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So kann 5G die Produktion verbessern

| Redakteur: Katharina Juschkat

Der zukünftige Mobilfunkstandard 5G hat das Zeug, die industrielle Produktion zu revolutionieren: Daten lassen sich in Mikrozellen geschützt nahezu Echtzeit übertragen. Die Smart-Factory-KL zeigt auf der Hannover Messe ein konkretes Anwendungsbeispiel.

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Auf der Hannover Messe zeigt die Smart-Factory-KL anhand eines flexiblen Transportsystems mögliche Anwendungen der 5G-Technologie.
Auf der Hannover Messe zeigt die Smart-Factory-KL anhand eines flexiblen Transportsystems mögliche Anwendungen der 5G-Technologie.
(Bild: SmartFactory-KL/A. Sell)

Bis 2020 soll die neue Mobilfunktechnologie 5G marktreif sein. Sie ist auch für Unternehmen interessant, die ihre Produktion stärker vernetzen wollen. Denn 5G bietet die Möglichkeit, Daten im industriellen Umfeld beispielsweise über Mikrozellen mit geringen Latenzzeiten im einstelligen Millisekundenbereich zu übertragen. Wie eine derartige Lösung aussehen kann, zeigt das Partnerkonsortium der Smart-Factory-KL auf der Hannover Messe.

5G soll hohe mobile Übertragungsraten ermöglichen. Experten rechnen mit bis zu 20 Gigabit pro Sekunde. Doch nicht nur große Bandbreiten stehen im Fokus der Technik: Gegenüber bisherigen Mobilfunkstandards ist sie viel stärker auf intermaschinelle M2M-Kommunikation zugeschnitten. Diese kommt oft mit sehr wenig Bandbreite aus, erfordert aber schnelle Reaktionszeiten. Daher ist ein wichtiges Merkmal von 5G eine geringe Latenzzeit, die beispielsweise das Übertragen von Steuerbefehlen innerhalb weniger Millisekunden ermöglicht. Damit ist die neue Technologie nahezu echtzeitfähig. Hinzu kommt, dass die Übertragung – im Gegenzug zu LTE, Wi-Fi oder Bluetooth – in einem geschützten Band stattfinden kann, was besonders für Industrieunternehmen relevant ist. Mit der Möglichkeit, Funk-Mikrozellen einzurichten, bietet die 5G-Technologie ideale Voraussetzungen für die Anwendung in industriellen Maschinen und Anlagen.

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Flexibles Transportsystem zeigt Vorteile von 5G

Die Smart-Factory-KL hat gemeinsam mit ihren Partnern an einem flexiblen Transportsystem (FTS) eine optische Qualitätskontrolle eingesetzt. Im Sinne des Retrofittings wurde das FTS mit einer Kamera ausgestattet. Während das Produkt, in diesem Fall ein Visitenkartenhalter, von einer Fertigungslinie zur nächsten gefahren wird, überprüft das FTS mit der Kamera die Produktqualität und nutzt so die Totzeit des Logistikprozesses sinnvoll.

Das Bild wird über die 5G-Technologie in die Cloud übertragen, wo es mit Hilfe einer Software ausgewertet wird. Das Ergebnis der Qualitätskontrolle wird an das Transportsystem übermittelt und die Navigation des FTS entsprechend geregelt: Ist alles in Ordnung, kommt das Produkt an die nächste Fertigungslinie zur automatisierten Verarbeitung. Liegt ein Fehler vor, kann das Produkt an den Handarbeitsplatz gefahren werden, um manuell nachbearbeitet zu werden. Im Produktionsalltag kann dadurch frühzeitig Ausschuss im Prozess erkannt werden.

Totzeit nutzen: Umgebungsscan oder Softwareupdate

Parallel zur Qualitätsprüfung führt das FTS während des Transports einen Umgebungsscan mit einer 360-Grad-Kamera aus. Die Datenübertragung erfordert eine hohe Bandbreite. Bisherige Funklösungen mit Wi-Fi oder Bluetooth waren hier oft ein limitierender Faktor. Die 5G-Technik löst die Bremse.

Es sind auch andere Szenarien denkbar, um die Totzeit bei Logistikprozessen zu nutzen. Mithilfe der 5G-Technologie ließen sich beispielsweise während des Transports auch Softwareupdates auf das Produkt aufspielen. Dank neuer Netzwerkmanagement-Tools lassen sich mit 5G mehrere Applikationen zudem gleichzeitig nutzen.

Die Lösung ist auf dem Gemeinschaftsstand von Smart-Factory-KL und dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz auf der Hannover Messe zu sehen. Zu den Partnern des Smart-Factory-KL-Industrie 4.0-Demonstrators zählen Belden/Hirschmann, Bosch Rexroth, B&R Automation, Eplan Software & Service, Festo, Harting, Huawei, IBM, Kist Europe, Lapp Kabel, Mettler Toledo, Minitec, Phoenix Contact, Pilz, Proalpha, SAP, Siemens, Tüv Süd und Weidmüller.

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