Wie Industrieunternehmen ihre Effizienz mit 5G-Netzen steigern können

Das Tool wird zudem die Leistungsfähigkeit von bereits implementierten 5G-Netzen überwachen können. Das NRW-Wirtschaftsministerium fördert „5Guarantee“ mit rund 3 Millionen Euro im Rahmen des Wettbewerbs „5G NRW“ für drei Jahre.

Das Beratungsunternehmen WIK-Consult koordiniert das Projekt. Der Lehrstuhl für Produktionssysteme der Ruhr-Universität Bochum und die Technische Universität Dortmund begleiten das Vorhaben wissenschaftlich. Projektstart ist voraussichtlich der 1. Januar 2021.

Unterstützung bei der 5G-Integration

Ein leistungsfähiges Firmennetz ist im Zeitalter von Industrie 4.0 unerlässlich, um Produktionsabläufe möglichst effizient gestalten zu können. 5G verspricht eine extrem hohe Bandbreite, kurze Reaktionszeiten sowie eine verbesserte Verfügbarkeit im Vergleich zu 4G.

„Produzierende Unternehmen in NRW haben grundsätzlich ein großes Interesse an 5G-Campusnetzen“, sagt Prof. Dr. Bernd Kuhlenkötter vom Bochumer Lehrstuhl für Produktionssysteme. „Allerdings sind bei der Integration der neuen Netzstruktur in existierende Produktionsumgebungen große technologische und organisatorische Hürden zu überwinden.“ Hierbei will das Projektteam unterstützen.

Kontinuierliche Überwachung statt Einzelmessungen

Die im Projekt entwickelte IT-Lösung soll nicht nur helfen, das Potenzial eines Umstiegs auf ein 5G-Campusnetz zu ermitteln. Sie soll auch kontinuierlich das gesamte 5G-Netz eines Unternehmens überwachen können, zum Beispiel in Bezug auf Verlässlichkeit, Datensicherheit, Reaktionsgeschwindigkeit und Datenrate.

Oft ergeben Einzelmessungen zu Beginn, wenn das 5G-Netz installiert wird, die erhofften Spitzenwerte bei der Leistungsfähigkeit. Im späteren Dauerbetrieb können diese Parameter aber anders aussehen. Mit 5Guarantee soll das 5G-Netz einem räumlich verteilten Stresstest unterzogen werden. So ergibt sich ein realistisches Bild der Leistungsfähigkeit.

Die IT-Lösung soll sowohl für solche Netze funktionieren, die Netzbetreiber im Auftrag eines Unternehmens zur Verfügung stellen, als auch für Netze, die die Unternehmen in eigener Verantwortung betreiben. Darüber hinaus wird das in 5Guarantee konzipierte System auch die Option bieten, den zukünftigen Kommunikationsverkehr der Produktionsanlagen abzubilden und damit dem Betreiber mögliche Engstellen und Ausbaubedarfe frühzeitig aufzuzeigen.

„Der kompromisslose Fokus unseres Projekts liegt auf den operativen Anforderungen der beteiligten Produktionsunternehmen“, so Michael Miro vom Bochumer Lehrstuhl für Produktionssysteme. Das zeigt sich zum Beispiel daran, dass die Projektpartnerinnen und -partner die Funktionen zur Überwachung der Netzqualität nicht nur für die Standardschnittstellen entwickeln, die die Netzbetreiber zur Verfügung stellen. Ihre IT-Lösung soll auch für die angepassten Industrie-4.0-Schnittstellen funktionieren.

Kooperationspartner

Das unabhängige Beratungsunternehmen WIK-Consult koordiniert das Projekt, an dem neben der Technischen Universität Dortmund und der Ruhr-Universität Bochum auch die produzierenden NRW-Unternehmen Weidmüller und Miele beteiligt sind. Assoziierte Partner sind die Firmen Wilo, Kostal, Busch-Jaeger, Gigaset und Schmersal. Außerdem am Projekt beteiligt sind die IT-Sicherheits-Start-ups Physec und Comnovo.

Über die Universitätsallianz Ruhr

Seit 2007 arbeiten die Ruhr-Universität Bochum, die Technische Universität Dortmund und die Universität Duisburg-Essen unter dem Dach der Universitätsallianz Ruhr (UA Ruhr) strategisch eng zusammen. Durch Bündelung der Kräfte werden die Leistungen der Partneruniversitäten systematisch ausgebaut. Unter dem Motto „gemeinsam besser“ gibt es inzwischen über 100 Kooperationen in Forschung, Lehre und Verwaltung. Mit mehr als 120.000 Studierenden und nahezu 1.300 Professorinnen und Professoren gehört die UA Ruhr zu den größten und leistungsstärksten Wissenschaftsstandorten Deutschlands.

Michael Miro
Lehrstuhl für Produktionssysteme
Fakultät für Maschinenbau
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: +49 234 32 27628
E-Mail: miro@lps.rub.de

Prof. Dr. Bernd Kuhlenkötter
Lehrstuhl für Produktionssysteme
Fakultät für Maschinenbau
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: +49 234 32 26310
E-Mail: kuhlenkoetter@lps.rub.de