Intelligente Vernetzung durch 5G

„Mit 5G werden intelligente Produktionskomponenten ad-hoc miteinander kommunizieren“

Der 5G Mobilfunkstandard soll der deutschen Wirtschaft ab 2020 zu Verfügung stehen. Revolutionär sind seine technischen Fähigkeiten. Die Geschwindigkeit von 5G im Up- und Download von Daten ist beeindruckend, von Echtzeit ist die Rede. Zukunftstechnologien wie das Internet der Dinge oder autonomes Fahren sind ohne 5G nicht möglich. Ein Interview mit Poldi Heidrich, Marktsegmentmanager Automotive bei KUKA.

Autonomes Fahren oder Telemedizin sind zwei Anwendungsfälle, die immer wieder genannt werden, wenn von 5G die Rede ist. Aber auch für die Industrie ist 5G von großer Bedeutung. Es geht um den Austausch maschineller Massendaten. Das Fundament für das industrielle Internet der Dinge. Was wird 5G bringen?

Poldi Heidrich: Die Basis für flexible Produktionssysteme bilden flexible Produktionsmittel. Dazu zählen Industrieroboter, fahrerlose Transportsysteme oder auch die flexible Kommunikation. Mit 5G wird es möglich, dass intelligente Produktionskomponenten ad-hoc miteinander kommunizieren – ohne, dass dafür zunächst Feldbus-Leitungen installiert und die Kommunikationsteilnehmer konfiguriert werden müssen. Damit lassen sich deutlich flexiblere Produktionskonzepte umsetzen und bestehende Produktionssysteme schneller neu konfigurieren. Blicken wir auf das Thema Edge-Computing, ermöglicht das drahtlose Hochleitungsnetzwerk 5G, dass Funktionen, die bisher auf der Steuerungsebene angesiedelt waren, auf die Edge-Ebene umziehen können. Steuerungen werden dadurch schlanker. Bei mobilen Robotern reichen dann Steuerungen mit geringerer Leistung aus. Das wiederum wirkt sich positiv auf die Akkulaufzeit aus und die Steuerung nimmt weniger Platz in Anspruch. Auch Konzepte wie die schranklose Steuerung für Prozesskomponenten wie Industrieroboter rücken damit wieder einen Schritt näher.

Welche Verbesserungen wird 5G in der Produktion und in erster Linie auch für den Endkunden bringen?

Poldi Heidrich: In der Produktionsumgebung wird 5G die drahtlose Kommunikation zwischen fahrerlosen Transportsystemen und fest installierten Komponenten verbessern. Der Installationsaufwand für die Feldbuskommunikation verringert sich – sowohl bei Erstinstallationen als auch bei späteren Umbauten der Produktion. Der Verkabelungsaufwand am Roboterarm kann reduziert werden und damit auch der verschleißbedingte Austausch von Kabeln an Robotern. Denkt man darüber hinaus an flexible, wandlungsfähige Produktionskonzepte wie die Matrix-Produktion für den Rohbau in der Automobilindustrie, würde 5G die dafür notwendige flexible Kommunikation zwischen Transportsystemen und Roboterzellen deutlich vereinfachen. Endkunden würden wohl in erster Linie von der Geschwindigkeit profitieren – was sich dann beim Streamen von Audio- oder Videodateien bemerkbar macht. Aber auch im Bereich der Mobilität. Stichwort wäre hier „Connected Cars“ – also digitale Mehrwertdienste im Auto aber auch die Kommunikation zwischen den Autos zur Unfall- oder Stauvermeidung.

Gibt es Hürden, die vor der erfolgreichen Etablierung von 5G zu nehmen sind?

Poldi Heidrich: Die Bundesnetzagentur hat für Deutschland eine Pioniersituation geschaffen, indem die deutsche Industrie aktuell die Möglichkeit hat, private Frequenzen zu beantragen und entsprechend zu nutzen. Das ist in anderen Ländern so nicht möglich. Für Deutschland ist das ein Standortvorteil, der aber gleichzeitig Herausforderungen mitbringt, das neue Technologien eine weltweite Standardisierung benötigen, um sich erfolgreich zu etablieren. Spannend wird es zu sehen, welche Verfügbarkeit die Netze aufweisen und wie die rechtlichen Rahmenbedingungen geklärt werden. Wer haftet zum Beispiel, wenn das Netz ausfällt und die Produktion dadurch stillsteht? Natürlich steht gerade bei der drahtlosen Kommunikation auch das Thema IT-Security ganz weit oben auf der Liste der zu klärenden Punkte. Wichtig ist auch die hersteller- und länderübergreifende Standardisierung der Kommunikation. Nicht zuletzt ist in diesem Zusammenhang auch die Selbstkonfiguration von Geräten zu nennen, damit neue Geräte – etwa nach einem Gerätetausch oder nach einer Erweiterung der Produktion – direkt in das Kommunikationsnetzwerk eingebunden werden können, ohne, dass hierfür manuell eingegriffen werden muss.

Headerbild:©iStockLeoWolfert

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