Informationsplattform zu 5G-Technologien für die industrielle Kommunikation

Die Digitalisierung der Produktion mit echtzeitfähigen, vernetzten und flexiblen Fertigungsprozessen gilt als Schlüssel zu Industrie 4.0 und somit zur Sicherung der Wettbewerbs- und Innovationsfähigkeit von Unternehmen. Das zentrale Nervensystem der vierten industriellen Revolution bilden dabei lokale echtzeitfähige Netzwerktechnologien für Industrieanlagen – das »Industrielle Internet«. Die in der Entwicklung befindliche fünfte Generation des Mobilfunks (5G) ist Grundlage des industriellen Internets und bietet vielfältige neue Anwendungsmöglichkeiten.

Gleichzeitig sind damit enorme Herausforderungen an Kommunikationstechnologien und Computersysteme verbunden. So müssen künftig immer größere Datenmengen mit minimaler Verzögerung übertragen werden, um eine zuverlässige Steuerung und Regelung der Anlagen zu gewährleisten. Aufgrund der langen Lebensdauer von Industrieanlagen und den hohen Anforderungen an die Zuverlässigkeit sowie die Verfügbarkeit lassen sich die dazugehörigen Technologien jedoch nur schwer aktualisieren und aufrüsten. Heute eingesetzte Kommunikationstechnologien und -protokolle erfüllen nicht durchgängig die Anforderungen hinsichtlich Bandbreite, Latenz, Zuverlässigkeit sowie die Adressierbarkeit von mehreren zehntausend Endgeräten (IoT-Devices). Insellösungen und Störungen zwischen den unterschiedlichen Kommunikationstechnologien sind die Folge.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert im Forschungsschwerpunkt »5G: Industrielles Internet« innovative Technologien und intelligente Lösungen für die Kommunikation im Bereich Industrie 4.0. Ziel ist es, anwenderfreundliche und hochflexible Kommunikationsnetze zu entwickeln, die vor allem kleine und mittelständische Unternehmen unterstützen. Das Projekt 5G Industrielles Internet (IP45G) betreibt dazu eine Informationsplattform und bearbeitet übergeordnete Fragestellungen. Neue Technologien und Netzarchitekturen zur industriellen Kommunikation werden erfasst und analysiert sowie Trends und Aktivitäten im Themenfeld bewertet, um daraus Anforderungen und Handlungsempfehlungen abzuleiten. Dies umfasst die Aspekte Technologiebewertung, Technologiegrenzen und -möglichkeiten, Einführungs- und Umsetzungsempfehlungen sowie sich ergebende Geschäftsmodelle. Durch eine starke Verzahnung mit anderen 5G-Forschungsprojekten werden Synergien erschlossen und die Entwicklung geeigneter Kommunikationslösungen im industriellen Umfeld gefördert.

Das Fraunhofer IEM untersucht im Rahmen der Begleitforschung die weltweiten Aktivitäten zur Standardisierung und Normierung, um die Kompatibilität von Schnittstellen und die Vereinbarkeit einzelner Lösungen sicherzustellen. Anwender und Interessierte haben somit die Möglichkeit, sich mit industrielle Kommunikationsnetzen, intelligentem Netzmanagement und selbstorganisierenden Netzen vertraut zu machen.