Intelligente Zuverlässigkeit für Elektronische Komponenten und Systeme (iREL40)

Innovative Hahn-Schickard Sensorik soll direkt in Leistungselektronik integriert werden. Die Signal-Auswertung mit Hilfe Künstlicher Intelligenz hilft Fehlermechanismen frühzeitig zu erkennen und zu minimieren. So sollen Ausfallraten reduziert und die Zuverlässigkeit entscheidend verbessert werden.

Bei jedem Schaltvorgang treten in Leistungselektronik starke thermische Lasten auf, die im Laufe der Zeit eine Baugruppe in Summe so stark schädigen können, dass sie ausfällt. Daher sollen im Rahmen des Vorhabens erstmals spezielle CMOS-Sensorchips von Hahn-Schickard so in Baugruppen eingebracht werden, dass jederzeit im Betrieb relevante Signale für die Schadensursachen erfasst werden können. Die Bewertung dieser Signale mittels Künstlicher Intelligenz (Embedded AI/Deep Learning) soll es gestatten, Schadensmuster und Materialermüdung frühzeitig zu erkennen (Predictive Maintenance). Zusammen mit einem geeigneten Simulationsmodell (Digital Twin) sollen die Betriebsparameter der Baugruppen dann so optimiert werden, dass Schädigungen minimiert werden (Erhöhung des Nutzungszeitraums und Kostenreduktion).  Die praktische Erprobung dieses Ansatzes erfolgt in enger Zusammenarbeit mit der Schweizer Electronic AG in Schramberg und weiteren Projektpartnern.

Das Vorhaben ist Teil des ECSEL-Projektes iREL40 mit 79 Partnern aus 14 Ländern. Das Projekt bringt weltweit führende Zuverlässigkeitsexperten und europäisches Fertigungs-Know-how zusammen, um eine nachhaltige gesamteuropäische „reliability community“ zu schaffen.