CHARM – Würth Elektronik entwickelt robuste Elektronik für raue Industrieumgebungen

CHARM (Challenging Environment Tolerant Smart Systems for IoT and AI) läuft über drei Jahre und ist ein umfangreiches Projekt mit 37 Partnern aus zehn europäischen Ländern und einem Gesamtbudget von 29 Mio. Euro. Die Co-Finanzierung erfolgt über das europäische Forschungsprogramm ECSEL JU, EU-Horizont 2020, nationale Fördermittelgeber der teilnehmenden Länder und die Projektpartner. Die Partner kommen aus Belgien, Deutschland, Finnland, Italien, Lettland, den Niederlanden, Österreich, Polen, der Schweiz und der Tschechischen Republik.

Das CHARM-Projekt entwickelt Technologien für die Zustandsüberwachung, vorausschauende Wartung, Automatisierung, Fertigungssteuerung in Echtzeit sowie Optimierungs- und Demonstrationssysteme für virtuelle Prototyping-Systeme und testet diese in industriellen Umgebungen. „Das Projekt CHARM wird zur Stärkung der Konkurrenzfähigkeit der europäischen Industrie auf dem Markt robuster elektronischer Komponenten und Systeme beitragen, deren unmittelbare Verfügbarkeit auch für weitere Märkte (smart systems, embedded systems, cyber physical systems) im industriellen Bereich essentiell ist“, erklärt Dr. Alina Schreivogel, Mitarbeiterin der Abteilung Forschung und Entwicklung bei Würth Elektronik Circuit Board Technology (CBT).

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. Im CHARM-Projekt werden Lösungen für die Zustandsüberwachung, vorausschauende Wartung und Qualitätssicherung in Echtzeit an sechs Use Cases demonstriert.

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 für z. B. 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.

„Würth Elektronik wird sich im CHARM auf die Entwicklung von Aufbau- und Verbindungstechnologien für robuste Baugruppen auf Leiterplattenebene mit integrierten Sensoren fokussieren, „sagt Dr. Alina Schreivogel. „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.“

Valmet, der weltweit führende Entwickler und Anbieter von Technologien, Automatisierung und Dienstleistungen für die Zellstoff-, Papier- und Energieindustrie, fungiert als Projektkoordinator für CHARM. Spinverse, das nordische Innovationsberatungsunternehmen, koordinierte die Projektbeantragung und den Aufbau des Konsortiums und wurde von den Partnern ausgewählt, um die Projektplanung und -verwaltung sowie das Management und die Moderation im Verlauf des Projekts zu unterstützen.

Über ECSEL JU

Das europäische Forschungsprogramm „Electronic Components and Systems for European Leadership“ (ECSEL) wurde im Juni 2014 vom Rat der Europäischen Union gegründet. Das ECSEL Gemeinschaftsvorhaben fördert öffentlich-private Partnerschaften im Bereich elektronischer Bauteile und Systeme sowie Forschungs-, Entwicklungs- und Innovationsprojekte für Spitzenforschung in Schlüsseltechnologien, die wesentlich für Europas Führungsposition im Wettbewerb der Digitalwirtschaft sind. Durch das ECSEL Gemeinschaftsvorhaben werden die Industrie in Europa, KMUs (Klein- und Mittelstandsunternehmen) sowie Forschungs- und Technologiegesellschaften von 30 ECSEL-Teilnehmerstaaten und der Europäischen Union gefördert und kofinanziert. Erfahren Sie hier mehr über das Programm: ECSEL JU programme

Projektpartner

Projektkoordinator: Valmet Technologies Inc.

aixACCT Systems, Applied Materials Italia, AT&S Austria Technologie & Systemtechnik, Beneq, Besi Austria GmbH, Besi Netherlands B.V., Canon Production Printing Netherlands B.V., Consorzio Nazionale Interuniversitario per la Nanoelettronica, CSEM Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique, Delft University of Technology, E+E Elektronik Ges.m.b.H., 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 GmbH (MCL), NOME, Pac Tech Packaging Technologies GmbH, 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, a. s., University of West Bohemia, Würth Elektronik GmbH & Co. KG