Fraunhofer IPT

Überwacht mit Hilfe von 5G

12. Mai 2021, 13:52 Uhr | Inka Krischke

In vernetzten Fertigungssystemen sollen Prozesse und verteilte Systeme ihre Daten zuverlässig und verzögerungsfrei austauschen können, um Anlagen zu schützen. Ein Forschungsprojekt untersucht, wie 5G-Sensorik zur Kollisionskontrolle in Werkzeugmaschinen dabei helfen kann.

Um das Potenzial von 5G für die Produktion zu demonstrieren, zu testen und weiterzuentwickeln, erprobt das Fraunhofer IPT gemeinsam mit Partnern im Projekt ‚5G-Smart‘ 5G-fähige, industriell einsetzbare Sensoren und Funkmodule und testet sie anhand konkreter Fertigungsaufgaben in eigenen Maschinen und Anlagen. Dadurch soll es gelingen, Prozessdaten mit Latenzen von wenigen Millisekunden aufzunehmen, in Echtzeit auszuwerten und das Prozessmonitoring der gesamten industriellen Prozesskette zu optimieren. Die Ingenieure können so Prozesszustände und Maschinenzustände rechtzeitig erfassen und über Steuerungsbefehle an die Maschine weitergeben, die innerhalb kurzer Reaktionszeiten reagiert, um die Fertigung der Bauteile in der erforderlichen Qualität und Produktionszeit sicherzustellen. Eine erste 5G-Testumgebung wurde im Mai 2020 mit dem ‚5G-Industry Campus Europe‘ geschaffen.

Dieses Ökosystem zur Forschung, Entwicklung und Erprobung der 5G-Technologie für die industrielle Anwendung deckt rund 1 km2 des Campus Melaten der RWTH Aachen sowie insgesamt 7000 m2 Hallenfläche ab. Auf diesem Areal – der größten 5G-Forschungsinfrastruktur in Europa – können verschiedenste Anwendungsszenarien erforscht werden – von 5G-Sensorik für die Überwachung und Steuerung hochkomplexer Fertigungsprozesse über mobile Robotik und Logistik bis hin zu standortübergreifenden Produktionsketten.

Ein anderes Ziel ist, den Einsatz moderner Edge-Cloud-Systeme zur schnellen Datenverarbeitung zu erproben, um weitere Potenziale von 5G für eine vollständig vernetzte und adaptive Produktion auszuschöpfen. Mit den Projektpartnern des Werkzeugmaschinenlabors WZL und dem Forschungsinstitut für Rationalisierung (FIR) entwickelt das Fraunhofer IPT in den kommenden Jahren Anwendungen und Lösungen für eine digitalisierte und vernetzte Produktion. Die Partner für den Aufbau der 5G-Infrastruktur sind der Mobilfunkausrüster Ericsson und das IT Center der RWTH Aachen. Das Projekt wird für drei Jahre vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) gefördert.