{"id":1537,"date":"2016-09-28T13:51:44","date_gmt":"2016-09-28T11:51:44","guid":{"rendered":"http:\/\/electronic-trends.de\/?p=1537"},"modified":"2017-07-03T15:18:08","modified_gmt":"2017-07-03T13:18:08","slug":"augen-und-ohren-der-smarten-fabrik","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/markets-technology\/augen-und-ohren-der-smarten-fabrik\/","title":{"rendered":"Augen und Ohren der smarten Fabrik"},"content":{"rendered":"<p><strong>Cyber-Physical Systems sollen ihre Umgebung selbstst&auml;ndig wahrnehmen. Das geht nur mit Sensoren, die im Zuge der &shy;<a href=\"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/encyclopedia\/industrie-4-0\/\" target=\"_blank\" title=\"Das Konzept beschreibt die zunehmende Vernetzung und Digitalisierung in der industriellen Fertigung. Kern ist die&hellip;\" class=\"encyclopedia\">Industrie 4.0<\/a> immer intelligenter werden.<\/strong><\/p>\n<p>Sensoren gelten als Sinnesorgane der <a href=\"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/encyclopedia\/industrie-4-0\/\" target=\"_blank\" title=\"Das Konzept beschreibt die zunehmende Vernetzung und Digitalisierung in der industriellen Fertigung. Kern ist die&hellip;\" class=\"encyclopedia\">Industrie 4.0<\/a>, denn ohne sie blieben Produktionsanlagen taub und blind. Mit dem Trend zur Dezentralisierung in der Automatisierungstechnik &ndash; der letztendlich in der smarten Fabrik seinen (vorl&auml;ufigen) H&ouml;hepunkt findet &ndash; werden immer mehr smarte Sensoren ben&ouml;tigt. So hat der AMA, der Verband f&uuml;r Sensorik und Messtechnik, in seiner Studie &bdquo;Sensor Trends 2014&ldquo; festgestellt, dass sich aus bisher vergleichsweise einfachen Sensoren zunehmend h&ouml;her integrierte und intelligentere Sensorsysteme entwickeln. Dabei steigt der Funktionsumfang der Sensoren kontinuierlich: Sie f&uuml;hren eigene Fehlerkorrekturrechnungen durch, &uuml;berwachen sich selbst oder verf&uuml;gen &uuml;ber eigene Kommunikationsschnittstellen. In dezentralen Sensornetzen k&ouml;nnen sie sogar ihre Energie selbst erzeugen: Per Energy Harvesting wird Strom aus Licht, W&auml;rme oder Vibration gewonnen.<br>\nEine besondere Rolle spielt in der <a href=\"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/encyclopedia\/industrie-4-0\/\" target=\"_blank\" title=\"Das Konzept beschreibt die zunehmende Vernetzung und Digitalisierung in der industriellen Fertigung. Kern ist die&hellip;\" class=\"encyclopedia\">Industrie 4.0<\/a> die Bildverarbeitung und damit entsprechende Bildsensoren. Schon heute sind Produktion und Bildverarbeitung eng verzahnt. Bildverarbeitungssysteme sammeln Daten, interpretieren und werten diese aus. Durch entsprechende Auslegung und Aufbereitung k&ouml;nnen sie fr&uuml;hzeitig Trends und m&ouml;gliche Fehlerquellen im Produktionsprozess erkennen. Die Einsatzm&ouml;glichkeiten von Bildverarbeitungssystemen nehmen zuk&uuml;nftig noch zu, zum Beispiel bei der klassischen Qualit&auml;tssicherung, der automatischen Teilezuf&uuml;hrung, der Vollst&auml;ndigkeitskontrolle oder der Sehhilfe f&uuml;r Roboter.<\/p>\n<h2>MEMS im Fokus<br>\n<\/h2>\n<p>Aufgrund ihrer F&auml;higkeiten und ihrer geringen Baugr&ouml;&szlig;e haben die sogenannten <a href=\"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/encyclopedia\/mems\/\" target=\"_blank\" title=\"Micro-Electro-Mechanical System Eine Kombination aus mechanischen Elementen, Sensoren, Aktuatoren und elektronischen Schaltungen auf einem Substrat&hellip;\" class=\"encyclopedia\">MEMS<\/a> (Micro-Electro-Mechanical Systems) eine wesentliche Bedeutung f&uuml;r die <a href=\"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/encyclopedia\/industrie-4-0\/\" target=\"_blank\" title=\"Das Konzept beschreibt die zunehmende Vernetzung und Digitalisierung in der industriellen Fertigung. Kern ist die&hellip;\" class=\"encyclopedia\">Industrie 4.0<\/a>: Sie sind winzige Bauelemente, die &uuml;blicherweise einen oder mehrere Sensoren, <a href=\"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/encyclopedia\/aktor\/\" target=\"_blank\" title=\"Komponenten, die elektronische Signale in mechanische Bewegung oder andere physikalische Gr&ouml;&szlig;en, zum Beispiel Druck oder&hellip;\" class=\"encyclopedia\">Aktor<\/a>en und eine Steuerungselektronik auf einem Chip vereinen. <a href=\"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/encyclopedia\/mems\/\" target=\"_blank\" title=\"Micro-Electro-Mechanical System Eine Kombination aus mechanischen Elementen, Sensoren, Aktuatoren und elektronischen Schaltungen auf einem Substrat&hellip;\" class=\"encyclopedia\">MEMS<\/a>-Sensoren enthalten feinste Strukturen aus Silizium, die sich bei der Bewegung des Geh&auml;uses um Bruchteile eines tausendstel Millimeters verschieben und so ihre elektrischen Eigenschaften ver&auml;ndern. Dies l&auml;sst sich messen und in einen Datenstrom wandeln. Moderne <a href=\"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/encyclopedia\/mems\/\" target=\"_blank\" title=\"Micro-Electro-Mechanical System Eine Kombination aus mechanischen Elementen, Sensoren, Aktuatoren und elektronischen Schaltungen auf einem Substrat&hellip;\" class=\"encyclopedia\">MEMS<\/a>-Sensoren k&ouml;nnen immer mehr Gr&ouml;&szlig;en &ndash; wie Druck, Beschleunigung, Drehbewegungen, Massenfluss oder das Erdmagnetfeld &ndash; in einem Baustein messen und werden gleichzeitig stetig intelligenter.<\/p>\n<h2>Nur relevante Informationen werden weitergegeben<br>\n<\/h2>\n<p>Dabei sind ihre Dimensionen winzig: Manche Komponenten messen nur noch vier Mikrometer &ndash; also ein Siebtzehntel eines menschlichen Haares. Weil die mikromechanische Sensorik nur schwache elektrische Signale hervorbringt, ist im Bauelemente-Geh&auml;use neben dem Sensor &ndash; oder teilweise sogar direkt auf demselben Chip &ndash; noch eine Elektronik integriert. Sie verarbeitet die kleinen Signale, verst&auml;rkt und wandelt sie in digitale Daten. <a href=\"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/encyclopedia\/mems\/\" target=\"_blank\" title=\"Micro-Electro-Mechanical System Eine Kombination aus mechanischen Elementen, Sensoren, Aktuatoren und elektronischen Schaltungen auf einem Substrat&hellip;\" class=\"encyclopedia\">MEMS<\/a>-Sensoren k&ouml;nnen so Steuerger&auml;te direkt mit Messwerten versorgen. &Uuml;ber eine eigene Software &uuml;bernehmen <a href=\"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/encyclopedia\/mems\/\" target=\"_blank\" title=\"Micro-Electro-Mechanical System Eine Kombination aus mechanischen Elementen, Sensoren, Aktuatoren und elektronischen Schaltungen auf einem Substrat&hellip;\" class=\"encyclopedia\">MEMS<\/a> zunehmend nicht mehr nur die reine Signalaufbereitung, sondern werten die Messwerte auch gleich aus. Denn nicht Rohdaten sollen &uuml;bertragen werden, sondern nur die relevanten Informationen. So werden statt einer Vielzahl von Messwerten nur Grenzwerte oder St&ouml;rgr&ouml;&szlig;en &uuml;bertragen. Dazu ein Beispiel: W&auml;hrend &bdquo;klassische&ldquo; Temperatursensoren kontinuierlich die aktuellen Temperaturwerte senden, meldet ein intelligenter Sensor nur noch, wenn eine kritische Temperatur &uuml;berschritten wird. Gerade im Hinblick auf eine Vielzahl vernetzter Cyber-Physical Systems in der smarten Fabrik ist das ein wichtiger Aspekt, um das Datenvolumen im Netz m&ouml;glichst gering zu halten.<\/p>\n<h2>Eine Schl&uuml;sseltechnologie<br>\n<\/h2>\n<p>Bei den <a href=\"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/encyclopedia\/mems\/\" target=\"_blank\" title=\"Micro-Electro-Mechanical System Eine Kombination aus mechanischen Elementen, Sensoren, Aktuatoren und elektronischen Schaltungen auf einem Substrat&hellip;\" class=\"encyclopedia\">MEMS<\/a> sind Sensoren, Signalverarbeitung, Energiequellen und Sender mittlerweile auch als Einheit so klein, energiesparend und g&uuml;nstig, dass sie milliardenfach eingesetzt werden k&ouml;nnen. Somit sind <a href=\"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/encyclopedia\/mems\/\" target=\"_blank\" title=\"Micro-Electro-Mechanical System Eine Kombination aus mechanischen Elementen, Sensoren, Aktuatoren und elektronischen Schaltungen auf einem Substrat&hellip;\" class=\"encyclopedia\">MEMS<\/a> die Schl&uuml;sseltechnologie f&uuml;r die Vernetzung von Dingen im Internet und haben in den letzten Jahren insbesondere im Bereich der Smartphones und Tablet-PCs einen gewaltigen Markt gefunden. Um sie auch unter industriellen Bedingungen einzusetzen, muss allerdings die Robustheit der <a href=\"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/encyclopedia\/mems\/\" target=\"_blank\" title=\"Micro-Electro-Mechanical System Eine Kombination aus mechanischen Elementen, Sensoren, Aktuatoren und elektronischen Schaltungen auf einem Substrat&hellip;\" class=\"encyclopedia\">MEMS<\/a> weiter verbessert werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Cyber-Physical Systems sollen ihre Umgebung selbstst\u00e4ndig wahrnehmen. 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