Praxisbeispiel: Innovation Lebensdauerprognose für hochzuverlässige Elektronik mittels Machine Learning

Ein Gastbeitrag von Jonas Hepp

Aus dem Programm des Technologie-Transferkongresses 2023

Moderne Autos werden immer autonomer und enthalten dazu eine Vielzahl an elektronischen Baugruppen, wie z.B. Sensoren oder Steuergeräten. Unter widrigsten Einsatzbedingungen wie Kälte, Schnee, Regen oder Hitze muss in den Automobilen jahrelang sichergestellt werden, dass uns beispielsweise LED-Scheinwerfer oder Sensoren für das autonome Fahren sicher ans Ziel bringen. Für die Zuverlässigkeit von elektronischen Baugruppen sind vor allem Lötverbindungen essenziell, da sie die Komponenten sowohl mechanisch als auch elektrisch verbinden. Dementsprechend sind sie thermo-mechanischen Belastungen ausgesetzt, die zu einem Versagen von Lötverbindungen und damit auch der elektronischen Baugruppe führen können.

In dem Forschungsvorhaben MaWis-KI untersucht und erforscht XITASO zusammen mit den Projektpartner neuartige KI- und Deep-Learning-Ansätze, die bereits früh im Entwicklungsprozess von elektrischen Baugruppen effizient Lotmaterialien auf ihre Einsatzfähigkeit für den Anwendungsfall hin beurteilen können, um damit hochzuverlässige elektronische Baugruppen mit geringem Zeit- und Kostenaufwand entwickeln zu können.

Eine besondere Herausforderung hierbei ist die geringe Menge der zur Verfügung stehenden Daten. Im Gegensatz zu anderen Aufgaben, bei denen Deep-Learning-Ansätze mittlerweile weit verbreitet sind, wie z.B. der allgemeinen Bildklassifikation ist das Generieren von Trainingsdaten in den Materialwissenschaften sehr aufwändig und kostspielig. Daher müssen Methoden zum Einsatz kommen, die den Lernprozess gezielt lenken, um so mit der geringen Datenmenge umgehen zu können.

Aus dem Programm des Technologie-Transferkongresses 2023

Moderne Autos werden immer autonomer und enthalten dazu eine Vielzahl an elektronischen Baugruppen, wie z.B. Sensoren oder Steuergeräten. Unter widrigsten Einsatzbedingungen wie Kälte, Schnee, Regen oder Hitze muss in den Automobilen jahrelang sichergestellt werden, dass uns beispielsweise LED-Scheinwerfer oder Sensoren für das autonome Fahren sicher ans Ziel bringen. Für die Zuverlässigkeit von elektronischen Baugruppen sind vor allem Lötverbindungen essenziell, da sie die Komponenten sowohl mechanisch als auch elektrisch verbinden. Dementsprechend sind sie thermo-mechanischen Belastungen ausgesetzt, die zu einem Versagen von Lötverbindungen und damit auch der elektronischen Baugruppe führen können.

In dem Forschungsvorhaben MaWis-KI untersucht und erforscht XITASO zusammen mit den Projektpartner neuartige KI- und Deep-Learning-Ansätze, die bereits früh im Entwicklungsprozess von elektrischen Baugruppen effizient Lotmaterialien auf ihre Einsatzfähigkeit für den Anwendungsfall hin beurteilen können, um damit hochzuverlässige elektronische Baugruppen mit geringem Zeit- und Kostenaufwand entwickeln zu können.

Eine besondere Herausforderung hierbei ist die geringe Menge der zur Verfügung stehenden Daten. Im Gegensatz zu anderen Aufgaben, bei denen Deep-Learning-Ansätze mittlerweile weit verbreitet sind, wie z.B. der allgemeinen Bildklassifikation ist das Generieren von Trainingsdaten in den Materialwissenschaften sehr aufwändig und kostspielig. Daher müssen Methoden zum Einsatz kommen, die den Lernprozess gezielt lenken, um so mit der geringen Datenmenge umgehen zu können.

Zur Website des Unternehmens XITASO

Kontakt

XITASO GmbH

Praxisbeispiele Diese Unternehmen zeigen wie es geht

Praxisbeispiel: Ressourceneffizient in die Zukunft Wasserstoff aus erneuerbaren Energien für Mobilität

Grüner Wasserstoff soll einer der wichtigsten sauberen Energieträger der Zukunft werden. Die PEM-Elektrolyseure für Deutschlands größtes Wasserstoff-Mobilitätsprojekt „eFarm“ stammen aus A³. Seit 1997 treibt die Firma H-TEC SYSTEMS die Wasserstofftechnologie voran und produziert am ... mehr
Mehr lesen

Praxisbeispiel: Nachhaltiges Wirtschaften Klimaschutz im Augsburg Innovationspark

Dem Augsburg Innovationspark ist ein praktizierter Klima- und Naturschutz sehr wichtig. Darunter die Gestaltung der Freiflächen und der Gebäude und auch der Betrieb dieser Einrichtungen. Zudem sind „Leichtbau“ und „Ressourceneffizienz“ als Schwerpunktthemen von Anbeginn verankert. ... mehr
Mehr lesen

Praxisbeispiel: Nachhaltiges Wirtschaften Die ungewöhnliche Geschichte der KlimaShop!-Gründer, die schon vor zehn Jahren ein Klima-Camp errichteten

Die Geschäftsführer von KlimaShop!, Armin und Peter Spengler, sprechen über Umweltschutz, Luftreinheit und die Aufforstung der Wälder. ... mehr
Mehr lesen

Aus unserem Themenspektrum Innovation Das könnte Sie auch interessieren

INNOVATION IN A³ Das InnovationOffice am Augsburg Innovationspark

Im Technologiezentrum Augsburg entsteht derzeit ein organisationsübergreifender gemeinsamer Arbeitsort für  InnovationsförderInnen. Das selbstgesteckte Ziel dahinter: Mehr als regionales System zusammenspielen, Transparenz für die Unternehmen erhöhen und die Beratung von regionalen ... mehr
Mehr lesen

Innovations- und Nachhaltigkeits-Atlas Artikel für den neuen Innovationsatlas oder den neuen Nachhaltigkeitsatlas einreichen

Mehr lesen

Innovation in A³ Praxisbeispiele, die überzeugen

Überzeugen Sie sich von den Good-Practice Beispielen aus der Region A³ – Sie werden überrascht sein, was die Unternehmen heute bereits leisten.
Mehr lesen

INNOVATION IN A³ Wissenstransfer für Unternehmen

Wenn Menschen zusammenkommen, kann Interaktion, Inspiration und Innovation gedeihen. Profitieren Sie von den vielfältigen Optionen und Plattformen des Wissenstransfers in der Region A³ und erfahren Sie, was hier bereits heute möglich ist.
Mehr lesen

INNOVATION IN A³ Material & Ressourcen

Neue Materialien können bahnbrechende Innovationen ermöglichen. Aber wie ermittelt und bewertet man bei neuen Materialien Funktionseigenschaften, Belastbarkeit, Wirtschaftlichkeit, Ressourcenverbrauch, Materialrisiken und Recyclingfähigkeit gleichermaßen zuverlässig? Im Wirtschaftsraum ... mehr
Mehr lesen

INNOVATION IN A³ Heute entwickeln, was morgen zählt.

Keiner weiß, was die Zukunft genau bringt. Und trotzdem haben wir in der Region A3 ein sehr konkretes Bild von ihr. Open Innovation ist bei uns der Motor für Wachstum und Wohlstand. Wir schauen voraus und arbeiten gemeinsam mit Unternehmern und Wissenschaft aktiv an den großen Zukunftsthemen, an ... mehr
Mehr lesen

Innovation in A³ Bioökonomie

Neue Werkstoffe sind eine Kernkompetenz von Forschung und Unternehmen im Wirtschaftsraum Augsburg. Innovative Unternehmen und  Forschungseinrichtungen der Region arbeiten daran, aus biogenen Rohstoffen  Zukunftsmaterialien herzustellen. Von biobasierten Kunststoffen und Composite-Werkstoffen ... mehr
Mehr lesen

INNOVATION IN A³ Digitalisierung und Industrie 4.0

Transformation, Wandel, Wettbewerbsfähigkeit. Die Region Augsburg würdigt ihre traditionelle industrielle Stärke als nachhaltige und erfindungsreiche Basis für künftige technologische Innovationen in Digitalisierung, Künstlicher Intelligenz oder neuen Geschäftsmodellen.
Mehr lesen

Nachhaltiges Wirtschaften in A³ Werte schöpfen durch nachhaltiges Wirtschaften.

Während viele noch über nachhaltiges Wirtschaften und Corporate Social Responsibility (CSR) sprechen, übernehmen Unternehmen aus A³ bereits Verantwortung. CSR umfasst soziale, ökologische und ökonomische Aspekte. Wir tragen diese in die Region A³ hinein und sensibilisieren Unternehmen ... mehr
Mehr lesen

INNOVATION IN A³ Innovation Hub A³ – Bestens vernetzt

Der Wirtschaftsraum Augburg zeichnet sich durch eine hohe Dichte an Innovationsförderern aus Wissenschaft, angewandter Forschung, Clustern und Netzwerken sowie TechnologieberaterInnen und Wirtschaftsförderern aus. Im Innovation Hub A³ agieren diese Player als intelligentes regionales ... mehr
Mehr lesen

Nachhaltiges Wirtschaften in A³ Werte schöpfen durch nachhaltiges Wirtschaften.

Während viele noch über nachhaltiges Wirtschaften und Corporate Social Responsibility (CSR) sprechen, übernehmen Unternehmen aus A³ bereits Verantwortung. CSR umfasst soziale, ökologische und ökonomische Aspekte. Wir tragen diese in die Region A³ hinein und sensibilisieren Unternehmen ... mehr
Mehr lesen

Innovation Technologietransfer-Kongress

Der Augsburger Technologietransfer-Kongress hat sich in den vergangenen zehn Jahren als regionale Plattform und Treffpunkt etabliert. Jährlich kommen über 300 Teilnehmer aus Wissenschaft und Wirtschaft, weit über Bayerisch-Schwaben hinaus, zusammen. Ziel des Technologietransfer-Kongresses ist ... mehr
Mehr lesen