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02. Juli 2022

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Digitale Fertigung in Produktionsbetrieben

Digitale Fertigung in Produktionsbetrieben© Pexels.com/pixabay

Smartfactory an TU Graz zeigt industrielle Produktion der Zukunft. T-Systems, Magenta und Ericsson entwickeln agile und datensichere Netzwerkinfrastruktur auf 5G-Basis. Erste Referenzlösungen mit KMU und FE-Institutionen.

(red/czaak) Industrie 4.0 ist das Internet der Dinge für die Produktion und vernetzt komplette Wertschöpfungskette mit Maschinen, Produkten, Menschen und IT-Systeme. Die basis dafür sind weitgehend automatisierte und digitalisierte Prozesse. Für Unternehmen wird die Produktion dadurch transparenter, agiler, effizienter und kostengünstiger. Seit rund zwei Jahren können Industriebetriebe und KMU in der sogenannten smartfactory@tugraz als Pilotfabrik der TU Graz mittels digitaler Technologien agile und datensichere Fertigungskonzepte kennenlernen und praxisgerecht erproben (economy berichtete).

T-Systems entwickelt industrielle Use Cases
Auf einem rund 300 m2 großen Campus-Gelände setzt die Technische Universität in Graz hier die Produktion der Zukunft in die Praxis um. Basis ist ein 5G Campus-Netz von Magenta Telekom und das ermöglicht schon grundsätzlich einen raschen, sicheren und großvolumigen Datentransfer und noch mehr zwischen allen 5G-fähigen Applikationen und Endgeräten. Die Infrastruktur der Forschungs- und Lernfabrik der TU Graz umfasst viele Aspekte, die es für zukunftsweisende digitale Produktionskonzepte und -technologien benötigt.

Erste industrielle Use Cases vom Innovationspartner T-Systems machen die Forschungs- und Entwicklungsarbeit in der Produktion greifbar und Ericsson stellt als Netzwerkhersteller und Lieferant die 5G-Hardware für die smartfactory@tugraz. „Im Zentrum unseres Forschungsinteresses steht eine möglichst agile und datensichere Gestaltung von Fertigungsprozessen“, skizziert Rudolf Pichler, Leiter der smartfactory@tugraz die Schwerpunkte.

Höchst performante und sichere Infrastruktur
„Das macht unsere Forschungs- und Lernfabrik zu einer wichtigen Anlaufstelle für die Industrie und für KMU, die mehr Unterstützung im Aufbau von Industrie 4.0-Infrastrukturen benötigen“, sagt Franz Haas, Vorstand des Instituts für Fertigungstechnik. „Pilotfabriken sind der ideale Ort für den Austausch von Know-how für Unternehmen wie auch Studierende. Forschung und Entwicklung sind hier ohne Störung der betrieblichen Abläufe möglich“, so Haas.

„Heute sind einzelne Produktions- und Logistikbereiche bereits hochgradig digitalisiert. Für weitere Automatisierungen und für die integrative Vernetzung aller Komponenten zur Gesamtoptimierung braucht es eine höchst performante und sichere Infrastruktur, hier reichen herkömmliche Lösungen wie z.B. WLAN nicht aus“, erläutert Werner Kraus, CCO Magenta Business. „Mit unserer 5G Campus-Lösung können sämtliche Prozesse und Systeme in einem autonomen, privaten 5G-Netz flexibel verbunden werden“, unterstreicht Kraus.

Innovation durch Kooperation
T-Systems steuert bei der smartfactory@tugraz Know-how im Feld der Information Security in einer Industrie 4.0 Umgebung bei, ein Fokus sind Cybersecurity-relevante Aspekte und Angriffserkennung in IT und Operation Technology (OT). T-Systems verantwortet zudem das Thema Datenmanagement. Mittels eines Datenbusses (PDM WebConnector) kommt es zum durchgängigen Austausch von Produktdaten zwischen Engineering über Auftragsmanagement hin zur Produktionssteuerung.

„Der PDM WebConnector verbindet die verschiedenen Steuerungssysteme und Ressourcen wie Maschinen und Anlagen in der Produktion und sorgt für eine reibungslose Datenkommunikation entlang der gesamten Produktionskette, er stellt die Sprache, die alle am Prozess beteiligten Systeme verstehen können“, erklärt Vincent Maholetti, Senior Expert bei T-Systems Austria. „Die Produktion befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel, Innovation durch Kooperation ist hier auch für uns als T-Systems wichtig“, betont Maholetti. Entwickelt werden auch Use Cases für die Produktion, wie vorausschauende Wartung und Betrieb mit Einsatz von Machine Learning.T-Systems ist auch für die Sicherung der smartfactory@tugraz verantwortlich.

Pionierleistung bei Einführung der 5G-Technologie
Dedizierte Mobilfunknetze, die mit 5G-Technologie betrieben werden, ermöglichen es Unternehmen ihre Fähigkeiten zu erweitern und sich dynamisch an sich ändernde Marktanforderungen anzupassen und sicherzustellen, dass Geschäftsprozesse stets optimiert sind. Die Industrie kann von innovativen Anwendungen wie Sensortechnologie, fahrerlosen Transportfahrzeugen (AGVs), Drohnen, Schwermaschinenautomatisierung oder der Entwicklung von Robotik profitieren und dafür sind die 5G Campus-Netze unerlässlich.

„Wir freuen uns an der Einrichtung des ersten 5G Campus zum Nutzen der österreichischen Industrie zu beteiligen. Diese Zusammenarbeit demonstriert die einzigartigen Fähigkeiten drahtloser Lösungen und ihr hohes Maß an Zuverlässigkeit und Informationssicherheit“, ergänzt Alexander Sysoev, Head of Ericsson Austria. „Mobile private Netzwerke haben in Österreich ein enormes Potenzial, um weitere Möglichkeiten zur Digitalisierung zu erschließen. Wir sind stolz darauf, dass wir hier den vollen Nutzen von 5G Campus-Netzwerken für Unternehmen aufzeigen können“, so Sysoev.

Show Cases als Liveerlebnis
Zum einjährigen Jubiläum wurden zwei innovative Anwendungen live gezeigt: wie Augmented Reality (AR) mithilfe von smarten Brillen in der produzierenden Industrie eingesetzt wird und smarte Objekterkennung in der Produktion. Bei herkömmlichen AR-Anwendungen ist die Rechenleistung in der Brille verbaut, die damit schwerer wird. Jetzt verbindet man eine Leichtbaubrille mit einem 5G-fähigen Smartphone und das Computing passiert auf leistungsfähigen Rechnern, die über eine hochperformante 5G-Infrastruktur drahtlos verbunden sind. Das ausgelagerte Computing macht die Brille somit leichter, ohne an Leistung zu verlieren.  

Die schnelle und sichere Identifikation von Objekten, wie z.B. Werkzeugen oder Produkten, ist in einer Fertigung entscheidend. Im vorliegenden Fall wird die Kamera eines Smartphones, das mit einer speziellen App versehen ist, auf das reale Objekt gerichtet. Die App leitet das aufgenommene Bild weiter an eine Cloud (Anm. Azure-Backend), wo mittels eines speziell trainierten KI-Algorithmus das Objekt identifiziert wird und die ID des Objekts am Smartphone ausgewiesen wird. Für ArbeiterInnen, etwa bei Montage oder Wartung, ist das eine ortsunabhängige und einfache Sicherstellung von nötigen Informationen im Einsatz.

Links

red/czaak, Economy Ausgabe Webartikel, 17.06.2022