Die Möglichkeiten, die sich durch die fünfte Mobilfunkgeneration, kurz 5G, für die Industrie im Hinblick ergeben, sind immens. Maschine-zu-Maschine-Kommunikation in Echtzeit, sichere Automatisierung und flexiblere Gestaltung von Prozessen sowie die Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette sind nur einige davon. Um diese Vorteile flächendeckend nutzen zu können, hat die AUDI AG am Standort Ingolstadt für Forschungszwecke ein 5G-Campusnetzwerk eingerichtet. In Kooperation mit SAFELOG testet die AUDI AG dort die Steuerung Fahrerloser Transportsystemen (FTS) via 5G. Im Fokus stehen dabei Kommunikation mit Produktionsanlagen, Echtzeitlokalisierung, Auftragsmanagement und intelligente Routenplanung.
„Um die effiziente Bearbeitung der großen Menge an Daten und Informationen einer intelligenten und vernetzten Smart Factory zu gewährleisten, ist die Kapazität und Geschwindigkeit von 5G unbedingt notwendig“ berichtet Sven Müller, Projektleiter aus dem Innovationsmanagement der AUDI AG. „Im Batterietechnikum am Standort Ingolstadt haben wir daher ein 5G-Campusnetzwerk installiert, um die Interaktion eines FTS mit Menschen und Produktionsanlagen zu testen.“
Bisherige Standards wie WLAN oder LTE waren in den Bereichen Latenz, Bandbreite und komplikationslose Übergänge zwischen Funkzellen stark limitiert. Der 5G-Standard wurde entwickelt, um diese Herausforderungen durch Übertragungsraten von bis zu 10 Gbit/Sekunde signifikant zu verbessern.
5G-fähiges FTS für Out- und Indoor-Transporte gesucht
Für die Umsetzung des Projekts suchte die AUDI AG im Rahmen einer Ausschreibung ein änderungsflexibles, Fahrerloses Transportfahrzeug (FTF), das sich problemlos in das 5G-Campusnetzwerk integrieren ließ. Der Anwendungsfall sah vor, in der Batteriefertigung Werkstückträger von den Logistikbereichen zu den Bearbeitungsorten oder zum Havariecontainer zu bringen. Die FTF-Modelle von SAFELOG waren diesen Anforderungen gewachsen. „Für die Einbindung in das 5G-Campusnetzwerk haben wir den üblichen WiFi-Client durch 5G-fähige Hardware ersetzt und die Konfiguration entsprechend angepasst“, erläutert Moritz Schmidt, Projektleiter der SAFELOG GmbH. “Bei der Programmierung der Steuerungssoftware und der Bedienoberfläche für mobile Endgeräte haben wir außerdem eng mit dem Projektteam der AUDI AG zusammengearbeitet.“ Für die Fahraufgaben in und außerhalb der Halle wurde das SAFELOG FTF mit einer Hybridnavigation aus optischer Spur und Konturerkennung ausgerüstet. Das 5G-Campusnetzwerk deckt dabei alle Prozessbereiche zuverlässig ab, so dass immer eine sichere Kommunikation gewährleistet ist.
Kommunikation in Echtzeit dank 5G
Die Einrichtung eines eigenen 5G-Campusnetzwerks stellt sicher, dass auch bei großen Datenmengen eine ausreichende Übertragungskapazität für die Vernetzung und Kommunikation in einer Smart Factory zur Verfügung steht. „Der Testaufbau umfasst insgesamt 14 Stationen im Innen- und Außenbereich der Halle“, erklärt Schmidt. „Der Transport der Werkstückträger erfolgt vom Logistik-Übergabepunkt in die Roboterzellen, in denen die Werkstücke automatisiert bearbeitet werden.“ Nach einem Bearbeitungsschritt werden die Werkstückträger entweder direkt in die nächste Zelle verbracht oder auf Pufferplätzen geparkt. Durch den FTF-Einsatz werden die Mitarbeitenden vom manuellen Transport, der bis zu 1.500 kg schweren Batteriegestelle entlastet, wobei sich neben den ergonomischen Vorteilen auch Zeit- und Kostenersparnisse ergeben. „Vor jeder Bewegung in oder aus den Roboterzellen muss das FTF eine Verbindung mit der SPS der Anlage herstellen, um die Ein- oder Ausfahrtfreigabe einzuholen“, berichtet Müller. „Über unser 5G- Campusnetzwerk ist eine störungsfreie Maschine-zu-Maschine-Kommunikation in Echtzeit sichergestellt.“ Alle 14 Stationen sind miteinander über Routen verbunden und können über die Steuerungssoftware frei angewählt werden. Daraus ergibt sich eine hohe Flexibilität im Ablauf der Prozesse und eine Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette.
Mehr Informationen unter: www.audi.de, www.safelog.de
https://www.safelog.de/mobile-transportroboter/
https://www.audi.com/en/innovation/development/5g-automotive-assosciation.html
Bildmaterial:
Bild-ID: AUDI_5G-Netzwerk
Bildquelle: Audi
Bildunterschrift: Für den Transport von Werkstückträgern am Standort Ingolstadt suchte die AUDI AG ein 5G-fähiges AGV.
Copyright: AUDI AG
Autor: Alexander Strunz, Referent Unternehmenskommunikation & PR, SAFELOG GmbH, Markt Schwaben
