Aplicaciones de Inteligencia Artificial para Sensores Basados en MEMS y Optimización de Procesos de Fabricación
Autores: Podder, Itilekha; Fischl, Tamas; Bub, Udo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Aplicaciones de Inteligencia Artificial para Sensores Basados en MEMS y Optimización de Procesos de Fabricación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Telecomunicaciones
Palabras clave
Sistemas microelectromecánicos
Sensores
Tecnología de fabricación de semiconductores
Inteligencia artificial
Calibración
Control de calidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Los sensores basados en tecnología de sistemas microelectromecánicos (MEMS) han encontrado diversos campos de aplicación debido al avance en la tecnología de fabricación de semiconductores, que produce sensores sensibles, de bajo costo y potentes. Debido a la fabricación de diferentes componentes eléctricos y mecánicos en un solo chip y a los complejos pasos de proceso, los sensores MEMS son propensos a errores deterministas y aleatorios. Por lo tanto, las pruebas, la calibración y el control de calidad se han vuelto obligatorios para mantener la calidad y la fiabilidad de los sensores. Aquí es donde la Inteligencia Artificial (IA) puede proporcionar beneficios significativos, como el manejo de datos complejos, la realización de análisis de causa raíz, la estimación eficiente de características, la optimización de procesos, la mejora de productos, el ahorro de tiempo, la automatización, el diagnóstico y la detección de fallas, la compensación de deriva, la eliminación de ruido de señal, etc. A pesar de varios beneficios, la incorporación de la IA plantea múltiples desafíos. Este artículo de revisión proporciona un análisis sistemático y en profundidad de las aplicaciones de la IA en el campo de los sensores basados en MEMS, tanto para la adaptabilidad a nivel de producto como de sistema, analizando más de 100 artículos. Este documento resume el estado del arte, las tendencias actuales de las aplicaciones de IA en sensores MEMS y describe los desafíos de la incorporación de la IA en un entorno industrial para mejorar los procesos de fabricación. Finalmente, reflexionamos sobre todos los hallazgos basados en las tres preguntas de investigación propuestas para descubrir el futuro alcance de la investigación.
Descripción
Los sensores basados en tecnología de sistemas microelectromecánicos (MEMS) han encontrado diversos campos de aplicación debido al avance en la tecnología de fabricación de semiconductores, que produce sensores sensibles, de bajo costo y potentes. Debido a la fabricación de diferentes componentes eléctricos y mecánicos en un solo chip y a los complejos pasos de proceso, los sensores MEMS son propensos a errores deterministas y aleatorios. Por lo tanto, las pruebas, la calibración y el control de calidad se han vuelto obligatorios para mantener la calidad y la fiabilidad de los sensores. Aquí es donde la Inteligencia Artificial (IA) puede proporcionar beneficios significativos, como el manejo de datos complejos, la realización de análisis de causa raíz, la estimación eficiente de características, la optimización de procesos, la mejora de productos, el ahorro de tiempo, la automatización, el diagnóstico y la detección de fallas, la compensación de deriva, la eliminación de ruido de señal, etc. A pesar de varios beneficios, la incorporación de la IA plantea múltiples desafíos. Este artículo de revisión proporciona un análisis sistemático y en profundidad de las aplicaciones de la IA en el campo de los sensores basados en MEMS, tanto para la adaptabilidad a nivel de producto como de sistema, analizando más de 100 artículos. Este documento resume el estado del arte, las tendencias actuales de las aplicaciones de IA en sensores MEMS y describe los desafíos de la incorporación de la IA en un entorno industrial para mejorar los procesos de fabricación. Finalmente, reflexionamos sobre todos los hallazgos basados en las tres preguntas de investigación propuestas para descubrir el futuro alcance de la investigación.