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Über offene Standards und Netzwerk-Infrastrukturen für Industrie 4.0 haben wir berichtet. Der letzte Teil dieser Reihe beschäftigt sich mit der drahtlosen Vernetzung über Industrial 5G. Eine industriefähige Wireless-Kommunikation ist beispielsweise notwendig, wenn fahrerlose Transportsysteme in der Fertigungshalle vollautomatisch Komponenten liefern oder fertige Produkte abholen sollen.

Industrie 4.0 – das ist die Produktion der Zukunft. Alles wird „smart“, nicht nur das „phone“ und die „watch“, auch unser Arbeitsalltag verändert sich im Rahmen der Digitalisierung rasant. Wir halten euch auf dem Laufenden darüber, was die vierte industrielle Revolution eigentlich bedeutet. Anhand von praxisnahen Beispielen, erklären wir, wie wir den Weg der digitalen Transformation Richtung Zukunft beschreiten. 

Neben der kabelgebundenen wird auch die drahtlose Kommunikation für flexible Produktionsanlagen immer wichtiger. Entwicklungen im Bereich der fahrerlosen Transportsysteme oder der mobilen Endgeräte erfordern eine zuverlässige Mobilfunkkommunikation. Bisherige Mobilfunkstandards eignen sich nicht für den industriellen Einsatz: Sie bieten keine garantierte Zuverlässigkeit, keine Diagnose der Verbindungsqualität und sind zudem länderspezifisch unterschiedlich.

5G-Technologie in der Industrie

Industrial 5G ermöglicht eine zuverlässige, drahtlose Vernetzung mit hohen Datenraten, hohen Teilnehmerzahlen und geringen Latenzzeiten. In diesem knapp zwei Minuten langen YouTube-Video über 5G erfahrt ihr alles über die neuen Chancen für die Industrie durch 5G:

Die wesentliche Besonderheit besteht darin, private Netze aufbauen und somit die Eigenschaften und Zuverlässigkeit des 5G-Netzwerks selbst steuern zu können. Bei einem privaten 5G-Netz werden an eine Basisstation mehrere Antennen angeschlossen, um z. B. eine Fabrikhalle oder ein Gelände auszuleuchten. Damit liegt eine eigenständige Kommunikationsinfrastruktur vor. Alle darin enthaltenen Wireless-Geräte verbinden sich mit dem selbst aufgebauten Funknetz.

Wo heute aufgrund unterschiedlicher Anforderungen verschiedene Funktechnologien (z. B. WLAN, WirelessHART, GSM, LTE usw.) oder drahtgebundene Medien zum Einsatz kommen, reicht zukünftig ein privates 5G-Netz.

Private Netze als Chance für die Industrie

Die Vorteile eines privaten Netzes liegen darin, dass Unternehmen den Datenverkehr verfolgen, speichern, analysieren, lenken und flexibel konfigurieren können. Das ist ein entscheidender Vorteil gegenüber bisherigen Funklösungen. Denn heute werden die lizenzfreien Funkbänder nach dem Best-Effort-Prinzip genutzt und bei starker Belegung des Funkspektrums kann es zu Leistungsverlusten kommen.

Die Firmen Quectel, Ericsson und Phoenix Contact haben gemeinsam den ersten industriellen 5G-Router für lokale industrielle Anwendungen entwickelt. Mit diesem können industrielle Anwendungen wie Maschinen, Steuerungen und andere Geräte mit einem privaten 5G-Netzwerk verbunden und so in ihrer Ressourcennutzung, Priorität und ihrem Verhalten koordiniert werden. 

5G-ACIA – globales Forum für Industrial 5G

Um 5G industriefähig zu gestalten und in der Produktion zu etablieren, haben wir im ZVEI gemeinsam mit anderen Unternehmen Anfang 2018 die globale Initiative 5G-ACIA (5G Alliance for Connected Industries and Automation) gegründet. Dieser Zusammenschluss von Unternehmen vertritt die Interessen der Industrie bei der Normung und Regulierung. Ein weiteres Ziel ist es, technische, regulatorische und geschäftliche Aspekte in Bezug auf Industrial 5G zu diskutieren und zu bewerten.

Das große Ganze

Expertenrunde Industrial 5G

Wer zum Thema Kommunikation das große Ganze sehen möchte, investiert am besten 25 Minuten Zeit in das Video mit der Expertenrunde mit Torsten Janwlecke, Martin Müller und Frank Hakemeyer. SPE, APL, TSN, OPC UA und 5G werden in Zusammenhang gebracht. Es gibt technische Details und den aktuellen Stand der Entwicklungen. Auch Cyber Security, ein übergreifendes Thema für die Kommunikation, kommt zur Sprache.  

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