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Was geschieht wirklich im Fertigungsprozess? Punktgenaue Ortsbestimmung bringt Klarheit!

03.04.2019

Ein miniaturisierter Transponder lokalisiert Werkzeuge am Handarbeitsplatz. Das Fraunhofer IZM hat den Transponder für das Projekt NaLoSysPro zusammen mit Projektpartnern entwickelt, um sicherheitsrelevante Verschraubungen in der Industrie mit einem Ortsbezug zu protokollieren. 2018 wurde das Projekt abgeschlossen – jetzt reist der Transponder um die Welt und präsentiert die Kernkompetenzen der Abteilung Wafer Level System Integration.

Wer eine Bohrmaschine hat, der weiß: Winkel und Drehmoment vom Schrauber entscheiden darüber, ob eine Verbindung hält. Das gilt auch für sicherheitsrelevante Verbindungen – zum Beispiel in der Autoindustrie.


Aus diesem Grund haben sich die Fraunhofer-Forscher und Projektpartner im Rahmen von NaLoSysPro das Ziel gesetzt, manuell gefertigte Schraubverbindungen sicherer zu gestalten.

NaLoSysPro steht für Nahfeldlokalisierung von Systemen in Produktionslinien. Dahinter verbirgt sich die Bestimmung der genauen Position des Schraubwerkzeuges am Handwerksplatz. Die ermittelten Positionsdaten werden mit verschraubungsrelevanten Parametern, wie beispielsweise dem Drehmoment, in einer Datenbank abgelegt.

Jeder Montageschritt wird somit einem kompletten Datensatz zugeordnet, anhand dessen Schraubprozesse evaluiert und Prozessabweichungen zurückverfolgt werden können. Möglich wird diese genaue Evaluierung der Fertigungsprozesse durch vier fest installierte Radar-Stationen und einem mobilen Transponder am Schraubwerkzeug.

Der Transponder sendet Signale an die festen Einheiten, die wiederum mithilfe von Algorithmen die Position des Transponders berechnen.

Entwickelt und aufgebaut wurde der miniaturisierte Transponder vom Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM. Bei der Entwicklung wurden verschiedene Kernkompetenzen des Fraunhofer IZM anwendungsspezifisch weiterentwickelt:

Hierzu zählt beispielsweise die Bumping-Technologie für Einzelchips – eine seltene Nischentechnologie, die speziell für Forschungs- und Entwicklungsprojekte interessant ist, in denen ganze Silizumwafer zu teuer oder nicht verfügbar sind. Darüber hinaus konnten Erfahrungen im Bereich der Transpondertechnologie und der Antennenintegration für Radaranwendung gesammelt werden.

Mit acht weiteren Projektpartnern hat das Fraunhofer IZM an dem vom BMBF geförderten Projekt NaLoSysPro gearbeitet und es 2018 erfolgreich abgeschlossen. Unter der Leitung von Thomas Fritzsch und Jürgen Wolf entwickelte die Projektgruppe den miniaturisierten Transponder, der auf dem Schraubwerkzeug befestigt werden kann.

Ausgestellt wird das Exponat auf den Messen SMT connect und Sensor&Test im Mai und Juni 2019. Noch diesen Monat stellt Thomas Fritzsch den NaLoSysPro-Transponder auf der Smart System Integration am 10. und 11. April 2019 in Barcelona am Stand H08 vor.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Thomas Fritzsch
Telefon: +49 30 46403-681
thomas.fritzsch@izm.fraunhofer.de

Lena Fiedler | Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM
Weitere Informationen:
http://www.izm.fraunhofer.de

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