Rheinlabs 4.0 (ABH056)

Mikrotechnik ermöglicht kleine und „smarte“ Objekte, Instrumente und Hilfsmittel für Kommunikation, Gesundheit und alltägliches Leben, z.B. miniaturisierte Geräte für die Point-of-Care Diagnostik oder mikrooptische Systeme für die Überwachung von Industrieprozessen. Die Herstellung findet in Reinräumen mit kontrollierter Temperatur, Feuchte und Staubfreiheit statt, in denen spezialisierte Maschinen und Geräte stehen. Diese Infrastruktur ist sehr kosten-intensiv in Beschaffung, Unterhalt und Versorgung. Die Prozesse, die zu einem finalen Produkt führen, werden hintereinander in Form einer Prozesskette durchgeführt. Für eine staatliche Forschungsinstitution ist die Pflege einer vollständigen Prozesskette mit mehreren spezialisierten Anlagen häufig zu ressourcenintensiv. Das Hauptziel dieses Projektes ist es, die Kooperation zwischen FH Vorarlberg und NTB Buchs so zu etablieren, dass eine vollständige Prozesskette gemeinsam durchgeführt und nachhaltig gepflegt werden kann, wobei jedes Institut bestimmte Teile der Prozesskette verwaltet. Eine Prozesskette zu entwerfen, die auf „verteilter Infrastruktur“ beruht, ist anspruchsvoll. Bedingt dies doch, dass die Experten die jeweils andere Seite gut kennen, für die einzelnen Schritte eng Zusammen-arbeiten, auf die Infrastruktur zeitlich genau geplant zugreifen können und alle Prozesse und Prozessparameter konsequent dokumentieren.

Zunächst wurden rechtliche Fragen geklärt, die mit dem Transport von Werkstücken über eine EU-Außengrenze verbunden sind: Diese sind durch die Vorschriften zum Veredelungsverkehr festgelegt. Für einfache Anwendungsfälle, bei denen eine Siliziumscheibe nicht oft über die Grenze hin- und hergeschickt werden muss, ist dieses Regelwerk hinreichend und in den Organisationen etabliert.

Um ein gemeinsames Labor mit verteilter Infrastruktur, virtueller Planung und realer Nutzung möglich zu machen wurden als wesentliche Arbeitspakete zwei webbasierte Softwarepakete erstellt – ein Planungstool und eine virtuelle Reinraumumgebung.

Um die Prozessketten zu definieren und planbar zumachen wurde eine web-basierte Software programmiert. In diese Software können Hardwaredaten der einzelnen Anlagen sowie Prozessparameter der auf den Anlagen laufenden Prozesse eingetragen werden. Diese einzelnen Prozessschritte können dann zu ganzen Prozessketten zusammengesetzt werden, die ein Werkstück durchlaufen muss. Zur Dokumentation kann diese Prozesskette ausgedruckt werden. Ebenso wurde ein Kalender angefügt, um Zeitfenster zu reservieren, in denen die einzelnen Prozesse dann durchgeführt werden, eben auch bei der jeweils anderen Institution. Beide Partner können auf dieses Softwarewerkzeug und auf die hinterlegte Prozessbibliothek zugreifen.

Reinräume sind wegen des Aufwands für das Anlegen von Reinraumkleidung „unzugängliche“ Territorien und müssen besser für die Studierenden, potenzielle Industriepartner und andere Stakeholder erschlossen werden, besonders wenn diese nicht vor Ort sind. Aus beiden Reinräumen am NTB und der FHV wurde ein virtueller „rheinübergreifender“ Reinraum in einer 3D Animation programmiert. Dazu wurden die jeweiligen Reinräume mit einer 3D Kamera erfasst und Bild- bzw. Videomaterial erstellt, das die wesentlichen Tätigkeiten und Prozesse im Reinraum zeigt. Diese 3D Animation bildet alle wesentlichen Prozessschritte ab und kann jederzeit von beiden Seiten um zusätzliche Inhalte erweitert werden. Ebenso kann diese Animation für die Lehre und in der Projektakquisition verwendet werden.

Um eine gemeinsame Prozesskette und deren Realisierung mit Hilfe des Planungstools exemplarisch an einem integriert optischen Bauteil zu zeigen wurden die dazu notwendigen Arbeiten begonnen.

 

  Projekttitel

Rheinlabs 4.0, Ein verteiltes, virtuell geplantes und gemeinsam genutztes Mikotechnik-Labor
Website  
Projektzeitraum 01.06.2017 - 30.11.2020

Kofinanzierungssatz

EU: 60,00%

CH: 40,00%

Beteiligte Länder

AT, CH
   
   

 

Leadpartner

FH Vorarlberg GmbH
FZ Mikrotechnik
Campus V - Hochschulstraße 1
6850 Dornbirn
Österreich

Projektpartner

  • Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs NTB, Buchs (CH)
     
 

Kosten

Förderung

EU:

€ 402.625,26

€ 241.575,16
Schweiz:

€ 375.422,01

€ 150.168,80
Fürstentum Liechtenstein: € 0,00 € 0,00
Gesamt: € 778.047,27 € 391.743,96