Ein Konsortium aus Industrie und Forschung bietet in Graz ein Labor zur Entwicklung und Erprobung von 5G-basierten vernetzten Produktionsprozessen an.
Die Vernetzung von Dingen, Daten, Menschen und Maschinen steht im Mittelpunkt einer Pilotfabrik auf dem Campus Infeldgasse, dem größten Standort der TU Graz. Nach fünf Jahren Entwicklungsarbeit wurde im April 2021 die „smartfactory @ tugraz“ eröffnet. Eine Arbeitsgruppe mit 20 Projektpartnern (u.a. ERP-Hersteller proAlpha, siehe Interviewlink) hat die Forschungs- und Lernfabrik mit Fördermitteln mitfinanziert. Unternehmen konnten im vergangenen Jahr zahlreiche disruptive Technologien und agile Fertigungskonzepte kennenlernen und testen.
Bild oben: 5G-Netze in der Smart Factory Graz: Joe Wilke (Ericsson), Vincent Maholetti (T-Systems), Franz Haas (TU Graz), Werner Kraus (Magenta Telekom). Bild: Lungenhammer / TU Graz
Die 300 Quadratmeter große Fabrik ist mit einem Magenta-Campusnetz ausgestattet, Ericsson stellt 5G-Hardware und T-Systems macht industrielle Anwendungen und Dateninteraktionen in der Produktion greifbar. „Es gibt heute keine Anlagen oder Maschinen, die nicht auf Digitalisierung basieren“, sagte Franz Haas, Leiter des Instituts für Fertigungstechnik der TU Graz, bei einer Begehung vor Ort im Juni. „Pilotfabriken sind der ideale Ort für die studentische Ausbildung, aber auch für den Wissensaustausch aller Beteiligten.“ Man hätte schon in der Planungsphase davon überzeugt sein können, dass ein 5G-Netz definitiv Teil des Industrie 4.0-Projekts werden würde. davon, “nicht genau zu wissen, worauf wir uns damals einließen.” Trotz Pandemie sei dieses Experiment ein Erfolg gewesen, so Haas.
In der Prozesskette mit verschiedenen Maschinen vor Ort produzieren die Studierenden einen harmonischen Antrieb, der für den Einsatz in der Robotik, Elektromobilität und auch in der Energietechnik geeignet ist. Das anspruchsvolle Produkt ist Ausgangspunkt für eine weitere Innovation der TU Graz. Das Startup Kraken Innovations entwickelt und vertreibt erfolgreich eine patentierte Weiterentwicklung namens „Smart Gear“.
Mit der Campus-Lösung können Prozesse und Systeme in einem autarken, privaten 5G-Netz verbunden werden. Die Daten verlassen den Campus nicht und werden in einem Peripheriekern vor Ort mit niedrigen Latenzen von weniger als zehn Millisekunden verarbeitet. Werner Kraus, CCO Magenta Business: „Automatisierung erfordert eine sichere und performante Infrastruktur. Herkömmliche Lösungen wie WLAN reichen hier nicht aus.“ Kraus sieht in 5G „die mobile Datenübertragung auf das nächste Level“. Langfristig wird die vernetzte Maschinenwelt auch das Geschäft der Mobilfunkbetreiber verändern. Mit Technologien wie Narrowband IoT und LTE-M hat Magenta bereits mehr IoT-Geräte im Netz als menschliche Teilnehmer.
Innovation durch T-Systems-Kooperation sorgt für die notwendige Sicherheit der Smart Factory und managt über einen Datenbus den Austausch zwischen Engineering und Auftragsmanagement bis hin zur Produktionssteuerung und darüber hinaus. „Unser PDM WebConnector in Kombination mit der Siemens MindSphere Plattform aggregiert Daten und unterstützt Geschäftsprozesse; neue Anwendungen können daraus erstellt werden“, sagt Vincent Maholetti, Senior Expert Sales Digital Solutions T-Systems.
Außerdem wurde gezeigt, wie Augmented Reality mithilfe von Datenbrillen in der Fertigungsindustrie eingesetzt wird. Leichte Brillen werden mit einem Smartphone verbunden. Visual Computing wird auf leistungsstarken Computern durchgeführt, die über die 5G-Infrastruktur drahtlos mit AR-Brillen verbunden sind.
Befürworter ihres Falls haben daran gearbeitet, die tatsächliche Abschrift dieser Aussage online verfügbar zu machen. „Immer mehr Unternehmen haben die Validierungsphase abgeschlossen und qualifizieren die Technologie wirklich für den Einsatz in ihrer eigenen Produktion“, schließt Joe Wilke, Leiter des Ericsson Campus Solutions Center of Excellence.