Forschungsprojekt MIKOA

Autonome Sensoren als Schlüssel für Wireless-Technologie in der Automatisierung

| Redakteur: Sariana Kunze

Durch die Verwendung drahtlos kommunizierender Komponenten steigt die Flexibilität in der Produktion.
Durch die Verwendung drahtlos kommunizierender Komponenten steigt die Flexibilität in der Produktion. (Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg)

Ein Konsortium aus Forschungsinstituten und Unternehmen hat autonom arbeitende Komponenten und Systeme für die Fabrik- und Prozessautomatisierung der Zukunft entwickelt. Die Ergebnisse des Verbundforschungsprojektes „MIKOA“ wurden im Rahmen einer Abschlussprojektveranstaltung auf der Messe Motek vorgestellt.

„MIKOA“ steht für „Miniaturisierte energieautarke Komponenten mit verlässlicher drahtloser Kommunikation für die Automatisierungstechnik“. Dabei handelt es sich um ein öffentlich gefördertes Verbundprojekt, welches innerhalb des Rahmenprogramms Mikrosysteme des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) angesiedelt ist.

Wireless-Technologie auf dem Vormarsch – Kabel sind fehl am Platz

Das Projekt „MIKOA“ beschäftigte sich mit der Entwicklung autonom arbeitender Sensormodule, welche als Schlüsselkomponenten zur Umsetzung drahtlos kommunizierender Produkte in der Automatisierungstechnik dienen. Die energieautark betriebenen Sensoren werden zur Steuerung der Prozesse oder zur Diagnose von Anlagen in der Produktion eingesetzt.

„Ziel des Projekts war die Miniaturisierung der Funktionsbaugruppen sowie die Entwicklung einer störsicheren und zuverlässig arbeitenden drahtlosen Kommunikation auf Basis neuer Übertragungsverfahren“, berichtet der Projektkoordinator der Festo, Bernd Kärcher, Head of Research Mechatronic Components. Minimierte Dimensionen sind dabei Voraussetzung für einen späteren Marktzugang und stellen laut Kärcher auch die wichtigste Herausforderung für die Umsetzung in der späteren Serienproduktion dar.

Leistungsverbrauch und Energieversorgung im Einklang

Außerdem wurde bei den modularen Funktionskomponenten mit Konzepten zur miniaturisierten autonomen Energieversorgung als weiteres Technologiefeld neben der optimierten Sensortechnologie und der störungssicheren und echtzeitfähigen Funkkommunikation gearbeitet. „Dabei war die optimale Abstimmung des Leistungsverbrauches auf der einen Seite und der Energieversorgung mit geeigneten Energiewandlern auf der anderen Seite eine sehr anspruchsvolle Entwicklungsarbeit“, betont Kärcher.

Die entwickelten wartungsfreien Sensoren können Verbrauchswerte an verschiedenen Stellen des Prozesses ermitteln. „Mit den Ergebnissen des Projektes wird es also möglich sein, ein differenzierteres Bild des Energieverbrauches zu bekommen. Auf dieser Informationsbasis können dann Methoden zur Verbesserung der Energieeffizienz aufsetzen“, erklärt Prof. Dr. Gerd Scholl, Leiter der Professur Elektrische Messtechnik an der Helmut-Schmidt-Universität - Universität der Bundeswehr Hamburg. Und ergänzt: „Themen wie Energiespeicherung und batterielose Funktechnik sind in Zukunft die Basis für innovative Steuerungskonzepte; darüber ist sich die Forschung und auch die Industrie einig.“

Wie auch Dr. Peter Post, Leiter Research and Programme Strategy bei der Festo, in seiner Keynote aufgreift, spricht man in diesem Zusammenhang von der dezentralen Intelligenz, die vermehrt Einzug in die Produktion der Zukunft halten wird. Was heißt das konkret? Aufgaben, die heute noch der zentrale Leitrechner innehat, werden in Zukunft von der Komponente selbst übernommen. Damit steigt die Kompetenz der einzelnen Komponenten. Intelligente Komponenten verhelfen somit zu integrierten Systemen in der Automatisierungstechnik.

Das MIKOA-Projekt

Zu den Projektbeteiligten gehören neben dem Projektkoordinator Festo die EnOcean, die Helmut-Schmidt-Universität - Universität der Bundeswehr Hamburg, das HSG-IMIT- Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V., das ifak - Institut für Automation und Kommunikation e.V. Magdeburg, die Siemens, die Universität Paderborn und die Zollner Elektronik. Das Projekt lief seit Januar 2009 bis September 2012.

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