5Gang

5G für die Industrie

Motivation

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Standortübergreifende Effizienzsteigerung in der Produktion durch 5G- und Cloud-Techniken © industrieblick / Fotolia

Um dem weltweiten Konkurrenzdruck in der industriellen Produktion standhalten zu können, müssen Unternehmen ihre Herstellungsprozesse beschleunigen und den Einsatz von Ressourcen optimieren. Gleichzeitig müssen sie schnell und flexibel auf individuelle Kunden- und Marktbedürfnisse reagieren. Flexibilität wird jedoch oft durch optimierte Prozesse eingeschränkt. Benötigt werden neue Verfahren, die beides möglich machen: Kostenersparnisse durch eine verbesserte Maschinenauslastung und eine Steigerung der Flexibilität.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Projektes 5Gang „5G angewandt in der Industrie“ ist es, auf Basis mobiler Netze der fünften Generation ein industrielles Kommunikationskonzept zu erforschen und zu entwickeln. Der Vorteil einer 5G-Funkschnittstelle gegenüber bisherigen Technologien liegt in ihrem verbesserten Datendurchsatz bei gleichzeitig hoher Zuverlässigkeit und Robustheit.

Im Projekt werden zwei Schwerpunkte adressiert. Erstens wird es durch die Anwendung von 5G-Funk- und Netzwerktechniken in der Produktion möglich, Fertigungskomponenten schnell und dynamisch an verschiedene Anforderungen anzupassen und Prozesse flexibel zu gestalten. Zweitens werden 5Gang-Techniken zum schnellen Aufbau engmaschig verknüpfter Sensornetzwerke eingesetzt. Dies schafft die Voraussetzungen für eine detaillierte Zustandsüberwachung der Produktionsanlagen. Reparaturkosten sinken, da Maschinen vorausschauend gewartet werden können.

Zu beiden Schwerpunkten wird jeweils ein Anwendungsfall untersucht. Die flexible Produktion vernetzt verschiedene Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette so eng, dass sogar eine Abstimmung ihrer Produktionsprozesse in Echtzeit möglich wird. Zulieferer, Logistiker und Endkunden werden dabei optimal eingebunden. Die zweite Anwendung befasst sich mit der automatischen Zustandserfassung und Steuerung der „Fabrik von morgen“. Eine Vielzahl kleiner, drahtloser Sensorknoten wird in einer Fertigungsumgebung verteilt. Beispiele dafür sind Kameras, Mikrofone, Körperschallsensoren und Temperaturfühler. Diese Sensorknoten können sich dann automatisch miteinander vernetzen und ihre Kommunikation selbst organisieren. Für beide Anwendungsszenarien werden Demonstratoren aufgebaut, um die Praxistauglichkeit nachzuweisen.

Innovationen und Perspektiven

Virtuelle, standortübergreifende Industrienetze auf der Basis von 5G werden es erlauben, Prozesse entlang der Wertschöpfungskette besser zu vernetzen. An benachbarten Produktionsstandorten eines Unternehmens können eilige Aufträge im Zusammenspiel effizient durch die Fertigungslinien geleitet werden, ohne den normalen Betrieb zu beeinflussen. Im Projekt 5Gang werden existierende industrielle Kommunikationslösungen durch 5G-Techniken so erweitert, dass sie sich für den Einsatz in der Industrie 4.0 eignen. Dies trägt im internationalen Vergleich zur Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit des Produktionsstandortes Deutschland bei.