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Campusnetz 5 Use-Cases für private 5G-Netze in der Fabrik

Redakteur: Katharina Juschkat

Eine aktuelle Studie stellt dar, welchen Nutzen private 5G- und 4G-LTE-Netze für Industrie-4.0-Produktionsstandorte haben und zeigt in fünf Anwendungsbeispielen, wo die Campusnetze punkten.

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Ein privates 5G-Netz ermöglicht etwa die latenzfreie Kommunikation zwischen Maschinen.
Ein privates 5G-Netz ermöglicht etwa die latenzfreie Kommunikation zwischen Maschinen.
(Bild: gemeinfrei / Pixabay )

Campusnetze, das sind private 5G- und 4G-LTE-Netze für die industrielle Produktion, sollen Betriebskosten in Höhe von rund 8,5 Prozent einsparen, so errechnet es das Kommunikationsunternehmen Ericsson in einer aktuellen Studie gemeinsam mit ABI Research.

Was ist ein Campusnetz?

Ein Campusnetz oder 5G-Campusnetz definiert das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWI) als „ein geografisch begrenztes, lokales, für besondere Anforderungen wie industrielle Kommunikation angepasstes Mobilfunknetz.“ Das private Netz ist von außen nicht zugänglich, was den enormen Vorteil hat, dass die Firmen die volle Kapazität des Netzes jederzeit zur Verfügung haben. Das macht auch die Latenzzeit verlässlich, sodass Maschinen in Echtzeit miteinander kommunizieren können. Ein Campusnetz ist zudem mit dem öffentlichen Mobilfunknetz verbunden, wodurch auch eine Fernwartung von Maschinen möglich wird. Vor allem die hohe Zuverlässigkeit, vorhersehbare Leistungsfähigkeit und die integrierte Sicherheit gelten als Vorteile von Campusnetzen.

Leitfaden 5G-Campusnetze des BMWI

Die Studie beleuchtete zudem fünf Industrie-4.0-Anwendungsfälle, die vom Einsatz der Campusnetze besonders profitieren:

1. Mobile Roboter

Es gibt verschiedene Arten mobiler Roboter, die in Fabriken Mitarbeiter bei ihrer Arbeit unterstützen. Fahrerlose Transportsysteme (AGVs) navigieren auf vordefinierten Pfaden. Sie folgen Pfaden, die durch Referenzmarkierungen wie zweidimensionale (2D) Strichcodes oder Magnetbänder am Boden definiert sind und die Bewegung auf einem virtuellen Gittersystem ermöglichen. Im Gegensatz dazu können autonome mobile Roboter (AMRs) autonom navigieren, indem sie Technologien wie Light Detection and Ranging (Lidar), Simultane Lokalisierung und Kartierung (Slam) und Computer Vision einsetzen, um die optimale Route zu bestimmen und dabei Kollisionen mit Objekten, Menschen und anderen Robotern zu vermeiden. Mobile Roboter versorgen Mitarbeiter mit Komponenten und Teilen, und beschleunigen damit Produktionsprozesse.

2. Überwachung des Betriebszustandes

Die Idee der vorausschauenden Wartung ist simpel: Statt in regelmäßigen Abständen Techniker eine Maschine warten zu lassen, die eventuell gar nicht gewartet werden muss, oder - schlimmer noch - abzuwarten, bis eine Maschine ausfällt, überwachen moderne Systeme die Anlage permanent. Noch bevor die Maschine ausfällt, kann das System auf Probleme aufmerksam machen, sodass die Anlage rechtzeitig gewartet werden kann. Das wiederum spart Betriebskosten, da Ausfallzeiten reduziert werden und die Wartung intelligent geregelt wird.

3. Asset Tracking

Asset-Tracking bezieht sich auf die Fähigkeit, Ausrüstungen, Werkzeuge und Work-in-Progress (WIP) zu lokalisieren und zu verfolgen. Zu den traditionellen Lösungen gehören die Verwendung von QR-Codes, RFID, Short-Range-Wireless (SRW) wie Bluetooth, Wi-Fi und Ultra-Wideband (UWB). Eine zuverlässigere Anlagenverfolgung kann dafür sorgen, dass Ausrüstung und Mitarbeiter effektiver eingesetzt werden.

4. Augmented Reality

Augmented Reality (AR) kann zur Fehlerbehebung und Unterstützung eingesetzt werden. Mit dem Einsatz von AR-Anwendungen wird der Informationsfluss und der Ideenaustausch zwischen Teams und Abteilungen erleichtert und kann damit Zeit und Kosten sparen.

5. Vernetzte Produkte

Der Einsatz dezidierter, lokaler Mobilfunklösungen für die Bereitstellung vernetzter Produkte kann dazu beitragen, Produktionsengpässe zu minimieren, die Flexibilität zu verbessern und die Produktion zu rationalisieren.

Für die Ergebnisse der Studie hat Ericsson mit ABI Research zwei Modellrechnungen vorgenommen. Die eine Rechnung betrachtet einen japanischen Elektronikhersteller, die andere einen deutschen Automobilhersteller. Die komplette Studie steht kostenfrei zur Verfügung.

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