Einheitliche Infrastruktur

Mit Blick auf das dritte große Themenfeld, der Infrastruktur und der Informationsübertragung, nennt T. Döring als etablierte Systeme im Bereich der Maschinenvernetzung Feldbus- und Industrial-Ethernet-Systeme. „In Zukunft werden wir vermehrt auf 5G und Wifi 6 im industriellen Bereich treffen“, ist seine Überzeugung. „5G wird in Anwendungen zum Einsatz kommen, in denen von vielen Teilnehmern Daten zusammengeführt werden müssen. Dazu sind vorhandene Lösungen nicht geeignet. So bringt Wifi 5 beispielsweise nicht die erforderliche Bandbreite mit.“ Zur Veranschaulichung nennt er ein großes Warehouse, in dem tausende von mobilen Robotern agieren und ständig Daten austauschen. „Hier fallen immense Datenmengen an“, berichtet er. Daraus resultiert für ihn ein klarer Trend zu neuen Technologien. Parallel verweist er auf Automobilhersteller, wie Daimler, deren aktuelle Bestrebungen sich nur über 5G realisieren ließen. „Es gibt bereits Roboter mit einer ­direkten 5G-Anbindung. Sie tauschen ihre Daten über die 5G-Echtzeitschnittstelle aus“, erklärt er. Er verweist darauf, dass sich mit 5G je nach Anwendungsfall Spitzendatenraten bis über 10 Gbit/s, Latenzzeiten <1 ms oder Verfügbarkeiten von über 99,999 % erreichen lassen. Auch eine extrem energiesparende Kommunikation sei realisierbar. „Außerdem lassen sich verschiedene Anwendungsfälle abdecken, in denen heute mehrere drahtlose Technologien verwendet werden, zum Beispiel WLAN, Lora, Bluetooth oder die klassischen 3G/4G-Mobilfunkstandards.“

Als weiteren wichtigen Baustein für die Echtzeitkommunika­tion nennt T. Döring TSN, das bereits in einige Ethernet-Systeme, wie CC-Link und Profinet, integriert worden sei. „Diese ­Integration wird bei weiteren Protokollen folgen. Damit werden wir TSN immer häufiger auf den verschiedenen Kommunikationsmedien finden“, ist er überzeugt.
Beim Thema Sensor to Cloud hat Single Pair Ethernet (SPE) nach seinem Dafürhalten großes Potenzial, da sich damit eine durchgängige Ethernet-Kommunikation realisieren lässt. „Hier gibt es aktuell noch eine Vielzahl offener Fragen, zum Beispiel welche Protokolle darüber laufen werden. So wurde der Advanced Physical Layer aus Kostengründen geändert, um die Daten auch von kleinsten Sensoren direkt in die Cloud übertragen zu können“, gibt er an.

Nur unter Berücksichtigung der drei genannten großen Themen­bereiche wird es aus Sicht von T. Döring möglich, neue Services und Geschäftsmodelle anzubieten sowie flexible ­Abläufe in Produktion und Logistik zu erreichen. Außerdem lassen sich erst dadurch Produktionseffizienz und Qualitätssteigerungen erzielen und eine kollaborative und autonome Produktion ermöglichen. „Zwar gehören heute schon fahrerlose Transportsysteme in Fabriken zum Alltag, allerdings hält hier jetzt vermehrt KI Einzug, sodass das Datenaufkommen erheblich steigen wird. Damit werden schnelle Datennetzwerke vonnöten sein“, lautet seine Überzeugung.

Bis zur flächendeckenden Einführung dieser Technologien ist es noch ein langer Weg. „Die meisten industriellen 5G-Anwendungen befinden sich derzeit in der Proof-of-Concept-Phase. Dennoch hat HMS bei seinem Wireless-Portfolio die Weichen in Richtung 5G gestellt: Wir entwickeln bereits 5G-fähige Kommunikationshardware. Prototypen von TSN-Kommunikationsschnittstellen sind ebenfalls vorhanden“, verrät T. Döring. Erste Serienprodukte sollen ab Mitte 2021 verfügbar sein.