AGV, Digital Twin und AR Anwendungen – 5G Technologien zum (Be-)Greifen nahe

Nachbericht zur Veranstaltung am 29.10.2021 in der Smart Factory in Lemgo

Im Rahmen unseres Projektes 5G4Industry widmen wir uns dem Weg zu einem neuen und integrierten Betriebsmodell industrieller Kommunikations- und IT-Systeme. Dabei stehen ein Planungstool - was brauche ich - und ein Ressourcenmanagementtool - wie manage ich dies - im Mittelpunkt des Projektes.

Industrielle Kommunikation und Informationsverarbeitung nutzen heute Kommunikations- bzw. IT-Systeme, die vordefinierte Aufgaben zuverlässig erfüllen und für die explizit auf diese Aufgaben ausgerichtete Investitionsentscheidungen in Ressourcen (Rechenleistung, Speicher, Kommunikationswege) getroffen werden.
Zukünftig werden sich diese Aufgaben schneller wandeln, um Wettbewerbsvorteile wie verkürzte Time-To-Market, kurze Wartungs- oder Rüstzeiten, verbesserte On-Demand Datenauswertungen, bessere Reaktion auf unvorhergesehene Betriebsmodi usw. zu realisieren. Dies verlangt den verwendeten Systemen eine deutlich höhere Flexibilität in der Nutzung vorhandener Ressourcen ab.
Mit der Einführung von 5G steht nun erstmals ein Kommunikationssystem zur Verfügung, das einen breiteren Ansatz verfolgt und eine Integration über unterschiedliche Ressourcen und Systemaspekte erlauben sollte.

Tiefgreifender Wandel – schon heute in der Smart Factory

Somit nutzten wir am 29.10. die Gelegenheit, nicht nur die bisherigen Ergebnisse des Projektes 5G4Industry vorzustellen, sondern auch gemeinsam die Begebenheiten in der SmartFactoryOWL in Lemgo zu besichtigen und konkrete Einsatzszenarien zu betrachten.
Nach einem Impulsvortrag des Projektpartners Nuromedia über die AR-Technologie und einem Rundgang durch die SmartFactoryOWL, währenddessen unter anderem das automatisierte Hochregallager mit Digitalem Zwilling und das selbstfahrende Flurförderfahrzeug unter die Lupe genommen wurden, konnten weitere Schritte zur Definition des geplanten Demonstrators besprochen werden. Er soll realistische und technisch umsetzbare Anwendungsfälle zeigen und ein quantifizierbares Ergebnis liefern, um ein nachvollziehbares Bild vom industriellen 5G-Einsatz zu vermitteln.

Führung durch die SmartFactory in Lemgo mit AGV (links im Bild). Foto: InnoZent OWL.

Die quantitative Charakterisierung der Anwendungsszenarien konnte weitestgehend abgeschlossen werden. Das nächste Ziel ist nun die Entwicklung eines Konzepts für ein automatisches Mapping von Anforderungen und Parametern in die 5G Infrastruktur.
Basierend auf einem Early Prototyping wurden das Architekturkonzept verfeinert und Kostenmodelle für verschiedene Betriebszustände der Demonstrator-Anwendungen erstellt. Zudem wurde das Langzeitspeicherverhalten zustandsbedingter Anwendungen analysiert und klassifiziert. Damit konnte der Entwurf des Ressourcenmanagementtools weitgehend skizziert werden. Für dessen Verfeinerung soll nun ein Ressourcen-Allocator mit parametrisierbaren Modellen für die Simulation entwickelt werden.

Höchste Flexibilität, sowohl in on-demand Fertigung, als auch in (Intra-)Logistik. Foto: InnoZent OWL.

Auch für das Ressourcenplanungstool ist in den letzten Monaten ein erster Entwurf entstanden, der Planungsoptionen extrapolieren und abwägen soll und eine visuelle Darstellung potenzieller Anpassungen ermöglicht, ohne aktiv einzugreifen. Eingespeist werden die aktuelle Last des Systems sowie historische Daten und aktuelle Preise für Cloud Infrastruktur. Der nächste Schritt ist hier die Integration von Terraform zur Infrastrukturplanung auf Basis extrapolierter Lastdaten.
Der Vorteil eines hier dargestellten 5G-Systems liegt somit in der Möglichkeit, die unterschiedlichen Ressourcen - Kommunikation, Verarbeitung, Speicher - gemeinsam betrachten und provisionieren zu können; bei einem detaillierten Verständnis der auszuführenden Anwendung.

Sind Sie an den vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der 5G Technologie interessiert und möchten sich dazu austauschen? Dann sprechen Sie uns gerne an!

Das Projekt 5G4Industry wird gefördert durch das Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen und wird im Zeitraum von Juni 2019 bis Juni 2022 durchgeführt.

Projektpartner 5G4Industry