Kernkompetenz Systementwicklung und Prototypenbau

Dipl.-Ing. Werner Baehr

Telefon: +49 (0) 6 81 / 93 02-38 93
Fax: +49 (0) 6 81 / 93 02-11-38 93

werner.baehr@izfp.fraunhofer.de

 

Dipl.-Ing. Hans-Rüdiger Herzer

Telefon: +49 (0) 6 81 / 93 02-38 43
Fax: +49 (0) 6 81 / 93 02-11-38 43

hans-ruediger.herzer@izfp.fraunhofer.de

 

  • Frontend-Module (US, WS, EMUS, PAG)
  • Ethernet
  • Real-Time-Betriebssystem
  • Ball Grid Array (BGA), Fertigung, SMD-Bestückung
  • CAD, MatLab, VHDL
  • Inbetriebnahme, Qualitätssicherung
  • Systementwicklung
  • Kombination aus unterschiedlichen Prüfverfahren
  • Kundenspezifische Einzellösungen

 

Wirbelstrom-Prüfsystem zum Nachweis und zur Charakterisierung von Oberflächenfehlern in Aluminium-Gießwalzbändern

EMAT-Molch

Rohrprüfung

Die Kernkompetenz Geräte- und Systementwicklung entwickelt, assembliert und fertigt Prototypengeräte für alle Anwendungsbereiche zerstörungsfreier Prüfverfahren. In den Händen der Kernkompetenz liegt überdies der wissenschaftliche Gerätebau zur Unterstützung der grundlegenden Verfahrensentwicklung in den wissenschaftlichen Kernkompetenzen. Auftraggeber sind vorwiegend Industrieunternehmen (über 85 Prozent), die angepasste ZfP-Lösungen für ihren speziellen Anwendungsfall benötigen.

Jährlich werden ca. 40 Einzelgeräte oder Teile von Prüfanlagen entwickelt, gefertigt und in Betrieb genommen. Zur Erfüllung höchst unterschiedlicher Kundenwünsche wurde eine Entwicklungsplattform aus verschiedenen Hard- und Software-Modulen entwickelt, die je nach Anforderungen kombiniert und angepasst werden können. Die Kernkompetenz hat zudem ein Netzwerk von Ingenieurfirmen aufgebaut, das in Unteraufträgen je nach Aufgabenstellung die Entwicklungskompetenzen und Fertigungsmöglichkeiten ergänzt.


US-Frontend

US-Frontend


Die Kernkompetenz Systementwicklung beschäftigt derzeit 16 Ingenieure, 15 Techniker und Facharbeiter, zwei Auszubildende, drei Diplomanden sowie einige Aushilfskräfte. Je nach Bedarf werden aus den unterschiedlichen Fachgebieten heraus die Projekt-Teams zusammengezogen.

Der elektronische Bauteilmarkt entwickelt sich in Technologiesprüngen. Hier werden zunehmend hochintegrierte Bauelemente entwickelt, die neue und spezielle Entwicklungswerkzeuge benötigen.

Einher geht diese Entwicklung der Erhöhung der Pin-Anzahl der mikroelektronischen Bauteile und der Verkleinerung der gesamten Aufbau- und Verbindungstechnik. Die Kernkompetenz Systementwicklung hat auf diese Trends bereits reagiert und sich mit neuen Entwicklungs- und Fertigungswerkzeugen ausgestattet.

Insbesondere ergab sich die Notwendigkeit, eine neue, PC-unabhängige ZfP-Geräteplattform zu entwickeln, die eine modulare, schnelle und flexible Gerätestruktur ermöglicht, und somit langfristig im industriellen Umfeld nutzbar ist. Die neuentstandenen Baugruppen sind mit der standardisierten Ethernet-Schnittstelle auf Basis der Protokollstruktur TCP/IP ausgestattet und können daher auch unter industriellen Umgebungsbedingungen in sichere Datennetzwerke einbezogen werden. Der Busstandard, aber auch die eingesetzte interne Hard- und Software unterstützen die Integration ins Internet, sodass auch Fernzugriffe für Wartung, Update oder Datentransfer weltweit möglich sind. Zurzeit erfolgt die Diversifizierung der Basismodule auf Sonderanwendungen, wobei im Regelfall der anspruchsvolle Digitalteil unverändert bleiben kann und »nur« der Analogteil sowie die in MatLab- oder VHDL-beschriebenen Auswertealgorithmen an die besonderen Anforderungen der Sensorsysteme angepasst werden muss.

Im Rahmen der FhG-internen strategischen Eigenforschungen (SEF) und mit strategischen Sonderinvestitionen und Mitteln aus der Grundfinanzierung konnten die notwendigen Werkzeuge beschafft und die Mitarbeiter in der Anwendung geschult werden. Somit wurde gewährleistet, dass die Entwicklungs- und Fertigungsmannschaft über die notwendigen modernen Entwicklungs-, Fertigungs- und Analyse- und Testwerkzeuge verfügt z.B.

  • Lötpastendruck
  • SMD-Bestückungsautomat
  • BGA-Reworksystem
  • VaperPhase-Lötanlage (auch »bleifrei«)
  • Optische Inspektionssysteme
  • Temperatur-/Klimaschränke
  • Kabeltester
  • Bauteildatenbank und Bauteillager
oder als Entwicklungswerkzeuge, z. B.
  • MatLab, P-Spice für Simulation
  • VHDL und Simulink für FPGA´s
  • UML und XML-Parser
  • Diverse Mikrokontroller-Emulatoren
  • SolidDesigner für 3D-Modellierung
  • E-CAD zur Multilayer-Entflechtung einschließlich Impedanzkontrolle für High Speed

aber auch Werkzeuge für Inbetriebnahme, Nachbetreuung und Langzeit-Service, z.B.

  • EMV-Messkabine
  • Servicedatenbank (WinSale) mit allen Anlagendaten
Durch Schaffung dieser Entwicklungsplattform und dem hohen Know-how der Mitarbeiter ist die Kernkompetenz Systementwicklung bereit, auch die Anforderungen der Zukunft zu meistern.

Speziallösungen für die mittelständige Industrie können marktgerecht entwickelt und gefertigt werden sowie auch die dazugehörige Serviceleistung langfristig garantiert werden.