Industrielle Kommunikation mit 5G

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Für den Maschinen- und Anlagenbau birgt 5G große Potenziale und löst drei große Probleme der Industrie: die Geschwindigkeit der Datenübertragung in der Produktion, die niedrige Datenraten und die Resilienz.

Das Online-Veranstaltung „Industrielle Kommunikation mit 5G“ fand am 12. Mai 2020 statt und wurde gemeinsam mit dem Kompetenzzentrum Digital in NRW durchgeführt. Mit den neuen 5G-Mobilfunknetzen können Daten in tausendstel Sekunden übermittelt werden und sind damit etwa hundert Mal schneller als LTE. Menschen, Maschinen, Sensoren, Geräte und IT-Systeme können drahtlos und in Echtzeit miteinander kommunizieren.

Für den Maschinen- und Anlagenbau birgt 5G große Potenziale und löst drei große Probleme der Industrie: die Geschwindigkeit der Datenübertragung in der Produktion, die niedrige Datenraten und die Resilienz. Für viele Anwendungen werden die jetzigen Mobilfunknetze weiterhin ausreichen. Das 5G-Netz setzt neue Rahmenbedingen und damit auch neue Möglichkeiten. Im Maschinen- und Anlagenbau können beispielsweise die Umsetzung der vernetzten Produktion, hochpräzise Just-in-Time Verfahren oder auch die vorausschauende Wartung und Instandhaltung (Predictive Maintenance) hiervon profitieren.

Leitfaden für die Integration von 5G in Produkt und Produktion

Dr. Miriam Solera, Referentin beim VDMA Elektrische Automation, stellte neben VDMA-Aktivitäten und -Angeboten im Bereich 5G, wie zum Beispiel Beratung, Netzwerk, Interessenvertretung, Publikationen, etc. vor. Darüber hinaus ging sie auf die Ergebnisse der VDMA-Umfrage zu 5G sowie den Leitfaden „5G im Maschinen- und Anlagenbau – Leitfaden für die Integration von 5G in Produkt und Produktion“ ein.

Demnach planen 35 Prozent der Befragten ein Campusnetz einzuführen, 21 Prozent sind noch unentschlossen und 43 Prozent wollen aktuell kein Campusnetz einführen. 28 Prozent planen, keine eigene 5G-Infrastruktur aufzubauen oder einen Netzbetrieb durch einen nationalen Netzbetreiber. Dahingegen würden 21 Prozent der Befragten ihr Campusnetz selbst aufbauen und 11 Prozent gehen einen Schritt weiter und arbeiten eine komplett eigene 5G-Infrastruktur mit autonomen Netzbetrieb aus. Bei der Integration von 5G in ihren Produkten planen 69 Prozent ihre Produkte mit einer 5G-Schnittstelle auszurüsten, 15 Prozent planen keine und 14 Prozent sind noch unentschlossen.

Der vorgestellte Leitfaden, der in Kooperation mit zehn VDMA-Mitgliedsunternehmen und dem Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) entstanden ist, stellt Einsatzmöglichkeiten und Herausforderungen von 5G dar und greift wichtige Fragen in Bezug auf die Anforderungen der Maschinen- und Anlagenbauunternehmen auf:

  • Welche Kriterien sind wichtig, ob eine Anwendung mit Kabel oder Funk zu realisieren ist?
  • Welche Vorteile bringt 5G für das Unternehmen?
  • Welche Kriterien sind relevant bei der Entscheidung für ein Campus-Netz?
  • Welche Infrastruktur brauche ich?
  • Was ist beim Aufbau einer mit 5G-vernetzen Produktion zu beachten?
  • Wie mache ich meine Maschine 5G-ready?

Konkrete Use-Cases aus dem Leitfaden dienen dabei als Orientierungshilfe von 5G-Anwendungen.

Markus Ridder, Managing Director und Marius Winzler, Head of Corporate Marketing von der CETECOM GmbH stellten in ihrem Vortrag „Die Herausforderungen für die 5G-Kommunikation zwischen Maschinen (M2M)“ die wesentlichen Unterschiede zwischen 5G zu 2G/3G/4G und die Vorteile in der Nutzung von 5G vor. Ein Schwerpunkt lag in der Darstellung der Funktionsweise von massiven MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) -Antennen, die im Frequenzbereich über ca. 2,5 GHz eingesetzt werden können und eine Strahlformung und -schwenkung ermöglichen.

Des Weiteren wurden drei Anwendungsfälle im industriellen Umfeld dargestellt und zentrale Fragestellungen beim Einsatz von 5G wie Immissionsszenarien bei 5G-Anlagen und deren Messmöglichkeiten diskutiert. Arne Neumann, wWissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für industrielle Informationstechnik der Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe, zeigte, wie 5G als Vernetzungskonzept für die Produktion aussehen kann und welche Voraussetzungen hierzu notwendig sind.

Weitere Informationen

Veranstalter

Die Veranstaltung wurde von ProduktionNRW angeboten. ProduktionNRW ist das Kompetenznetz des Maschinenbaus und der Produktionstechnik in Nordrhein-Westfalen und wird vom VDMA NRW durchgeführt. ProduktionNRW versteht sich als Plattform, um Unternehmen, Institutionen und Netzwerke untereinander und entlang der Wertschöpfungskette zu vernetzen, zu informieren und zu vermarkten. Wesentliche Teile der Leistungen, die ProduktionNRW erbringt, werden aus Mitteln des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.