Automatisierte Hebetechnik mit 5G

In einer Kollaboration haben Schneider Electric, das börsennotierte Dienstleistungsunternehmen Capgemini und der Halbleiterhersteller Qualcomm den praktischen Wert des 5G-Mobilfunkstandards für industrielle Anwendungen demonstriert. Die Partner haben an Schneider Electrics französischer Produktionsstätte in Grenoble eine existierende Krananwendung erfolgreich umgerüstet und an ein privates, drahtloses 5G-Netzwerk angeschlossen.

Im Bereich der industriellen Hebetechnik spielen Kennzeichen wie hohe Zuverlässigkeit und niedrige Latenzzeiten, die 5G bietet, eine wesentliche Rolle. Diese Eigenschaften sind unerlässlich, um Präzision und Zuverlässigkeit zu gewährleisten und die Bedürfnisse nach raschen Reaktions- und Datenübertragungszeiten zu erfüllen. Systeme wie Kameras, Sicherheitskomponenten und SPS-Steuerungen sind oft auf schnelle Kommunikation angewiesen.

Die Umstellung auf das 5G-Netzwerk hat den Vorteil, dass sie den Einsatz von oft hinderlichen Kabelverbindungen minimiert. Die anpassungsfähige Krananwendung, die in dieser Form bisher einmalig ist, kann auf unterschiedliche Anwendungsfälle in der Industrie oder Logistik ausgeweitet werden.

Der Mobilfunkstandard 5G ist seit 2019 verfügbar. Mit Datenraten von bis zu 20 Gigabit pro Sekunde sowie Latenzzeiten von unter einer Millisekunde eignet er sich für die industrielle Automatisierung, wie das gemeinsame Projekt der drei Unternehmen veranschaulicht.

Die Projektpartner automatisierten die Krananwendung im sogenannten „Hoisting Lab“ (Labor für Hebetechnik) in Grenoble. Alle Datenverbindungen laufen über ein eigens entwickeltes End-to-End-5G-Privatnetzwerk. Das Netzwerk arbeitet im Frequenzbereich von 3,8 Gigahertz und verwendet ein Athonet-Kernnetzwerk sowie Airspan Small Cells. Die drahtlose Verbindung zu den Endgeräten sowie der Zugang zum Kernnetzwerk werden mithilfe eines Radio Access Network (RAN) von Qualcomm hergestellt, der sogenannten FSM-100-5G-RAN-Plattform.

Capgemini spielte eine entscheidende Rolle bei der Integration der Qualcomm-Technologie und unterstützte Schneider Electric maßgeblich. Von der Designphase bis zur tatsächlichen Implementierung der maßgeschneiderten 5G-Lösung war das französische Beratungs- und Dienstleistungsunternehmen beteiligt. Darüber hinaus wurden neue Geschäftsmöglichkeiten erörtert, die sich aus der 5G-Technologie ergeben.

Krananwendungen, wie die in Grenoble entwickelte, sind ein zentraler Bestandteil vieler industrieller Produktionsabläufe – beispielsweise in der Automobilindustrie, in der Luftfahrttechnik oder der Stahlherstellung. Auch in Häfen und Bahnhöfen sind sie für das Verladen von Gütern und damit für die Lieferkette unerlässlich. Oft arbeiten Krananwendungen unter rauen Umgebungsbedingungen und transportieren Objekte über weite Distanzen. Auf 5G basierende Lösungen bringen hier enorme Vorteile, auch was die Skalierbarkeit angeht.

„Für unsere Kunden gehen mit der digitalen Transformation zahlreiche Verbesserungen in puncto Produktivität, Effizienz und Nachhaltigkeit einher“, stellt Marc Lafont fest, Vice President Innovation and Upstream Marketing bei Schneider Electric. Er fährt fort „Damit kommen wir nur voran, wenn wir zusammenarbeiten und gemeinsam Innovationen hervorbringen. Unser technologischer Durchbruch in Sachen 5G-basierter Hebetechnik ist das beste Beispiel dafür.“

Ende des Jahres starte das Unternehmen bei einigen seiner Endkunden die ersten Pilotprojekte mit der neuen Technologie, kündigt Lafont an und erklärt: „Gleichzeitig arbeiten wir an zahlreichen weiteren 5G-Use Cases, etwa in den Bereichen diskrete Fertigung, hybride Automation oder Prozessautomatisierung. Mittelfristig ist außerdem geplant, 5G-Technologie generell in unser gesamtes Automatisierungsportfolio zu integrieren.“

Der 5G-Standard biete enormen Mehrwert für die industrielle Kommunikation, bilanziert Fotis Karonis, Group Leader of 5G and Edge Computing bei Capgemini. „Gerade wenn es um fortschrittliche Vernetzungslösungen oder Edge Computing geht, besteht riesiges Transformationspotenzial in Richtung einer digitalisierten Wirtschaft. Mit solchen Technologien ist es möglich, Systeme und Prozesse neu zu designen und damit effizienter, agiler und insgesamt intelligenter zu machen.“

Dem stimmt auch Enrico Salvatori, Senior Vice President, Qualcomm Europe und President bei Qualcomm Europe/MEA zu: “Für die Weiterentwicklung von unternehmensweiten Kommunikationsnetzwerken bietet 5G enorme Möglichkeiten“, sagt er. Bei der Umsetzung privater 5G-Netzwerke seien vorintegrierte, herstellerübergreifende Lösungen mit Open-RAN-Technologie von Vorteil, weil sie die Komplexität verringern und weil sie die Bereitstellung, das Management und die Anpassbarkeit privater Netzwerke verbessern. Anwender seien folglich mit ihren Lösungen schneller am Markt.

Quelle: Schneider Electric