DFG Sonderforschungsbereich 694 "Integration elektronischer
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Beschreibung:
"Zu den wichtigsten Bedürfnissen unserer Zeit gehören Mobilität und persönliche Individualität." Diese Ausgangsthese, mit der der Sonderforschungsbereich 694 "Integration elektronischer Komponenten in mobile Systeme" vor fünf Jahren seine Arbeit aufgenommen hat, besitzt heute mehr denn je Gültigkeit: Nach den Angaben des Statistischen Bundesamtes vom März 2009 waren in deutschen Privathaushalten 2008 über 40 Millionen Personenkraftwagen zugelassen, wobei 81 % aller Haushalte mindestens einen PKW besitzen, was einer Steigerung um 3,1 % gegenüber dem Jahr 2005 entspricht. Eine hohe Verfügbarkeit dieser Fahrzeuge wird gemäß der Verbrauchs- und Medienanalyse 2008 mit einer Häufigkeit von 94,9 % am öftesten als Kriterium für eine Kaufentscheidung im Automobilbereich neben dem Preis-/Leistungsverhältnis mit 94,4 % angegeben. Auf den nachfolgenden drei Rängen werden weitere Anforderungen an Ressourcenschonung, Energieeinsparung und Umweltschutz angeführt.
Der mit der Erfüllung der oben genannten Kundenwünschen einhergehende sprunghafte Anstieg in der Komplexität in dem mechatronischen System "Automobil" erfordert innovative Konzepte und Lösungen für Produkte und Prozesse, mit denen die Komplexität von vornherein vermieden bzw. beherrscht wird oder welche dieser entgegenwirken. Da jedoch nach Angaben des Zentralverbands Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. aktuell ca. 22 % des Produktionswertes und bis zu 90 % der Innovationen (mit steigender Tendenz) aus dem Bereich der Elektronik stammen, sind diese auch unter dem Gesichtspunkt der Wettbewerbsfähigkeit zwischen den Automobilherstellern die zentrale Schlüsselrolle des nachhaltigen Unternehmenserfolgs geworden. Unternehmen müssen sich im globalen Wettbewerb immer häufiger den Wünschen des Kunden mit größtmöglicher Flexibilität und kürzesten Reaktionszeiten anpassen, um einen Vorsprung am Markt zu erreichen, auszubauen und zu sichern.
Der Ansatzpunkt für die Erfüllung der eingangs genannten Bedürfnisse liegt somit in der konzeptionellen und fertigungstechnischen Qualität und Zuverlässigkeit der Elektronik unter Berücksichtigung der ökologischen Notwendigkeiten unserer Zeit insbesondere durch Verbesserung der Integrationsmöglichkeiten von Elektronik in Sensoren und Aktoren an deren Wirkungsort mit den dazugehörigen Validierungsstrategien. Mit diesem Vorgehen, wird die Anzahl zuverlässigkeitskritischer Komponenten wie Steckverbindungen und Kabel erheblich reduziert und die wirtschaftliche, nachhaltige Herstellung von Elektronikkomponenten sichergestellt. Aus dieser Feststellung ergibt sich die Vision des Sonderforschungsbereichs:
Künftige Integration von Elektronikbauteilen in Sensoren und Aktoren, welche dann als intelligente zuverlässige Funktionskomponenten direkt an ihrem Wirkungsort angebracht werden können. So wird die Komplexität der elektronischen Steuergeräte verringert und die Zuverlässigkeit von Elektronik im Automobil wird gesteigert. Innovative Technologien erlauben die Fertigung individuell nach Kundenwunsch konfigurierter, elektronischer Funktionskomponenten aus einer reduzierten Variantenvielfalt elektronischer Bauelemente.
Im Sonderforschungsbereich wurden in den vergangenen fünf Jahren wissenschaftlich-technische Grundlagen für nachhaltige intelligente mechatronische Systeme für den Einsatz am Wirkungsort mobiler Systeme erforscht. Der vorliegende Abschlussbericht dokumentiert die wegweisenden Ergebnisse dieses Forschungsverbundes und gibt einen ganzheitlichen Überblick über dieses hochinnovative Themengebiet.
Der mit der Erfüllung der oben genannten Kundenwünschen einhergehende sprunghafte Anstieg in der Komplexität in dem mechatronischen System "Automobil" erfordert innovative Konzepte und Lösungen für Produkte und Prozesse, mit denen die Komplexität von vornherein vermieden bzw. beherrscht wird oder welche dieser entgegenwirken. Da jedoch nach Angaben des Zentralverbands Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. aktuell ca. 22 % des Produktionswertes und bis zu 90 % der Innovationen (mit steigender Tendenz) aus dem Bereich der Elektronik stammen, sind diese auch unter dem Gesichtspunkt der Wettbewerbsfähigkeit zwischen den Automobilherstellern die zentrale Schlüsselrolle des nachhaltigen Unternehmenserfolgs geworden. Unternehmen müssen sich im globalen Wettbewerb immer häufiger den Wünschen des Kunden mit größtmöglicher Flexibilität und kürzesten Reaktionszeiten anpassen, um einen Vorsprung am Markt zu erreichen, auszubauen und zu sichern.
Der Ansatzpunkt für die Erfüllung der eingangs genannten Bedürfnisse liegt somit in der konzeptionellen und fertigungstechnischen Qualität und Zuverlässigkeit der Elektronik unter Berücksichtigung der ökologischen Notwendigkeiten unserer Zeit insbesondere durch Verbesserung der Integrationsmöglichkeiten von Elektronik in Sensoren und Aktoren an deren Wirkungsort mit den dazugehörigen Validierungsstrategien. Mit diesem Vorgehen, wird die Anzahl zuverlässigkeitskritischer Komponenten wie Steckverbindungen und Kabel erheblich reduziert und die wirtschaftliche, nachhaltige Herstellung von Elektronikkomponenten sichergestellt. Aus dieser Feststellung ergibt sich die Vision des Sonderforschungsbereichs:
Künftige Integration von Elektronikbauteilen in Sensoren und Aktoren, welche dann als intelligente zuverlässige Funktionskomponenten direkt an ihrem Wirkungsort angebracht werden können. So wird die Komplexität der elektronischen Steuergeräte verringert und die Zuverlässigkeit von Elektronik im Automobil wird gesteigert. Innovative Technologien erlauben die Fertigung individuell nach Kundenwunsch konfigurierter, elektronischer Funktionskomponenten aus einer reduzierten Variantenvielfalt elektronischer Bauelemente.
Im Sonderforschungsbereich wurden in den vergangenen fünf Jahren wissenschaftlich-technische Grundlagen für nachhaltige intelligente mechatronische Systeme für den Einsatz am Wirkungsort mobiler Systeme erforscht. Der vorliegende Abschlussbericht dokumentiert die wegweisenden Ergebnisse dieses Forschungsverbundes und gibt einen ganzheitlichen Überblick über dieses hochinnovative Themengebiet.