Opto-elektronische Integration eines HF-Kommunikationssystems für gentelligente Bauteile

Die vorliegende Broschüre fasst mehr als zehn Jahre Forschungsarbeit rund um das Thema der Digitalisierung und Vernetzung der Produktion zusammen und liefert wesentliche Grundlagen für die Umsetzung von Industrie 4.0 in die Praxis. 40 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus zehn Instituten forschen gemeinsam in 17 Teilprojekten seit 2005 im Sonderforschungsbereichs 653 "Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus". Neben der Fakultät für Maschinenbau und der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik der Leibniz Universität Hannover ist auch das Laser Zentrum Hannover e.V. beteiligt. Ziel der gemeinsamen Forschung ist es, in interdisziplinärer Kooperation eine neue Bauteilgeneration zu entwickeln: Intelligente Bauteile, die Wissen und Erfahrungen technisch vererben. Ihre Realisierung wird die Produktion von morgen nachhaltig verändern. Im Vordergrund steht die Erforschung und Entwicklung neuer Produktionstechniken, die Bauteile befähigen, inhärent Informationen über sich und ihren Lebenszyklus aufzunehmen, inhärent zu speichern und damit ganz neue Möglichkeiten für die Produktion eröffnen. Die Integration von sensorischen Komponenten in komplexen Maschinen schafft zum Beispiel eine völlig neue Dimension der Zustands- und Prozessbewertung. Im Zusammenschluss zum System entstehen so neue Möglichkeiten einer sich kontinuierlich im Prozess anpassenden Fertigungsplanung und -steuerung.

Ziel des Teilprojekts Opto-elektronische Integration eines HF-Kommunikationssystems für gentelligente Bauteile ist die Realisierung einer bauteilintegrierten, bidirektionalen Kommunikationslösung. Ein metallisches Bauteil soll befähigt werden, während des gesamten Lebenszyklus (Herstellungs- und Nutzungsphase) Daten bzw. Informationen zu speichern, zu verarbeiten und mit seiner Umgebung auszutauschen. Für die drahtlose Datenübertragung sollen elektromagnetische Wellen im Gigahertz-Bereich genutzt werden. Als Betriebsfrequenz wird das weltweit zugelassene ISM-Band bei 24 GHz genutzt. Die Energieversorgung erfolgt allein über Solarzellen.

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