5G in der Industrie

Quantensprung in der Digitalisierung

Von Christin Hohmeier · 2020

Eine Drohne liefert ein Paket.
Drohnen können Logistikzentren verbinden und auf diese Weise Straßen entlasten. Foto: iStock / sompong_tom

IT-Verantwortliche und Experten aus der Mobilfunkindustrie haben 5G-Testnetze aufgebaut, die Technologie geprüft, analysiert und in weiten Teilen für gut befunden. Jetzt wollen sie lange geplante Anwendungen realisieren – die Steuerung von Robotern, das automatisierte Lenken von Verkehrsströmen oder den Einsatz von Drohnen.

Die wahrscheinlich entscheidende Verbesserung der 5G-Netzwerke im direkten Vergleich mit den Vorgängertechnologien ist die Möglichkeit, auf Grundlage von sogenannten „Network Slices“ einen Bereich zur Verfügung zu stellen, in dem das Antwortzeitverhalten zu jeder Zeit identisch ist. Damit werden Ideen realisiert, die bislang nur über Datenkabelverbindungen umzusetzen waren: beispielsweise die präzise Steuerung von Robo-tern oder die vorrausschauende Verkehrsteuerung. Wenn im Zuge von New Normal die Aufteilung der Arbeit zwischen den Menschen und den Robotern neu durchdacht wird, kommt der 5G-Technologie eine Schlüsselrolle zu.

Roboter mit Mobilfunkschnittstelle

Jetzt werden die 5G-Netzwerkanbieter im Bereich von Industrie 4.0 zu wichtigen Partnern der Fertigungsbetriebe. Denn über die Funknetze können die Produktionsleiter Roboter steuern. Eine technische Herausforderung besteht in dem synchronen Arbeiten von zwei oder mehreren Roboterarmen entlang der Produktionslinie. Es darf niemals eine Verzögerung geben. Wenn ein Roboter nur Millisekunden später bei einer Bohrung oder beim Schweißen ansetzt, wird Ausschuss produziert. Mit dem Network Slicing werde diese Gleichzeitigkeit möglich, sind die Experten überzeugt.

Ein anderes Beispiel für die neue Verteilung der manuellen Arbeit ist es, Infrastrukturen über die Netzwerke zu betreiben. So sind die digitalen Zwillinge in der Industrie oder in den Städten eng mit 5G verknüpft. In den Backend-Systemen sind 3D-Konstruktionsmodelle von Produktionsanlagen, Brücken und Gebäuden, Pipelines oder Kanälen gespeichert. Sie kommunizieren über 5G-Mobilfunk mit den Sensoren, die in den realen Konstruktionen eingebaut sind. 

Durch den regelmäßigen Austausch von Ist- und Soll-Daten und deren Auswertung behalten die Analysesysteme Strukturen und Abläufe im Auge, analysieren und bewerten Veränderungen – sie sind dafür verantwortlich Defekte und Schäden schnell zu erkennen. Es bleibt selbstverständlich die Aufgabe von Ingenieuren und Arbeitern, die erkannten Mängel zu bewerten und zu entfernen.

5G in der Industrie: Grundlage für Nachhaltigkeit

Darüber hinaus unterstützen sie auch bei der vorausschauenden Planung etwa bei der Verkehrssteuerung. Verkehrsexperten denken darüber nach, die neue Funktechnologie zu nutzen, um den Verkehr vorrausschauend zu steuern und damit Unfälle oder Staus zu vermeiden. Für viele gehört dies zu den wesentlichen Aspekten der Nachhaltigkeit, mit denen sie im New Normal und im Kampf gegen den Klimawandel punkten werden. Ihre Ziele sind hoch gesteckt – sie wollen den Energieverbrauch verringern und damit auch die im Straßenverkehr emittierten Schadstoffe reduzieren.

Menschen und Drohnen werden in Zukunft bei der Kontrolle von Brücken oder Bahnstrecken auf Baumängel oder Verschleiß gemeinsam arbeiten – und auch hier ist die 5G-Technologie letztendlich die Grundlage für die Anwendungen. Denn ohne eine stabile Funkanbindung wird keine Drohne starten. Und hier können die IT-Abteilungen all das Know-how rund um Digitalisierung und Industrie 4.0 ausspielen, das sie in den vergangenen Jahren gesammelt haben: Bilderkennung, künstliche Intelligenz, automatisierte Steuerung, maschinelles Lernen sind einige der technischen Feature, die notwendig sind, um Drohnen auf autonome Missionen zu schicken.

Genaue Inspektion der Infrastruktur

Drohnen begutachten Bauwerke, Straßen oder Brücken – dafür erstellen sie Bilder und Videos, sie identifizieren einen Riss oder andere Schäden, fotografieren selbstständig weitere Motive und übertragen sie ans Backend. Während heute viele Straßen, Pipelines, Brücken von Kontrolleuren abgelaufen und inspiziert werden, sind Flugdrohnen nicht nur viel schneller, die Kontrollen sind auch viel detaillierter. Denn 5G macht die Übertragung von Bildern und 360 Grad-Videos möglich – während die Inspektoren mit Papierformularen und Fotoapparaten unterwegs sind.

Quellen:
Bundesverband der Deutschen Luftverkehrswirtschaft: Analysis of the German Drone Market
Transparency Market Research: Inspection Drones Market
Future Farming: Agricultural drone market to grow to USD 4.8 billion

Weiterführende Artikel

Array
(
    [micrositeID] => 58
    [micro_portalID] => 27
    [micro_name] => Systemrelevant
    [micro_image] => 5705
    [micro_user] => 1
    [micro_created] => 1604565058
    [micro_last_edit_user] => 1
    [micro_last_edit_date] => 1604577477
    [micro_cID] => 3333
    [micro_status] => 1
    [micro_cache] => 0
    [deleted] => 0
)