll einerseits neue Geschäftsfelder und Wertschöpfungsketten innerhalb Europas eröffnen und andererseits die Produktion in Europa fördern, indem neue Möglichkeiten zur Digitalisierung und Kontakte zur ECS Gemeinschaft, welche digitale Lösungen schafft, hergestellt werden. 

Sechs Use-Cases

Die Verantwortlichen der CHARM-Use Cases kommen aus sechs verschiedenen Fertigungsbereichen: Bergbau (Sandvik Mining und Construction Oy, Finnland), Papierherstellung (Valmet Technologies Inc., Finnland), Maschinenbau (Tornos SA, Schweiz), Herstellung von Solarmodulen (Applied Materials Italia SRL, Italien), Wartung und Stilllegung von Kernkraftwerken (ÚJV Řež, a.s., Tschechische Republik) und professioneller Digitaldruck (Canon Production Printing Netherlands BV, Niederlande). Das Projektkonsortium besteht aus elf Klein- und Mittelstandsunternehmen, 14 großen Unternehmen und zwölf Forschungs- und Technologiegesellschaften. Sie repräsentieren die industrielle Wertschöpfungskette von Simulationen, Sensoren und Komponenten bis hin zu Packaging, Integration und Zuverlässigkeit sowie Konnektivität-, Cloud- und Cybersicherheitslösungen. Im Projekt werden Sensoren etwa für die Gaserkennung, hohe Temperaturen und hohe Drücke sowie fortschrittliche Bildverarbeitungssysteme für die Qualitätskontrolle in Echtzeit und autonome Geräte für industrielle Anwendungen entwickelt. Um sicherzustellen, dass die Sensoren den rauen Bedingungen standhalten, werden Packaging-Technologien für Elektronikkomponenten eingesetzt, die über den derzeitigen Stand der Technik hinausgehen. Die IoT-Systeme werden auch neue Lösungen für drahtlose Energieübertragung, Konnektivität und Cybersicherheit enthalten.

Baugruppen auf Leiterplattenebene

„Das Projekt CHARM wird zur Stärkung der Konkurrenzfähigkeit der europäischen Industrie auf dem Markt robuster elektronischer Komponenten und Systeme beitragen, deren unmittelbare Verfügbarkeit im industriellen Bereich essentiell ist“, erklärt Alina Schreivogel, Mitarbeiterin der Abteilung Forschung und Entwicklung bei Würth Elektronik Circuit Board Technology, einem der Projektpartner. Würth Elektronik wird sich im CHARM auf die Entwicklung von Aufbau- und Verbindungstechnologien für robuste Baugruppen auf Leiterplattenebene mit integrierten Sensoren fokussieren. Gleichzeitig wird eine weitgehende Miniaturisierung von Sensor-Modulen bei hoher Funktionalität angestrebt. „Mit unserem Expertenwissen zur leiterplattenbasierten Sensoren und Innovationsansätzen für flexible Foliensysteme werden wir unsere Projektpartner konzeptionell, technologisch, aber auch aus der Anwendersicht unterstützen“, so Schreivogel

White Paper zum Thema

Die Projektpartner

aixACCT Systems, Applied Materials Italia, AT&S Austria Technologie & Systemtechnik, Beneq, Besi Austria, Besi Netherlands, Canon Production Printing Netherlands, Consorzio Nazionale Interuniversitario per la Nanoelettronica, CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique, Delft University of Technology, E+E Elektronik, Fraunhofer Institute for Reliability and Microintegration IZM, Imec Netherlands, InnoSenT GmbH, ŁUKASIEWICZ - Instytut Technologii Elektronowej, Lapland University of Applied Sciences, Luna Geber Engineering, Materials Center Leoben Forschung (MCL), NOME, Pac Tech Packaging Technologies, Qplox Engineering, Quantavis, Reden, Riga Technical University, SAF Tehnika, Sandvik, SmartMotion, SSH Communications, Sylvac SA, Tampere University, Technische Universität Chemnitz, TIPb, Tornos SA, ÚJV Řež, University of West Bohemia, Valmet Technologies (Projektkoordinator), Würth Elektronik 

www.charm-ecsel.eu