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17.05.2018

Projekt „RESIST“ erforscht widerstandsfähige Fahrzeugelektronik

Forschung und Entwicklung

Die Partner des Forschungsprojektes »RESIST« haben in den letzten drei Jahren an neuen Ansätzen für die Entwicklung resilienter Elektroniksysteme gearbeitet. Als Ergebnis soll besonders ausfallsichere Fahrzeugelektronik entstehen.

»RESIST-Frühwarnsystem«: Monitoring-Sensor zur Funktionsüberwachung einer Schaltung © Fraunhofer IIS/EAS

»RESIST-Frühwarnsystem«: Monitoring-Sensor zur Funktionsüberwachung einer Schaltung © Fraunhofer IIS/EAS

Die Partner auf deutscher und europäischer Ebene haben im Projekt RESIST Konzepte erforscht, wie besonders leistungsfähige mikro- und nanoelektronische Bauteile sehr zuverlässig und robust konstruiert werden können. Der Institutsteil Entwicklung Adaptiver Systeme EAS des Fraunhofer IIS hat die Forschungsarbeiten an Methoden, Chipaufbauten und Systemen in Deutschland koordiniert. Zum RESIST-Projektteam gehörten Airbus Innovations, Infineon Technologies, MunEDA, die Nexperia Germany, die Robert Bosch GmbH und Volkswagen. Als Hochschulpartner sind die Hochschule Reutlingen, die Technische Universität München und die Universität Bremen beteiligt.

Null-Fehler-Ziel für den Fahrzeugführer

Die Projektarbeiten sollen dazu beitragen, dass sich die Lebensdauer und Ausfallsicherheit elektronischer Baugruppen in künftigen Automobil- und Luftfahrtanwendungen von heute 10 bis 15 auf zukünftig 25 bis 35 Jahre erhöhen kann. Die RESIST-Partner haben zum einen neuartige Ansätze erarbeitet, die schon während der Designphase eines Mikrochips oder eines Systems eine Prognose des Verhaltens im späteren Betrieb erlauben. Dazu gehören beispielsweise Verfahren, die besonders genau die Alterung einer elektronischen Schaltung widergeben und damit eine sehr präzise Lebensdauervorhersage ermöglichen. Diese Ergebnisse lassen sich dann bereits bei der Systemauslegung berücksichtigen.

Im Projekt ist z.B. eine Art ›Frühwarnsystem‹ entstanden, bei dem ein Sensor die Funktion einer Schaltung laufend überwacht. Drohendes Versagen durch Verschleiß kann so rechtzeitig erkannt und dem Fahrzeugführer oder Wartungsservice gemeldet werden. Darüber hinaus schützen die Bauelemente Schaltungen vor elektrostatischen Entladungen. Durch die Maßnahmen wird erreicht, dass Bauteile betriebsbedingte Belastungen im Fahrzeug besser tolerieren als bislang und länger ausfallsicher funktionieren können.

Um die neuen Methoden und Chiparchitekturen zu erproben, haben die RESIST-Partner sie an verschiedenen Demonstratoren exemplarisch getestet. Entstanden ist unter anderem ein ausfallsicherer Gleichspannungswandler, der auch beim Ausfall von kritischen Teilkomponenten seiner Schaltung die Funktion aufrechterhält. Damit gewährleistet er den unterbrechungsfreien Weiterbetrieb der gesamten Elektronik und elektrisch betriebener Sicherheitssysteme. Für den Luftfahrtbereich wurden die Ergebnisse anhand einer optimierten Strömungskontrolle überprüft. Verteilte Aktuatoren erlauben hierbei eine besonders ausfallsichere und effiziente Reaktion der Tragflächen auf die gegebenen Strömungsverhältnisse.

Projektförderung

Die Arbeiten der deutschen RESIST-Partner wurden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der europäischen Initiative EUREKA-CATRENE mit rund fünf Millionen Euro gefördert. Eingebettet waren ihre Forschungen in ein gleichnamiges EU-Projekt, an dem zusätzlich Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus den Niederlanden und Frankreich beteiligt waren. Die gesamten Arbeiten wurden von NXP Semiconductors Netherlands koordiniert.

weitere Informationen

Unternehmensinformation

IIS Fraunhofer-Institut für integrierte Schaltungen EAS Entwicklung adaptiver Systeme

Zeunerstr. 38
DE 01069 Dresden

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