Leistungsangebot Industrial Internet of Things (IIoT)

Das Industrial Internet of Things (IIoT) vernetzt Produkte und Maschinen, aber auch ganze Anlagen und Produktionssysteme miteinander, um Daten in Echtzeit zu sammeln, auszuwerten und zu nutzen. Diese Vernetzung bietet Unternehmen enorme Chancen, ihre Prozesse zu optimieren, die Effizienz zu steigern und neue Geschäftsmodelle zu entwickeln. Aufgrund der ständig wachsenden Anzahl vernetzter Geräte stehen Unternehmen bei der Implementierung von IIoT in ihre Systeme allerdings vor zahlreichen Herausforderungen – vor allem in den Bereichen Energieversorgung, drahtlose Kommunikation und IIoT-Sicherheit.

Das Fraunhofer IEM ist Ihr starker Forschungspartner für intelligente eingebettete Systeme. Unser ganzheitlicher Ansatz umfasst die Entwicklung maßgeschneiderter IIoT-Lösungen: Wir unterstützen Sie bei der Entwicklung und Absicherung von kabel- und batterielosen Elektroniksystemen oder integrierten Multisensorsystemen und übernehmen auch die nahtlose Integration von IIoT-Devices in Ihre bestehenden Systeme sowie die kontinuierliche Optimierung Ihrer Prozesse.

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Energy-Harvesting-Technologien nutzen Vibrationen, Temperaturdifferenzen oder mechanische Verformung für die Energiegewinnung und ermöglichen so den energieautonomen Betrieb von IIoT-Geräten. Zusätzliche Vorteile: Die Wartung von IIoT-Systemen wird aufwandsärmer, ihre Lebensdauer wird verlängert. Entwickeln auch Sie effiziente funktechnische Systeme, die ohne Batterie- oder Kabelverbindung betrieben werden können. Bei der Art der Energiegewinnung und der konkreten Systemgestaltung gehen wir auf Ihre individuellen Bedarfe ein, analysieren diese und entwickeln im Anschluss Ihr maßgeschneidertes energieautonomes IIoT-System.

Unsere Leistungen

• Fachkundige Beratung zur Auswahl optimaler Energiequellen
• Optimierung bestehender Systeme durch Energy Harvesting
• Entwicklung maßgeschneiderter Energy-Harvesting-Lösungen
• Implementierung von Energy-Harvesting-Technologien in Ihre IIoT-Geräte

Ihr Nutzen

• Verlängerte Lebensdauer und reduzierte Wartung Ihrer IIoT-Systeme
• Reduzierte Betriebskosten durch energieautonome Systeme
• Reduzierter Installationsaufwand und vereinfachtes Retrofitting

Funktechnologien im Hochfrequenzbereich sind für das Industrial Internet of Things (IIoT) entscheidend, da sie die drahtlose Kommunikation und Vernetzung in Ihrer Produktion ermöglichen. Am Fraunhofer IEM forschen wir an den Technologien von morgen und sind Ihr idealer Partner für Ultra-Wideband (UWB), Radio Frequency Identification (RFID), 5G und mehr! Sie profitieren direkt von unserer technologischen Expertise, unserem Wissen über regulatorische Anforderungen und Industriestandards sowie unseren starken Partnerschaften mit führenden Unternehmen und Forschungseinrichtungen der Funktechnologiebranche. Gemeinsam mit uns implementieren Sie innovative Funktechnologien reibungslos und effizient in Ihre Produktionsprozesse, steigern die Effizienz und bleiben stets auf dem neuesten Stand der Technik.

Unsere Leistungen

• Technologieberatung (UWB, RFID, 5G und weitere)
• Technische Expertise zu gängigen und innovativen Funktechnologien
• Know-how zu regulatorischen Anforderungen und Industriestandards
• Breites Ressourcenspektrum (Technik und Wissen)

Ihr Nutzen

• Implementierung innovativer Funktechnologien auf höchstem Niveau
• Einhaltung regulatorischer Anforderungen und Standards
• Passgenauer Service für Ihre Bedürfnisse
• Zugriff auf unser starkes Netzwerk

Prototypen ermöglichen es Ihnen, moderne Funktechnologien wie Ultra-Wideband, RFID und 5G schnell und kostengünstig zu testen und zu optimieren, bevor Sie in eine Vollentwicklung investieren. So minimieren Sie Risiken und verkürzen Entwicklungszeiten. Wir begleiten Sie auf dem Weg zu einem maßgeschneiderten Prototyp, der genau auf Ihre Bedürfnisse abgestimmt ist. Unsere Expert:innen bieten umfassende Unterstützung während des gesamten Entwicklungsprozesses, von Konzeption und Design bis hin zur Implementierung und Test. Schaffen Sie wichtige Grundlagen, um Ihre Produktionsprozesse zu optimieren und langfristig Zeit und Kosten zu sparen!

Unsere Leistungen

• Entwicklung von Hochfrequenz-Funksystemen (z.B. UWB, RFID oder 5G)
• Individuelle Anpassung der Systeme an Ihre Anforderungen
• Umfassende Unterstützung während des gesamten Entwicklungsprozesses
• Modernste Laboreinrichtung für die Entwicklung

Ihr Nutzen

• Sicherheit durch Zusammenarbeit mit Branchenexpert:innen
• Maßgeschneiderte funktechnische Geräte für Ihr IIoT
• Unterstützung während des gesamten Entwicklungsprozesses

Mechatronic Integrated Devices (MID) kombinieren mechanische und elektronische Funktionen auf einem dreidimensionalen Träger, ersetzen herkömmliche Platinen und bieten neue Designoptionen. In unseren Laboren fertigen wir individuelle MID-Prototypen in Losgröße Eins, nutzen etablierte Lacksysteme und unser patentiertes Harzsystem (schnelle Metallisierung direkt auf den additiv erzeugten Grundkörper) für eine schnelle und hochwertige Herstellung. Unsere Elektro- und Hochfrequenzlabore sind angeschlossen, sodass wir Geometrien und Leiterbahnstrukturen vermessen und bestücken können. Dadurch ermöglichen wir mehrere Iterationen in kurzer Zeit, um das bestmögliche Produkt zu erreichen. Profitieren Sie von unserer Expertise und lassen Sie Ihre Ideen Realität werden.

Unsere Leistungen

• Ganzheitliche Entwicklung von MID, von der Idee bis zum Prototyp
• Hochmoderne Infrastruktur
• Patentiertes Harzsystem für eine schnelle Metallisierung direkt auf den additiv erzeugten Grundkörper

Ihr Nutzen

• Innovative MID-Entwicklung aus einer Hand
• Wettbewerbsvorteile durch gänzlich neue Designoptionen für Ihre Systeme
• Aufwandsarme Prototypen für das Testen von MID

Das 3D-MID-Verfahren ermöglicht es, elektronische Schaltungen direkt auf dreidimensionale Oberflächen zu drucken, wodurch völlig neue Designmöglichkeiten für Antennen entstehen. So können wir für Sie maßgeschneiderte dreidimensionale Antennen entwickeln, die in herkömmlichen Fertigungsverfahren nicht realisierbar wären. Diese Antennen bieten verbesserte Leistung und Funktionalität und können in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden – von drahtlosen Kommunikationssystemen bis hin zu fortschrittlichen Sensornetzwerken.

Unsere Leistungen

• Entwicklung dreidimensionaler Antennen mit verbesserter Leistung
• Direktes Drucken von Schaltungen auf 3D-Oberflächen
• Überwindung von Beschränkungen herkömmlicher Fertigungsverfahren

Ihr Nutzen

• Zugang zu neuestem Wissen in der Antennentechnologie
• Verbesserte Kommunikation Ihrer Systeme durch fortschrittliche Antennendesigns
• Neue Spielräume und Möglichkeiten für Ihre Fertigungsverfahren

Maschinelle Lernverfahren ermöglichen elektronischen Systemen, selbstständig aus Daten zu lernen und Echtzeit-Vorhersagen über Systemzustände oder Produktqualitäten automatisiert auszugeben. Dabei läuft eine Embedded AI direkt auf Geräten, oft auf Microcontrollern in Maschinen. Eine Edge AI verarbeitet Daten nahe am Entstehungsort, wie auf lokalen Servern oder speziellen Edge-Geräten. Unternehmen profitieren von einer schnellen, lokalen Datenverarbeitung, kürzeren Latenzzeiten und reduzierten Netzwerkkosten. Wir entwickeln für Sie maßgeschneiderte Hardware-Software-Lösungen, um die Effizienz Ihrer Automatisierung zu steigern.

Unsere Leistungen

• Ganzheitliche Konzepte und Systemarchitekturen für Machine Learning und Sensorfusion im Embedded und Edge Bereich
• Auswahl, Aufbau und Integration prototypischer Edge- und Embedded-Devices
• Entwicklung leistungsoptimierter KI-Tools für Ihre Anwendungen
• Implementierung und Validierung selbst adaptiver KI-Lösungen auf begrenzten Rechenressourcen

Ihr Nutzen

• Privacy und Security: Sichere Verarbeitung von Maschinendaten direkt an der Anwendung
• Reduzierte Kommunikation und Datenmengen durch dezentrale Datenanalyse
• Reduzierte Hardwarekosten bei optimaler Performance
• Automatische Anpassung von Algorithmen auf veränderliche Bedingungen

Multisensorsysteme kombinieren verschiedene Sensortechnologien, um umfassende Daten über Ihre Produktionsprozesse zu sammeln und auszuwerten. So bieten sie präzise, mehrdimensionale Einblicke und tragen wesentlich zur Optimierung und Automatisierung Ihrer Systeme bei. Ob in intelligenten Produkten oder Produktionssystemen: wir bieten einen ganzheitlichen Systementwurf nach Ihren individuellen Anforderungen, vom ersten Konzept bis zur Serienfertigung. Dafür setzen wir auf hochintegrierte Low-Cost-Sensorik, drahtlose Datenübertragung und energieautarke Baugruppen. Unser Kompetenzprofil umfasst zudem Sensorfusion, eingebettete Künstliche Intelligenz und echtzeitfähige Regelungstechnik.

Unsere Leistungen

• Fachkundige Beratung zur Auswahl geeigneter Technologien und Baugruppen
• Entwicklung maßgeschneiderter Multisensorsysteme
• Ganzheitlicher Ansatz vom ersten Systementwurf bis zur Vorserienentwicklung
• Herstellung von Labormustern, Prototypen und Vorserienmustern

Ihr Nutzen

• Maßgeschneiderte IIoT-Systeme für Ihre Produkte und Produktion
• Integration der Multisensorsysteme in Ihre Systeme und Prozesse
• Hardware- und Softwareentwicklung aus einer Hand
• Ausgezeichnet ausgestattete Elektroniklabore

Sobald Ihre Systeme vernetzt sind, entsteht ein Risiko für Cyberangriffe. Solche Angriffe können in der Produktion zu unerwünschten Stillstandszeiten, dem Abfluss sensibler Produkt- oder Fertigungsdaten oder sogar zu Schäden an Ihren Anlagen führen. Mit unserer Unterstützung erkennen Sie Bedrohungen und Risiken durch Cyberangriffe auf Ihre IIoT-Geräte und -Systeme und ergreifen angemessene Schutzmaßnahmen. Wir sorgen dafür, dass alle Sicherheitsmaßnahmen den relevanten Standards und Gesetzen wie der IEC62443 und dem Cyber Resilience Act der EU entsprechen. Wenn Sie nicht nur einzelne IIoT-Systeme absichern, sondern einen sicheren Entwicklungsprozess etablieren möchten, empfehlen wir Ihnen unser Leistungsbündel Cyber Resilience.

Unsere Leistungen

• Durchführung und Moderation von Workshops zur Bedrohungs- und Risikoanalyse
• Entwicklung und Review von Sicherheitskonzepten
• Unterstützung bei der Auswahl und Realisierung von Sicherheitsmaßnahmen
• Berücksichtigung aller relevanten Regularien (z. B. Radio Equipment Directive, Cyber Resilience Act, NIS-2) und Normen (z. B. IEC 62443)

Ihr Nutzen

• Dokumentierter Risikostatus Ihrer IIoT-Geräte und -Systeme
• Verbessertes Sicherheitsniveau
• Einhaltung geltender Standards und Gesetze