In der SmartFactoryOWL, einer gemeinsamen Initiative des Fraunhofer IOSB-INA und des Instituts für industrielle Informationstechnik (inIT) der TH OWL, wird seit März eines der ersten privaten 5G-Netze betrieben. Ziel sind neue industrielle Anwendungen und Geschäftsmodelle für die Automation sowie für die Produktion. Denn hier geht es vor allem um Zuverlässigkeit, Sicherheit und Geschwindigkeit.
Die Ausgangssituation ist zunächst unscheinbar: Eine behördliche Urkunde der Bundesnetzagentur, eine Basisstation mit Antenne, ein Funkmessplatz und ein Transportroboter, der aussieht wie ein ferngesteuertes Auto. Was die Lemgoer Wissenschaftler zeigen, könnte jedoch die Datenkommunikation der Zukunft in den produzierenden Unternehmen sein. 5G-Netzen werden heute diejenigen Eigenschaften zugeschrieben, die das weithin verbreitete WLAN und die bisherigen Mobilfunksysteme nicht bieten können: eine garantierte Übertragungsqualität mit fest definierten Bandbreiten und Übertragungszeiten. Prof. Jürgen Jasperneite, Leiter des Fraunhofer IOSB-INA, freut sich über die neue Ausrüstung in der Lemgoer Forschungs- und Demonstrationsfabrik: „Vor zwei Wochen haben wir die Frequenzuteilung und die Betreibererlaubnis durch die Bundesnetzagentur für ein privates Netz bekommen. Jetzt haben wir die entsprechende Hardware für die 5G-Basisstation und das Kernnetzwerk im Haus, sodass wir ab sofort gemeinsam mit Partnern in Forschungs- und Industrieprojekten unterschiedlichste Anwendungsfälle bearbeiten und erproben können.“
Flexible Ressourcenzusicherung für industrielle Anwendungen
Das Besondere an der 5G-Funktechnolgie: Sie ist geeignet für Anwendungen, die Übertragungs- beziehungsweise Reaktionszeiten unter einer tausendstel Sekunde erfordern. Im Gegensatz zum WLAN besteht der wesentliche Vorteil darin, dass die sogenannte Dienstgüte (Geschwindigkeit und Übertragungszeit) mit Hilfe des „Network Slicing“ garantiert werden kann. Damit hat der Betreiber eines „privaten“ 5G-Netzwerks die vollständige Kontrolle über die verfügbaren Ressourcen und ein hohes Maß an Flexibilität. Zusammen mit einem bereits in der SmartFactoryOWL vorhandenen Rechencluster (Edge Computing) besteht ein Testfeld für viele Echtzeit-Anwendungen.
Ein Anwendungsgebiet für 5G in der Industrie ist die Steuerung mobiler Roboter oder die Fernbedienung von automatisierten Maschinen und Anlagen. Ein anderes Beispiel sind führerlose Transportsysteme in der Intralogisitik, deren Steuerung gebündelt, von einem Rechencluster in der Fabrik aus erfolgen kann. „Alle datenintensiven Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Bandbreite, zum Beispiel Virtual Reality- oder Big-Data-Anwendungen – in Produktanlaufphasen oder Servicefällen –, finden mit 5G eine geeignete Technologie“, fasst Jasperneite zusammen. (ik)
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