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Wien (siemens/ait) - Im Zeitalter von Industrie 4.0 verlangen industrielle Fertigungsstraßen nach schnellen
und zuverlässigen, aber vor allem mobilen Kommunikationssystemen, damit beispielsweise Roboter künftig
effektiv und sicher mit Menschen zusammenarbeiten können. Die künftige Mobilfunkgeneration 5G soll das
ermöglichen. Vor diesem Hintergrund startete das AIT Austrian Institute of Technology gemeinsam mit Siemens
Österreich im Rahmen des Forschungsprojektes UNWIRE eine international führende Technologieentwicklung.
UNWIRE untersucht die Funkwellenausbreitung in industriellen Szenarien, neue Simulationsmodelle und Funksysteme
für 5G und darüber hinaus.
Eine dynamische Rekonfigurierbarkeit von industriellen Produktionsstraßen ist künftig unerlässlich,
um Fertigungsmaschinen möglichst rasch auf Produkt- oder Prozessveränderungen zu adaptieren. Gängige
Produktionssysteme sind jedoch durch die fixe Verkabelung von Steuerungs- und Regelsystemen stark eingeschränkt.
Für flexible Produktionssysteme der Zukunft sind neue drahtlose Übertragungsverfahren mit geringer Reaktionszeit
(Latenzzeit) erforderlich, um eine hohe Zuverlässigkeit und Flexibilität zu erreichen. Werden Kabelverbindungen
durch hochzuverlässige drahtlose, z.B. 5G-basierte, Kommunikationsverbindungen ausgetauscht, verbessert sich
die Rekonfigurierbarkeit von Produktionsstätten signifikant. Das ermöglicht vollkommen neue und extrem
effiziente Produktionsprozesse.
In künftigen Produktionssystemen muss die Kommunikation zwischen Sensoren, Aktuatoren (Motoren, Lenkung) und
Verarbeitungseinheiten (Regelungssysteme, Computer) durch drahtlose Kommunikation mit geringer Latenz ergänzt
werden. Für schnelle und damit zuverlässige Regelvorgänge werden Zykluszeiten von ca. 0,1 Millisekunden
(ms) benötigt. Eine Reduktion um den Faktor 100 zum Stand der aktuellen Technik wird benötigt.
Hersteller arbeiten weltweit mit Hochdruck an der Entwicklung der neuen 5G Technologien, die vor allem für
künftige Internet of Things (IoT) Anwendungen zum Einsatz kommen sollen. Das AIT besitzt eine besondere High-Tech
Kompetenz im Bereich intelligenter Antennen und Funkwellenausbreitung in anspruchsvollen dynamischen Umgebungen.
Gemeinsam mit Siemens Österreich wurde nun die Entwicklung von sogenannten Low-Latency- Schlüsseltechnologien
im Forschungsprojekt UNWIRE gestartet. Das Projekt wird im Rahmen des vom Bundesministerium für Verkehr, Innovation
und Technologie (bmvit) geförderten Programms „Produktion der Zukunft“ der österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft
(FFG) finanziert.
Dr. Thomas Zemen, führender Experte für 5G Systeme und Projektleiter am AIT: „Wir messen die Eigenschaften
der Funkwellen in komplexen und großflächigen Industrieumgebungen. Die Messdaten werden verwendet, um
die Leistung von künftigen industriellen Funksystemen zu beurteilen. Mit diesem Konzept können wir die
effektivsten Signalverarbeitungsalgorithmen und Diversitätsmechanismen für den robusten Betrieb eines
drahtlosen Kommunikationssystems in realen industriellen Szenarien untersuchen und validieren. Damit ermöglichen
wir flexible Produktionsverfahren, die eine erhöhte Auslastung ermöglichen und die Umrüstungskosten
minimieren.
„Die Anforderungen an Funkverbindungen, die als Ersatz von Verkabelung im industriellen Umfeld dienen, sind besonders
anspruchsvoll. Sicherheitsanforderungen und Produktionseffizienz erfordern eine extrem hohe Verfügbarkeit
und die Latenz für hochdynamische Regelvorgänge muss sehr gering sein“, meint DI Martin Schiefer, Leiter
der Radio Frequency Research Gruppe der Siemens Corporate Technology in Wien. Das Forschungsprojekt UNWIRE ermöglicht
Siemens die optimale Funklösung für den industriellen Einsatz der Zukunft zu entwickeln, 5G basiert und
darüber hinaus.
Die Siemens Aktiengesellschaft Österreich steht seit mehr als 135 Jahren für technische Leistungsfähigkeit,
Innovation, Qualität, Zuverlässigkeit und Internationalität. Siemens Österreich zählt
zu den führenden Technologieunternehmen des Landes.
In der zentralen Forschungs- und Entwicklungseinheit Corporate Technology (CT) arbeiten Naturwissenschaftler und
Ingenieure aller Fachrichtungen, Mathematiker und Softwareentwickler Hand in Hand mit den Siemens Geschäftseinheiten.
Das gemeinsame Ziel: die Technologien für morgen erkennen und für Siemens nutzbar machen.
Corporate Technology in Österreich, mit Standorten in Wien und Graz, wurde 2008 gegründet. Rund hundert
Forscher in sieben Forschungsgruppen arbeiten in enger Zusammenarbeit mit Kunden an zukunftsweisenden Technologielösungen.
Das AIT Austrian Institute of Technology ist Österreichs größte außeruniversitäre
Forschungseinrichtung und ist unter den europäischen Forschungseinrichtungen der Spezialist für die zentralen
Infrastrukturthemen der Zukunft. Im Center for Digital Safety & Security werden moderne Informations- und Kommunikationstechnologien
(IKT) und Systeme entwickelt, um kritische Infrastrukturen im Kontext der umfassenden und globalen Vernetzung und
Digitalisierung sicher und zuverlässig zu gestalten.
Im Forschungsschwerpunkt „Physical Layer Security“ entwickeln ExpertInnen am AIT neuartige Kommunikationsverfahren
für 5G-Systeme, die ultra-zuverlässige und hoch-performante Kommunikationsverbindungen mit niedrigsten
Reaktionszeiten (Latenzen) ermöglichen. Auf diese Weise können beispielweise bisher kabelgebundene Produktionsumgebungen
künftig durch drahtlose Systeme ersetzt werden oder autonome Fahrzeuge zuverlässig miteinander kommunizieren.
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