CTXuC

Dank ASIC’s (Application Specific Integrated Circuit, oder auf Deutsch anwendungsspezifische integrierte Schaltung) mit eingebetteten programmierbaren Mikrocontrollern lässt sich eine neue Generation von Miniatur-Sensoren entwickeln, die an die individuellen Kundenanforderungen angepasst werden können.

Für das multinationale Unternehmen Contrinex mit Sitz im Kanton Freiburg ist das Design anwendungsspezifischer ASIC ein Schlüsselelement in der Entwicklung industrieller Sensor-Lösungen. Der Sensor-Spezialist, der mit über 6000 Produkten auf dem Markt in Europa, Asien sowie Nord- und Südamerika vertreten ist und rund 500 Mitarbeitende beschäftigt, setzt auf Innovation, um in einer durch die Corona-Pandemie gebremsten Wirtschaft wettbewerbsfähig zu bleiben. Angesichts der wachsenden Nachfrage nach eingebetteten Sensorfunktionen will das Unternehmen einen ASIC mit eingebettetem Mikrocontroller entwickeln, das den Kundenanforderungen entsprechend programmiert werden kann.

Die derzeitigen Contrinex-Sensoren bestehen aus einem ASIC und einigen externen Komponenten, welche sich zwar gut in industrielle Produktionslinien integrieren lassen, ihre Funktionalität ist jedoch vorkonfiguriert und lässt sich nicht beliebig an die individuellen Kundenanforderungen oder an sich ändernde Industriestandards anpassen. Zudem sind SW-Updates auch noch nicht möglich.

Ziel des gemeinsam von der HTA-FR und Contrinex durchgeführten Projekts «Entwicklung einer integrierten Schaltung mit eingebettetem Mikrocontroller für intelligente Sensoren der neuen Generation» ist die Entwicklung eines ersten Prototyps eines flexibel einsetzbaren Sensors mit der Möglichkeit für SW-Updates. Es geht auch darum, die Anzahl der externen Komponenten des ASIC zu verringern, die Grösse des Sensors zu reduzieren und seine Zuverlässigkeit zu verbessern. Des Weiteren sollen auch der Stromverbrauch und die Kosten des Sensors optimiert werden.

Für die Hersteller industrieller Sensoren stellt das Design eines ASIC jeweils eine entscheidende Phase dar. Aufgrund der hohen Produktionskosten, die sich schnell auf mehrere zehn- oder gar hunderttausend Franken belaufen können, sowie der für die Herstellung von Sensoren erforderlichen Produktionszeit sind keine Fehler erlaubt. Die Produktion der im Rahmen dieses Projekts entwickelten Sensoren ist im Herbst 2021 geplant.

Das Projekt CTXuC ging aus der Projektausschreibung «Après COVID-19» hervor, die im Juli 2020 vom Fachbereich Ingenieurwesen und Architektur der HES-SO lanciert wurde. Es geht darum, Projekte zu unterstützen, die in Zusammenarbeit mit Schweizer KMU, die von den Auswirkungen der Corona-Pandemie betroffen sind, realisiert werden. Die Ausschreibung richtete sich an folgende Fachhochschulen:

HE-Arc Ingénierie;

Hochschule für Technik und Architektur Freiburg – HTA-FR;

HEPIA – Haute école du paysage, d'ingénierie et d'architecture de Genève;

HES-SO Valais/Wallis – Haute école d'Ingénierie – HEI;

Haute Ecole d'Ingénierie et de Gestion du canton de Vaud – HEIG-VD;

CHANGINS – Haute école de viticulture et oenologie.

Quelle: HES-SO