Teilnehmer des 5 G Roundtable vor dem Pressehaus Stuttgart

Die Teilnehmer des Round Tables zum Thema 5G: (v.l.n.r.) Christian Bauer von Trumpf, Rüdiger Ammann von ZF, Frank Gassner von T-Systems, Timo Gessmann von Schunk, Harald Heinrich von Kuka, Bernd Kärcher von Festo, Reporterin Daniela Hoffmann, Produktion Chefredakteur Claus Wilk und Tamay Dinc von Voith. - Bild: Robert Klinger

Man ist sich einig: 5G ist ein wichtiger Baustein, damit Deutschland wettbewerbsfähig bleibt. Dabei setzen die Unternehmen auf unterschiedliche Herangehensweisen. Während Schunk, Trumpf, Voith und Festo den Nutzen der Mobilfunktechnologie noch für Produkte und die Optimierung der Produktion ausloten, setzen Kuka und ZF schon konkret auf 5G im Produkt. Die meisten sind sich allerdings einig darüber, dass 5G nur eine unter mehreren Technologien ist.

„Es ist nicht der heilige Gral und es gibt Alternativen wie kabelgebundenes Ethernet oder Wifi 6. Die Frage nach der Killer-App ist noch offen“, sagt Christian Bauer, Lead Developper 5G R&D Basic Technology bei Trumpf. Man könne schon jetzt mehr als 22.000 Maschinen per remote Service unterstützen. Entscheidend sei, für den jeweiligen Anwendungsfall zu schauen, ob 5G geeignet ist, sonst sei Enttäuschung vorprogrammiert.

Statt 5G: Warum die Industrie auch WLAN nutzen kann

Klar scheint: Dort, wo Produktionshallen gut mit WLAN ausgeleuchtet sind, ist 5G nicht wirklich notwendig. Spannende Use Cases entstehen erst, wenn mehrere Werke verbunden werden sollen oder gleich die komplette Supply Chain.

„5G ist ein Riesenhype. Jetzt muss man die Cases finden, in denen es sich lohnt. Es braucht eine ROI-Rechnung dahinter, da hakt es aktuell noch“, stellt Tamay Dinc fest, der als Manager IT Business Partner bei Voith zuständig für die gesamte Supply Chain ist. Noch fehlen verbindliche Informationen, was Hardware und 5G-Nutzung kosten.

Dort, wo von 5G geredet wird, ist bisher noch 4G im Einsatz, das mit Overlay 5G nachbildet, um Bandbreiten und Konnektivität zu simulieren. Bei Kuka hat man bereits erste Produkte mit der Technik ausgestattet und will sie direkt in der Praxis nutzen. ZF setzt zunächst vor allem im Kontext des autonomen Fahrens auf 5G, in diesem Bereich wurde eine 5G-Zelle aufgebaut. Ob der Betrieb selbst übernommen oder über einen Provider gemacht werden soll, ist noch offen. Man will zudem Potentiale in der Intralogistik und der Supply Chain angehen.

Der Nutzen von 5G: Die Industrie zweifelt noch

Für Timo Gessmann, Executive Vice President Technology & Innovation bei Schunk, lautet die Frage: „Mit welcher Technik können wir unser Portfolio um neue Funktionen jenseits unseres physischen Produkts erweitern? Was hat der Kunde für einen Mehrwert und wie können wir unsere Prozesse optimieren?“. Dabei gelte es, geschäftsgetrieben vorzugehen.

Der Zweifel, ob und wo 5G wirklich notwendig ist, wird in der Runde immer wieder spürbar. So ist man bei Schunk der Meinung, dass 5G in der Produktion erst in großen Szenarien relevant wird, in denen zum Beispiel die Effektivität über viele Komponenten oder Werke hinweg verglichen werden soll.

Doch Tamay Dinc von Voith kontert: „Das brauche ich nicht in Realtime, das reicht klassisch zum Beispiel über ein BI-System“. Die Nutzung von Edge-Computing erlaubt der Industrie auch heute schon, große Datenmengen vor Ort zu verarbeiten. „Bei Konzepten wie Predictive Quality werden, sofern keine Anomalien auftreten, Daten nur 24 Stunden lang gespeichert oder – falls notwendig – nur bestimmte Anteile davon in die Cloud zur längeren Speicherung übertragen. Das spart Speicherplatz und Bandbreite“, erläutert Frank Gassner, Vice President Client Consulting Sales Automotive & MI bei T-Systems.

Narrow Band IoT: Das Netz der Zukunft für die Industrie?

Selbst mit Blick auf die Sensorik ist unklar, welche Rolle 5G spielen wird. Hier könnte sich im Low-Cost-Bereich vor allem Narrow Band IoT durchsetzen. Die ersten 5G-Sensoren werden voraussichtlich aus dem Consumer-Bereich kommen, wo ein Millionenmarkt lockt. Für die Industrie gilt es dann, möglichst auch auf diese günstige Technologie zu setzen, meinen einige Experten.

Bei 5G ist es erstmals möglich, dass auch Unternehmen Lizenzen für den lokalen Einsatz erwerben und damit selbst zum Infrastrukturbetreiber werden können – das war zuvor den Telekommunikationsanbietern vorbehalten. Die Begeisterung darüber hält sich jedoch in Grenzen. Man ist sich bewusst darüber, dass sich das Technik Know-how der Telkos wie der Telekom kaum aufholen lässt.

„Die Frage ist, ob sich jedes Unternehmen ein eigenes Campusnetz mit einem Riesen-Investment leisten will, oder ob man einen Provider nutzt“, meint Ruediger Ammann, Head of Corporate Production Systemhouse Industrie 4.0 bei ZF.

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5G: Telkos müssen Belange der Industrie verstehen

Aus Sicht von Bernd Kärcher, Head of Advanced Mechatronic Concepts bei Festo, ist es angesichts der vielen anderen drängenden Themen unrealistisch, sich selbst auf den 5G-Betrieb zu konzentrieren: „Die rechtliche Kontrolle zu haben, ist verlockend, aber die technologische Herausforderung, das zu managen, ist riesig“. Wichtig sei ein gemeinsames Lernen mit den Mobilfunkpartnern. „Da treffen noch zwei Welten aufeinander. Es ist wichtig, dass die Telkos die Belange der Produktion verstehen und umgekehrt“, so Kärcher. „Wir haben das Thema als Risiko eingeschätzt, wenn beispielsweise alle am Tisch ihre Fertigungsstandorte mit einem Anbieter vernetzen“, erklärt der Voith-Experte sogar. Man evaluiere die Möglichkeiten – Provider, selbst betreiben oder Hybrid – heißt es bei Trumpf. „Aber wir werden nicht in die Rolle eines Netzbetreibers gehen“, bekräftigt Bauer.

In der Diskussion zeigt sich, dass sich die Frage, was 5G konkret bringt, offenbar gar nicht so einfach beantworten lässt. „5G bietet das Potential, Komplexität zu reduzieren, indem der Blumenstrauß an Technologien verringert wird, den wir derzeit brauchen“, meint Christian Bauer, dessen Team den Auftrag hat, den Nutzen der Technologie für Trumpf ergebnisoffen zu untersuchen.

Wo liegt der ROI für die Industrie beim Mobilfunkstandard 5G

Der ROI liege beispielsweise in Einsparungen in der Infrastruktur- und Softwarewartung. Noch hängen die Maschinen mit ihren Sensoren im Industrial Ethernet, sie sind ins Fabrik-LAN eingebunden, teilweise sind Bluetooth und öffentliche Netze im Einsatz. Mit 5G könnten Maschinen direkt in die Cloud funken, ohne Medienbrüche zum Beispiel über das Ethernet.

Auch das aktuelle Problem, dass verschiedene, nicht kompatible Technologien derzeit nebeneinander genutzt werden, könnte sich so entzerren. Vor allem im Bereich Tracking und Tracing  sind oft verschiedene Infrastrukturen im Spiel. „5G hat erhebliche Kosteneffekte, wir benötigen deutlich weniger Kabel und können im Zusammenhang mit der Gleichstromtechnologie den CO2-Footprint verbessern“, konstatiert Harald Heinrich, Leiter Technology Center Systems EMEA bei Kuka.

„Es gibt ein Riesenpotenzial  in der Logistik über Werksgrenzen hinweg in Richtung Zulieferer oder OEM. Wenn es weg von heute tendenziell starren Logistikansätzen hin zu (Schwarm-)Intelligenz geht, lohnt es sich bei über 230 Standorten weltweit, den möglichen Nutzen zu prüfen“, ist sich Ammann von ZF sicher.

Autonomes Fahren braucht schnelles Internet

Getestet werden die Konzepte vor allem erst einmal im Bereich Autonomes Fahren, sie können im nächsten Schritt aber auch der Intralogistik zugutekommen. „Man muss zweigleisig fahren“, sagt Ammann. Praktisch alle Unternehmen sind überzeugt, dass die Mobilfunktechnologie im Support-Bereich besonders wichtig werden könnte, denn 5G unterstützt die neuen Konzepte der Servitization. Bei neuen Produkten ist es demnach besonders sinnvoll, über 5G nachzudenken.

Doch um das in der Praxis zu erreichen, ist es noch ein weiter Weg. „Bei Szenarien mit 5G in unseren Produkten beim Kunden ist eine flächendeckende 5G-Netzabdeckung erforderlich, erst dann können unsere Geräte uns direkt informieren“, meint Dinc. Denn die wenigsten Kunden werden wohl private Netze aufbauen, und für den Mittelstand ist das wohl ohnehin nicht zu stemmen, meint man in der Runde. Der Ausbau wird jedoch mindestens bis 2025 auf sich warten lassen, bis dahin hat die Bundesregierung 5G in der Fläche versprochen.

Auch Personalknappheit könnte zum großen Hemmschuh werden und das Vorankommen mit 5G ernsthaft blockieren. Weiterbildung ist deshalb ein essentielles Thema. Das geht soweit, dass einzelne Unternehmen meinen, der traditionelle Maschinenbau-Ingenieur wird so nicht weiter gebraucht. Händeringend gesucht werden demnach vor allem Netzwerkspezialisten mit Produktionswissen.

Schneller Mobilfunk für die nächste Robotergeneration

„Wenn 5G nur eine Technologie unter vielen ist – warum beschäftigen Sie sich damit, außer um zu beweisen, dass man immer ganz vorn ist?“, wollte ‚Produktion‘-Chefredakteur Claus Wilk wissen, der den Round Table im Stuttgarter Pressehaus moderierte. „Das Thema 5G wird in die Robotik einfließen, auch der Anlagenbau wird stark profitieren. Bei den Automobilkunden geht es schnell voran“, sagt Harald Heinrich von Kuka.

Nächste Robotergenerationen könnten diese Technologie integriert haben. Man wolle im nächsten Jahr zwei 5G-Netze Kuka intern (Kuka Deutschland GmbH und Kuka Systems GmbH) aufspannen und dort ausloten, was möglich ist. Dabei setzt der Roboterhersteller, der seit einigen Jahren in chinesischer Hand ist, nicht auf Huawei, sondern auf einen europäischen Netzausrüster.

„Letztlich sind es die OEMs, die diese Konzepte entwickeln und von ihren Komponentenlieferanten erwarten, dass sie sich darauf einstellen“, merkt Kärcher von Festo an. Es gehe nicht nur um Spaß an der Freude, sondern darum, die Nutzung aktiv mitzugestalten, auch wenn es eher um künftige Lösungen geht, meint Trumpf-Mann Bauer: „Der Appetit kommt bei Essen: Mit der Zeit werden deutlich mehr Sensorfunktionen wichtig für die Gesamtprozessoptimierung, da bietet 5G Vorteile.“ So müsse zum Beispiel sichergestellt sein, dass auch das Zusammenspiel mit Software wie MES und ERP klappt.

Wie groß das Potenzial von 5G für die Industrie ist

Aus Sicht von Tamay Dinc lohnt es, industriell kritische Themen mit 5G anzugehen und sonst auf Wifi 6 zu setzen. Man müsse mehrere Themen kombinieren. „Heute sammeln viele Unternehmen schon Daten mit Big Data und wissen noch nicht, was sie damit anfangen. Perspektivisch wird Datenanalyse vor allem in den Produkten wichtiger. Dann ist die Frage: Bin ich Wegbereiter oder bin ich Follower?“, stellt der Voith-Experte fest.

Wie auch bei anderen neuen Themen, siehe 3D-Druck, besteht die Herausforderung darin, ganz neu zu denken: Disruption entsteht, indem Prozesse und Produkte revolutionär von Grund auf in Frage gestellt werden. 5G sehen die Round Table-Teilnehmer in diesem Sinne als Enabler-Technologie.

„Bei 5G lassen sich um den Faktor 100 mehr Geräte auf einer Zelle vernetzen als mit 4G, das verspricht bis zu Faktor 1000 an Bandbreite“, erklärt Frank Gassner von T-Systems. Das spiele vor allem eine Rolle in Szenarien wie der modularen Produktion und bei autonomen Zulieferprozessen auf dem Gelände. Doch neue Konzepte werden nicht einfach zu haben sein.

Internet in der Industrie braucht internationale Standards

„Wir reden viel über Deutschland, aber wir machen Produkte für den weltweiten Einsatz. Die USA und China sind weiter bei 5G, rechtlich und technologisch ist das jedoch alles sehr unterschiedlich“, gibt Timo Gessmann von Schunk zu bedenken. Für die Produktentwicklung müsse man wissen, wo das Produkt schließlich genutzt wird. 5G-Campusnetze seien ja eine deutsche Besonderheit, wirft auch Bernd Kärcher ein.

Auf dem Weg von der kabelgebundenen zur kabellosen Produktion rechnen einige Unternehmen mit Problemen, wenn mit 5G noch eine weitere Funktechnologie hinzukommt. Dabei könnte jedoch Slicing helfen, das als Schlüsseltechnologie bei 5G gilt.

Mit Network Slicing lässt sich eine gemeinsame physische Netzwerkinfrastruktur in unterschiedliche, virtuelle Netzwerke aufteilen. „Wir gehen davon aus, dass 5G relativ stabil laufen wird, bei ersten Messungen in realen Anlagen und in Zusammenspiel mit verschiedenen Fertigungsprozessen konnten bisher keine Funkabbrüche festgestellt werden“, berichtet Kuka-Experte Heinrich.

Welche Sicherheitsstrategien 5G benötigt

„Wir schotten die Produktion bezüglich der Netze ab und die Sensoren funken lustig durch die Welt – hier ändert sich einiges mit Blick auf Vertrauen und Sicherheit“, gibt Ammann von ZF zu bedenken. 5G birgt Risiken, meint auch Kärcher von Festo. Weitergedacht könnte in der Zukunft vielleicht sogar eine übergreifende Produktion mit 5G vollständig über das Zellularnetz gesteuert werden, jenseits der klassischen Maschinensteuerung, spekulieren einige. Der ZF-Spezialist glaubt allerdings eher, dass es um die Steuerung logistischer Prozesse gehen wird als um die Steuerung von Maschinen und Anlagen.

„Bei 5G gibt es einen Standard, an dem alle arbeiten, um ihn sicherer zu machen. Ansonsten hat man es bei vielen Protokollen mit sehr vielen Einfallstoren zu tun: Lieber eine Tür, die richtig abgesichert ist, als viele kleine Türen ohne Schlüssel“, meint Timo Gessmann von Schunk. „Wenn die große Tür auf ist, ist alles auf – je homogener das Netz, desto größer die Gefahr bei einem Zero Day Exploit“, widerspricht Bauer von Trumpf. Die Sicherheitsstrategie müsse zudem dort ansetzen, wo die Daten entstehen.

Ultra Wideband, WLAN, 5G - Internet im Einsatz in der Industrie

Für 5G reicht nicht allein die technische Integration, auch die Bereiche Arbeitsschutz, Rechtsabteilung, Werkschutz, Datenschutz und natürlich der Betriebsrat müssen ins Boot geholt werden. Auch die in letzter Zeit lauter gewordenen Gesundheitsbedenken sollten adressiert werden. „Wir haben Bluetooth, Ultra Wideband und WLAN, wenn da noch 5G dazukommt, muss man sich zusammensetzen und zuhören. Subjektive Bedenken ernst zu nehmen ist sehr wichtig, damit die Kollegen trotzdem mitziehen“, weiß Christian Bauer.

Die Mehrheit in der Runde wartet also ab. Man habe noch keine endgültige Entscheidung getroffen, weil noch viel Technologie fehlt, meint Tamay Dinc: „Wir sehen nicht den Druck, gleich morgen zu starten. Aber wir haben die Skills erworben, die Technologie zu bewerten“.

Bei Schunk will man 5G in Partnerschaften mit den Kunden erproben. Aus Sicht von Festo ist die Kostenfrage noch ein Stück weit offen, man will „nicht von etwas überrascht werden“. Denn zugeteilte Frequenzen verfallen, wenn sie nicht genutzt werden. Dadurch bestehe die Gefahr, zu früh zu investieren. Es sei jedoch durchaus möglich, Probelizenzen zu bekommen und im Forschungsbereich das Thema im Testbetrieb weiter auszuloten, berichtet Bernd Kärcher.

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