Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik
AMELI 4.0: Sensorplattform für intelligentes Condition Monitoring
Auf dem Markt verfügbare Industriesensoren sind überwiegend applikationsspezifische Lösungen. Sie sind kostenintensiv, kabelgebunden und besitzen nur ein geringes Maß an Intelligenz. Im Vergleich dazu sind MEMS-Sensoren (MEMS steht für Mikroelektromechanisches System) hochintegrierte, miniaturisierte und kostengünstige Multisysteme mit niedrigstem Energieverbrauch und stellen somit die Basis künftiger Sensorsysteme für die vernetze Produktion dar.
Das Projekt AMELI 4.0 adressiert konsequent die Entwicklung und Umsetzung hochintegrierter, vernetzter, energieautarker MEMS-Multisensorsysteme mit intelligenter Echtzeit-Datenverarbeitung auf Sensorebene bei hoher Daten- und Systemsicherheit. Die im Verbund agierenden Partner sehen die Erfassung von Körperschall und akustischem Schall in Kombination mit energieeffizienter Signalvorverarbeitung auf Sensorebene (Smart Data statt Big Data) bei hoher Systemrobustheit und einem modularen Hardware- und Plattformdesign als die Schlüsseltechnologien der vernetzten, energieautarken Industriesensorik. Im Fokus des Konsortiums steht dabei die Entwicklung des elektronikbasierten Sensorsystems.
In AMELI 4.0 werden MEMS-Sensoren, insbesondere Körperschallsensorik und akustische MEMS-Mikrofone, funktionsrobust als vollständig autarkes MULTI-DOF Sensorsystem mit kinetischen Energie-Harvestern und energieeffizienten, sensornahen sowie adaptiven und selbstlernenden Auswertealgorithmen kombiniert. Die Sensorplattform bietet die Fähigkeit zur Selbstdiagnose und Selbstkonfiguration. Das integrierte Gateway gewährleistet die sichere Anbindung an Industrie 4.0 Topologien.
Das IPK entwickelt im Rahmen des Vorhabens adaptive, robuste und intelligente Analysemethoden und selbstlernende Algorithmen zur Verschleiß-, Zustands- und Prozessüberwachung für ein breites industrielles Anwendungsfeld. Hierfür wird eine IT-Infrastruktur für das Datenmanagement (auf den einzelnen Sensorsystemen und im Gateway) von verteilten Daten aus mehreren MEMS-Sensoren erarbeitet.