L'IMB-CNM col·labora en un projecte amb 75 institucions de 13 països per millorar la fiabilitat dels components electrònics

Els components i sistemes electrònics (ECS) actuals són cada dia més compactes i complexos, el que fa més difícil afrontar l'anàlisi de fiabilitat en ells. Ara, es requereix seguir un enfocament holístic al llarg de tota la cadena de valor d'un producte ECS, com el material, el xip, l'empaquetatge i el sistema.

Intelligent Reliability 4.0 (iRel40) és un projecte internacional per millorar la fiabilitat dels ECS, un "imprescindible" per satisfer les demandes dels clients i les necessitats d'un entorn cada vegada més complex, a mesura que el món passa a sistemes complexos amb més electrònica i autonomia en diversos dominis d'aplicació. Succeeix amb els nous mitjans de transport i mobilitat intel·ligent, les indústries digitals, la producció industrial o el sector energètic. En aquest marc, i durant 3 anys, iRel40 connecta a 75 institucions de 13 països europeus, inclòs l'Institut de Microelectrònica de Barcelona a través del grup de Dispositius i Sistemes de Potència.

La fiabilitat mesura la freqüència de falles dels equips i té un impacte directe en les indústries d'alta tecnologia, el que resulta en pèrdues financeres directes, retard en el llançament del producte, responsabilitat i reducció de la confiança de consumidor. La iniciativa iRel40 té com a objectiu comprendre millor aquestes falles mitjançant l'ús de Big Data Analysis (BDA), Intel·ligència Artificial (IA), Machine Learning (ML), enfocaments de computació en el núvol i sistemes d'Internet de les Coses (Iot) per pronòstic i monitorització de salut (PHM) per predir la vida restant d'un sistema.

"Les estratègies i noves metodologies desenvolupades per a una prova en línia més orientada a les aplicacions seran fonamentals per extreure informació que es processarà en el núvol i extreure models de predicció de vida útil, per eventualment realitzar accions de presa de decisions i manteniment per augmentar la fiabilitat en el sistema final ", explica Xavier Perpiñà, IP de l'IMB-CNM de el projecte.

L'estructura de iRel40 està organitzada en vuit objectius específics o paquets de treball (WP) que cobreixen tots els processos de la cadena de valor, des del desenvolupament fins a les proves, l'estandardització i l'aplicació. A part dels de gestió i difusió, cada WP s'ocupa dels següents elements: especificacions i requisits, modelat / simulació (seguint enfocaments basats en dades o de Física de falles i proves). Es dedicarà un WP específic per mostrar com els avenços realitzats en el projecte milloraran la fiabilitat del producte final a través de pilots industrials específics i casos d'ús d'aplicacions en escenaris d'aplicació final.

"L'IMB-CNM cobreix tots els aspectes relacionats amb els mesuraments locals a nivell de matriu i participa en els WPS enfocats en especificacions, modelat / simulació i proves orientades a aplicacions amb l'objectiu de fabricar plaques d'inducció més fiables", afegeix Perpiñà.

Noves aplicacions i optimització de fàbriques

Els mètodes i processos desenvolupats per millorar la fiabilitat es verificaran en setze casos d'ús reals dels camps de l'energia, el transport i la indústria, així com en altres divuit pilots industrials.

"El nostre objectiu és millorar els processos de producció en microelectrònica amb l'ajuda de mètodes òptics i sensors, per reduir la taxa de falles en la producció, millorar la qualitat i finalment aconseguir la màxima fiabilitat per als nous productes", diu el coordinador d'el projecte Klaus Pressel d'Infineon (com s'indica en el seu comunicat de premsa).

Enfortiment d'Europa com a ubicació comercial i comunitat de fiabilitat

L'objectiu d'iRel40 és generar una comunitat de fiabilitat paneuropea sostenible. La iniciativa engloba contribucions d'institucions de recerca, universitats i empreses de la indústria tecnològica. L'IMB-CNM participa al costat de més de 70 institucions internacionals.

Aquest projecte col·laboratiu garantirà al voltant de 25.000 llocs de treball altament qualificats a Europa a través de sòlides associacions i inversions en innovació. La Unió Europea està finançant iRel40 dins de l'abast de el programa ECSEL (Components i sistemes electrònics per al lideratge europeu). El finançament procedent d'Espanya anirà a càrrec de l'Agència Espanyola de Recerca (AEI). El projecte tindrà una durada de tres anys i està previst que finalitzi a l'abril de 2023.