Fraunhofer-Gesellschaft
Das Fraunhofer IPT, Aachen, ist Koordinator des Aachener 5G-Industry Campus Europe, der als erster Standort in Europa mit einem flächendeckenden 5G-Netz ausgestattet ist, um die Möglichkeiten des Einsatzes von 5G in der Produktion zu erforschen und zu demonstrieren.
5G bietet zusätzlich zur mobilen Telekommunikation neuartige Möglichkeiten für die produzierende Industrie. Neben den Übertragungsbandbreiten bis 10 GBit/s sind insbesondere die geringen Latenzen bis unterhalb 1 Millisekunde herausragende Merkmale von 5G, durch die der Mobilfunk erstmalig vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in der Produktion finden wird. Überall dort, wo komplexer werdende Bauteile wie z. B. Triebwerkskomponenten immer höhere Anforderungen an die Beherrschbarkeit der Fertigungsprozesse stellen, bietet 5G neuartige Möglichkeiten, die Prozesse mit kabellosen Sensoren zu überwachen und in Echtzeit zu regeln. Einsatzmöglichkeiten finden sich somit in Bereichen wie Turbomaschinenbau, Medizintechnik, Fahrzeugbau, Werkzeug- und Formenbau, Fertigungsindustrie, Sensorhersteller u.a.
Darüber hinaus bietet die Kommunikationsinfrastruktur flexible Cloud-Umgebungen zur Befähigung von komplexen Machine-Learning-Anwendungen für die Qualitätssicherung. Neben dem Aufbau der Forschungsinfrastruktur sollen im Rahmen des geförderten Vorhabens in den voll ausgestatteten Maschinenhallen der Forschungsinstitute verschiedene praxisrelevante Fragestellungen aus dem kompletten Spektrum der Produktionstechnik untersucht werden, angefangen von 5G-Sensorik zum Monitoring von Fertigungsprozessen über mobile Robotik und Logistik bis hin zu standortübergreifenden Produktionsketten.
Mögliche Anwendungsfälle aus dem Bereich der industriellen Prozessüberwachung und -regelung sind zum einen die Anwendung eines Schwingungssensors auf einem Fertigungsteil zur intelligenten Anomaliedetektion, zum anderen ein AE-Sensor (Acoustic Emission-Sensor) zur Überwachung von Werkzeugverschleiß in einem Bohrprozess. Für die Anwendungsfälle wird im Rahmen von Fraunhofer-Projekten zurzeit eine flexible Sensor-Cloud-Kommunikationsstruktur entwickelt, welche das Potenzial für die Entwicklung von komplexen Machine-Learning-Anwendungen für die Qualitätssicherung maßgeblich steigern wird.
Der neue Mobilfunkstandard 5G zeichnet sich durch äußerst geringe Latenzzeiten, hohe Datenübertragungsraten und der Möglichkeit in eng abgesteckten Funkzellen zahlreiche Geräte gleichzeitig betreiben zu können aus. Mithilfe eines Systems aus smarten Sensoren, flexibler Cloud-Umgebung und einer Kommunikationsinfrastruktur via 5G können hochkomplexe Prozesse in vorher nicht bekannter Prozessnähe kabellos und in Echtzeit überwacht und gesteuert werden. Sowohl Verschleißerscheinungen des Werkzeugkopfs als auch Prozessstörungen und Qualitätsdefizite des Bauteils können frühzeitig entdeckt und durch instantane Steuerung von Maschinen und Prozessketten abgefangen werden. Damit wird die Qualität des Produkts gesichert und enorme Kosten aufgrund reduzierter Ausschussware oder nötiger Nachbearbeitung werden eingespart. 5G dient damit als Enabler für Machine-Learning-Anwendungen und unterstützt bei der Sicherstellung kontinuierlicher Verfügbarkeit von Daten durch verbesserte Vernetzung von Produktionsmaschinen und IoT-Plattformen und der Integration und Bereitstellung von leistungsfähigen Rechenressourcen wie z. B. GPU-Cluster und somit der Befähigung von State-of-the-art KI-Methoden wie Machine Learning.
Mehr zum Thema 5g-Industry Campus Europe
Für weitere Informationen über den 5G Industry Campus Europe, besuchen Sie doch einfach unsere Website