TSN4KMU

Offene Routerplattform für eine echtzeitfähige Kommunikation in industriellen Netzwerken mit hoher Bandbreite

Mann vor mehreren Bildschirmen.
Die Modularität der im Projekt entwickelten Routerplattform erlaubt eine flexible Integration neuer Netzwerktechnologien. © InnoRoute GmbH

Motivation

Die Digitalisierung der Wirtschaft wirkt sich in hohem Maße auf die Produktions- und Automatisierungstechnik aus. Standardkomponenten aus dem IT-Umfeld weisen oft nicht die erforderlichen Funktionen, Performanz oder die Schnittstellen zu proprietären industriellen Kommunikationsnetzen auf. Es gibt bereits vereinzelte Aktivitäten, die sich dieser Probleme annehmen. Die existierenden Lösungen weisen jedoch eine hohe Komplexität auf, die eine einfache und schnelle Umsetzung in kleinen und mittleren Unternehmen erschwert. Aufgrund der Vielzahl heute im Einsatz befindlichen Kommunikationsnetze ist zudem eine offene Kommunikationslösung gefragt, mit denen sich solche Netze in eine Gesamtlösung integrieren lassen. In der industriellen Kommunikation setzt man dabei beispielsweise auf einen mit dem Heimnetzwerk verwandten offenen Standard „Time-Sensitive Networking (TSN)“, in den sich existierende Kommunikationsnetze einbinden lassen.

Ziele und Vorgehen

Basierend auf diesem Standard wird im Projekt TSN4KMU eine offene und zugleich modulare Routerplattform entwickelt. Mit dieser lassen sich breitbandige echtzeitfähige industrielle Netzwerke mit geringem Aufwand aufbauen. Bei der Entwicklung und technischen Umsetzung werden besonders die Anforderungen von mittelständischen Unternehmen der Produktionsbranche berücksichtigt. Um eine hohe Flexibilität zu erreichen, setzt man im Projekt auf eine softwarebasierte Umsetzung von Netzwerkprotokollen in industriellen Anwendungen. Diese Flexibilität ermöglicht es, verschiedenste Maschinen und Sensoren zur Überwachung von Produktionsabläufen herstellerunabhängig miteinander zu vernetzen. Im Projekt wird daran geforscht, zukünftige Anwendungen mit sehr hohem Bandbreitenbedarf zu ermöglichen – beispielsweise die Aus- und Weiterbildung von Fachkräften mittels Augmented-Reality-Technologien. Diese haben nicht nur hohe Anforderungen an die Bandbreite, sondern auch an die Reaktionsschnelligkeit des Netzwerks. Kommen wichtige Informationen verzögert an, können einzelne Arbeitsprozesse bei der Zusammenarbeit von Mensch und Maschine nicht sicher ausgeführt werden. Die Sicherheit von Netzwerken ist durch Konfigurationsfehler und Angriffe auf das Netzwerk gefährdet. Deshalb werden im Projekt Ansätze und Methoden zur einfachen Konfiguration und Datenflusssteuerung des Netzwerks entwickelt und umgesetzt.

Innovationen und Perspektiven

Das Projekt TSN4KMU wird durch die Entwicklung leistungsstarker Netzwerktechnologien zur erfolgreichen Digitalisierung der Wirtschaft beitragen. Die mögliche Überführung von Bestandsanlagen versetzt insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen in die Lage, vom Erfolg der Digitalisierung in der Fertigung zu profitieren. Mit der im Projekt entwickelten Routerplattform können Unternehmen leistungsfähige industrielle Netzwerke aufbauen, die zudem sehr robust und einfach zu warten sind.