MY FACTORY 09/2023

5G-EDGE-CLOUD REGELT

5G-EDGE-CLOUD REGELT PROZESSE Einen direkten Einblick in den Produktionsprozess erhalten, Wartungsbedarfe und Ausfallrisiken rechtzeitig erkennen und die Informationen in eine zielgenaue und adaptive Prozessregelung umsetzen – das sind Ziele im Forschungsprojekt „5GSensPRO“ das das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT gemeinsam mit sieben Industriepartnern vorantreibt. Eine Lösung verspricht die Entwicklung eines flexiblen Regelungssystems mit 5G-Mobilfunktechnologie für die Verbindung zwischen Sensorik und Maschinensteuerung. Zentrales Element ist ein sogenanntes „5G Edge Computing Device“, eine Kombination aus Sensor-, Datenverarbeitungs- und Funkeinheit, die direkt am Bauteil angebracht und in den Fertigungsprozess integriert wird. Dieses Device ist in der Lage, die Sensordaten bereits vor der Übertragung aufzubereiten und erstmals vollständig über 5G mit der Produktionsmaschine zu verbinden. Sensorund Maschinendaten können zudem über eine Augmented- Reality-Visualisierung mittels Tablet oder Smartphone remote abgerufen und für die direkte Qualitätsüberwachung genutzt werden. Wir nehmen Sie mit in die Zukunft! Innovative Technologien ermöglichen der Industrie, ihre Produktionsprozesse weiter zu optimieren. Gestalten Sie den Wandel mit. Bild: Fraunhofer IPT 5G-ÜBERTRAGUNG FÜR DIE ECHTZEIT- REGELUNG VON BEARBEITUNGSPROZESSEN Die Kombination von 5G und intelligenter Sensorik erlaubt eine Datenverarbeitung im Millisekunden-Bereich selbst bei komplexen Bewegungen von Bauteil und Maschine. Die Daten werden im 5G Edge Computing Device vorverarbeitet, sodass nur relevante Prozessdaten übertragen werden. In Kombination mit 5G ergeben sich so nicht nur neue Möglichkeiten für die Echtzeitregelung hochdynamischer Prozesse. Fertigungsanlagen können sich auf diese Weise sogar selbstständig an ändernde Betriebsbedingungen anpassen. Werden die Daten zusätzlich in der Cloud gespeichert, können sie dort in Form eines digitalen Zwillings abgebildet und in langfristigere Analysen einbezogen werden. So lassen sich die Prozesse auf verschiedenen Wegen weiter optimieren. ANWENDUNGSBEISPIEL: ADAPTIVE REGELUNG EINES FRÄSPROZESSES Die Funktion der 5G-basierten Regelungsarchitektur hat das Projektteam am Beispiel der Fertigung einer BLISK-Komponente für den Turbomaschinenbau erprobt: Das 5G Edge Computing Device wurde dafür direkt neben dem Bauteil montiert. Prozessdaten wie Vibration oder Temperatur nimmt das Device direkt am Bauteil auf, verarbeitet sie und sendet die „veredelten“ Daten mit 5G in Echtzeit an eine Kontrolleinheit im Maschinenschrank, die den Prozess überwacht und steuert. Für die Visualisierung des Fertigungsprozesses werden die Daten zusätzlich an die Edge- Cloud gesendet und zur weiteren Datenanalyse gespeichert. Diese Anwendung zeigt, wie 5G in Kombination mit einer Edge- Cloud aktiv als Regelungsstrecke für einen Produktionsprozess genutzt werden kann. Während der Forschungsarbeiten konnten damit auch erste Erfahrungen mit der vollständigen und direkten Anbindung einer Produktionsmaschine über 5G gesammelt werden. „Die vorgestellte 5G-basierte Architektur zeigt exemplarisch, wie sich dezentrale Edge-Komponenten und zentrale Cloudsysteme in einem modularen Ansatz gegenseitig ergänzen. So gelingt es uns, die Produktion noch flexibler und smarter zu gestalten«, sagt Sarah Schmitt, Projektleiterin im Projekt 5GSensPRO. www.ipt.fraunhofer.de/de/projekte/5gsenspro.html 42 MY FACTORY 2023/09 www.myfactory-magazin.de

MY DAS MAGAZIN FÜR PRODUKTIONSVERANTWORTLICHE 19186 Sie wollen auch für Ihr Unternehmen die Production Excellence erreichen? Dann sichern Sie sich das Knowhow dazu im Abonnement. MY FACTORY macht Ihre Produktion smart! Sichern Sie sich den lückenlosen Bezug wertvoller Informationen! DAS MAGAZIN FÜR PRODUKTIONSVERANTWORTLICHE TITEL 08 18 Sensorproduktion 32 EXTRA So meistert ein Cobot ein komplexes Bin-Picking intelligent automatisiert Das kann professionelle Reinigungstechnik 4.0 Supplement Umwelttechnik – heute schon an morgen denken myfactory-magazin.de MFA_SO_Titel_2021_10 1 04.01.2022 10:17:16 Internet: shop.vereinigte-fachverlage.de @ E-Mail: vertrieb@vfmz.de & Telefon: 06131/992-148 Jahresabo nur 90 €: 8 Print-Ausgaben im Jahr Abo-Begrüßungsgeschenk: Die Konturenlehre Das Kopieren eines Profils war noch nie so einfach! Mit dieser Konturenlehre können Sie die Form von unregelmäßigen Objekten messen, um eine Sofortvorlage zu erstellen, mit der präzise Schnitte markiert werden können. Messbreite 25 cm, Messtiefe 6 cm. (Die Farbe der Konturenlehre ist variabel) +