5G in der Produktion einsetzen

Wie aus Maschinendaten ein digitaler Zwilling entsteht und wie Unternehmen den Mobilfunkstandard 5G in ihrer Produktion einsetzen können – das untersuchen drei Aachener Fraunhofer-Institute gemeinsam mit Industriepartnern. Bis Ende 2019 sollen in drei unabhängigen Studien Antworten erarbeitet werden.

17. September 2019
5G in der Produktion einsetzen
Drei Fraunhofer-Institute untersuchen gemeinsam mit Industriepartnern, wie Unternehmen 5G in ihrer Produktion einsetzen können. (Bild: Fraunhofer IPT)

Ziel ist es, neue Produktionssysteme und Wertschöpfungsketten im Sinne von Industrie 4.0 zu entwickeln und diese anhand konkreter Fertigungsaufgaben für den industriellen Einsatz zu erproben. Die drei Aachener Fraunhofer-Institute für Produktionstechnologie IPT, für Lasertechnik ILT sowie für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME werden dies gemeinsam mit Industriepartnern umsetzen.

Studie an der Schnittstelle von IT und Produktion

Die Studie ›Merging data sources from different manufacturing technologies into one Digital Twin‹ befasst sich mit den Datenstrukturen für den Aufbau eines digitalen Zwillings in komplexen Fertigungsumgebungen. Hier geht es nicht nur darum, welche Daten direkt von der Produktionsmaschine aufgenommen werden können und für welche Daten zusätzliche Sensoren erforderlich sind. Um die gesammelten Daten entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu speichern und Informationen daraus zu gewinnen, müssen die Daten zusammengeführt und miteinander in Beziehung gesetzt werden.

Als Ergebnis entsteht ein digitales Abbild des realen Prozesses, mit dem es gelingen kann, diesen anwendergerecht zu visualisieren. Aus dem gewonnenen Wissen über den Prozess lassen sich dann Handlungsempfehlungen und Feedback-Strategien für die Produktion ableiten.

Voraussetzungen für 5G in der Produktion

In der Studie ›Development of a reference architecture for 5G-enabled production‹ erarbeiten die Partner die Voraussetzungen für den Einsatz der 5G-Mobilfunktechnologie in der Produktion. 5G ermöglicht erstmals den Einsatz kabelloser Sensorverbindungen in Maschinen und Anlagen und schafft damit die Voraussetzungen für Echtzeit-Datenanalysen. Da bisher für diese Anwendungen noch keine Standards existieren, definieren die Partner in dieser Studie, welche Kommunikationsprotokolle genutzt werden können und welche Anforderungen bei der Datenübertragung hinsichtlich Datendurchsatz und Latenz für die jeweiligen Produktionsprozesse zu erfüllen sind.

Die dritte Studie befasst sich unter dem Thema ›Middleware software for industrial Internet of Things‹ damit, welche IT-Systeme sich für das Datenbankmanagement und für Clouds zur Vernetzung von Maschinen und Anlagen eignen. Ist die Kommunikation innerhalb der Produktion hergestellt, muss festgelegt sein, wie Daten aus unterschiedlichen Quellen zeitlich synchron und mit unterschiedlichen Aufnahmefrequenzen normiert abgelegt werden.