Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

"µProductionTower" - Mikroproduktion in einer neuen Dimension

27.08.2009
Das für die wirtschaftliche Produktion mikro- und nanotechnischer Produkte ausgelegte modulare Anlagenkonzept ist besonders auf kleine und mittelständische Unternehmen zugeschnitten.

"µProductionTower" nutzt die Raumhöhe. Seine Produktionsprozesse sind in übereinanderliegenden Ebenen angeordnet.

Die in der Mikrosystemtechnik häufig variierenden Stückzahlen und die große Produktvarianz erfordern angepasste Produktionssysteme, die sich durch eine hohe Flexibilität und Skalierbarkeit auszeichnen. Hinzu kommt immer mehr die Forderung nach definierten, reinen Umgebungsbedingungen während der Bearbeitung, bedingt durch die zunehmende Empfindlichkeit der Bauteile bzw. der Prozesse.

Heutige Produktionslösungen sehen meist eine lineare und starre Verkettung autarker Prozessmodule vor. Dabei weist jedes Modul seine eigene Positionier-, Mess- und gegebenenfalls Lüftungs- bzw. Reinraumtechnik auf. Mehrere separate Prozessschritte verbrauchen nicht nur viel Platz, sie sind auch teuer. Hinzu kommt bei einer geforderten hohen Bearbeitungspräzision, dass das Werkzeug in Bezug auf das Produkt aufwändig referenziert werden muss.

Im Rahmen seiner 50 Jahrfeier hat das Fraunhofer IPA µProductionTower, einen innovativen Systemansatz einer breiten Öffentlichkeit vorgestellt (Bild 1). Die im Labor aufgebaute Demonstrationsanlage stieß bei Hersteller konventioneller Anlagentechnik und bei Produzenten als zukünftigen Anwendern auf reges Interesse (Bild 2). Das für die wirtschaftliche Produktion mikro- und nanotechnischer Produkte ausgelegte modulare Anlagenkonzept sieht die Einbindung der bisher meist ungenutzten Raumhöhe vor. Entgegen der konventionellen Linienanordnung sind die applikationsspezifischen Prozesse in übereinanderliegenden Ebenen an­geordnet. In den dort jeweils befindlichen Prozessmodulen können neben dem Prozesswerkzeug zusätzliche, der Verarbeitung vorgelagerte Bearbeitungsschritte integriert werden. Der Aufbau des Produkts findet im so genannten Produkt­modul statt, das vertikal in die Ebenen positionierbar ist. Es ist ausgestattet mit einer hochpräzisen Positioniereinheit, die prozessübergreifend einsetzbar ist und die jeweils für die Bearbeitung erforderliche Substrat- bzw. Produktbereitstellung vornimmt. Weiterhin verfügt das Produktmodul über eine Schnittstelle zur Aufnahme eines prozessspezifischen Werkzeugs wie z. B. Greifer, Dispenser etc. Die Übergabe des Werkzeugs erfolgt mit einem dort vorhandenen einfachen Zuführsystem aus dem jeweiligen Prozessmodul heraus. Weiterhin sind in das Produktmodul sensorische Elemente integriert, beispielsweise ein Mikroskop, das eine durchgängige Visualisierung zur Qualitätssicherung ermöglicht. Weitere in den Ebenen vorgesehene Module dienen der Aufnahme von Zuführtechnik für die zu verarbeitenden Bauteile und der jeweils erforderlichen Steuerungstechnik.

Wirtschaftliche Vorteile ergeben sich aus dem Aufbau von µProductionTower. Neben seinem reduzierten Stellflächenverbrauch ist µProductionTower von mehreren Seiten u. a. für Einrichtungs-, Wartungs- und Servicearbeiten zugängig. Hin­zu kommt die Möglichkeit, gegebenenfalls seitlich erforderliche Lüftungs- und Reinheitstechnik für eine prozessübergreifend definierte Produktionsumgebung zu adaptieren. Des Weiteren zeichnet sich das innovative Anlagenkonzept durch seine hohe Flexibilität aus, unterschiedliche applikationsspezifische Funktions­mo­dule zu integrieren, und durch seine mögliche Skalierbarkeit bis hin zur Tischfabrik.

µProductionTower eignet sich insbesondere für Applikationen mit wiederholenden Prozessschritten und erforderlicher definierter Produktionsumgebung sowie kleinen bis mittleren Stückzahlen. Das Anwendungsspektrum reicht von der Montage individueller mikro-/nanotechnischer Produkte wie Sensoren oder Implantate über die Prüfung von mikrotechnischen Baugruppen bis hin zur Analyse von Produkten aus dem Bereich Life Science.

Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dipl.-Ing. (FH) Dirk Schlenker
Telefon +49 711 970-1508 I E-Mail dirk.schlenker@ipa.fraunhofer.de

Hubert Grosser | Fraunhofer Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://ipa.fraunhofer.de/index.php?id=81

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Körperenergie als Stromquelle
22.08.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht „Cool“ bleiben im Büro: Wasser als Kältemittel im Alltag bald vor Durchbruch?
22.08.2017 | Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

6. Leichtbau-Tagung: Großserienfähiger Leichtbau im Automobil

23.08.2017 | Veranstaltungen

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Turbulente Bewegungen in der Atmosphäre eines fernen Sterns

23.08.2017 | Physik Astronomie

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2017

23.08.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Mit Algen Arthritis behandeln

23.08.2017 | Biowissenschaften Chemie