Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Methode zur anwendungsorientierten Bewertung und Klassifizierung von Belastungen und daraus abgeleitete Einsatzempfehlungen für robuste elektronische Komponenten für Baumaschinen

Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer systematischen Methode zur bedarfsgerechten Abschätzung der Lebensdauer elektronischer Komponenten samt Verbindungs- und Dämpfungstechnologien für Baustellenanwendungen.

Hersteller von elektronischen Komponenten und Anbaugeräten, die in vielen Fällen KMU sind, benötigen eine entwicklungsbegleitende Methode zur anwendungsabhängigen Bewertung/Klassifizierung von Belastungen/Beanspruchungen und daraus abgeleitete Anforderungen an elektronische Komponenten für Baumaschinen und Anbaugeräte.

Elektrifizierung, Digitalisierung und Automatisierung im Bereich der Baumaschinen führen zu einer ansteigenden Nutzung von elektronischen Baugruppen in den Maschinen. Marktverfügbare Komponenten sind allerdings entweder nicht für die rauen Anwendungen vorgesehen oder es werden aus Kostengründen belastbarere Komponenten nicht eingesetzt. Neben der Neu- und Weiterentwicklung elektronischer Komponenten ist die Entwicklung moderner Lösungen in der Aufbau- und Verbindungstechnik der Elektronik eine große Stellschraube. Es existieren aber keine geeigneten Richtlinien für derzeitige Prüfverfahren, die eine hinreichende Spezifikation der Elektronik gewährleisten.

Um vor allem die strukturmechanischen und dämpfungstechnischen Fragestellungen zu beantworten, sind unterschiedliche Einbausituationen sowie Aufbau- und Verbindungstechniken von Elektronikbaugruppen durch modellbasierte Analysen zu untersuchen, elektronische Komponenten im Labormaßstab auf ihre Robustheit gegenüber Vibrationen, Schock und Temperaturschwankungen zu testen und hinsichtlich der Scale-up-Anwendung zu bewerten. Durch die Identifizierung der „richtigen“ Elektronik anhand der angestrebten Methode können die Entwicklungskosten für die Elektronik- und Maschinenbzw. Gerätehersteller sowie die Betriebskosten (TCO) der Anwender dieser Maschinen und Anbaugeräte (KMU) deutlich gesenkt werden.