Da in WiFi-Kanälen gelegentlich mit hohen Latenzzeiten und Paketverlusten zu rechnen ist, lassen sich kooperative FTS kaum allein über diesen Funkstandard betreiben. Als Ergänzung bietet sich Visible Light Communication an, bei der zusätzlich sichtbares Licht genutzt wird. Zumal die Technik als sehr zuverlässig gilt.
Mobile Systeme von SEW-Eurodrive, Nachfolger des klassischen FTS, ermöglichen innovative Lösungen in Produktion und Logistik für alle Branchen. (Bild: SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG)
Fahrerlose Transportsysteme (FTS) und andere Mobilsysteme werden immer öfter in den Fabriken eingesetzt. Kommunikation und Kooperation spielen dabei ein wichtige Rolle. Befördern beispielsweise zwei oder mehr FTS gemeinsam eine Last, müssen sie Steuerungsinformationen zur Formationssteuerung austauschen. Bei diesem Austausch könnte eine hohe Latenz eine unerwünschte Relativbewegung in der Formation verursachen. Daher erfordern kooperierende FTS eine besonders zuverlässige Kommunikation mit geringer Latenz – oft bezeichnet als ultra Reliable Low Latency Communication (uRLLC). Interferenzreiche Bereiche des Spektrums müssen umgangen werden, um uRLLC zu ermöglichen. Sichtbares Licht ist ein solches interferenzarmes Spektrum.
Als Kommunikationstechnologie hierfür wählte SEW-Eurodrive Visible Light Communication. VLC ist ein drahtloses Peer-to-Peer-Kommunikationssystem für kurze Reichweiten im Frequenzbereich 400 – 800THz (750 – 375nm). Es bietet die erforderliche niedrige Latenz und hohe Zuverlässigkeit. VLC kann die Kommunikation zwischen kooperierenden, benachbarten FTS mit niedriger Latenz unterstützen. Um neben der lokalen Kommunikation auch die globale Kommunikation mit hohem Durchsatz zu erlauben, rüstete der Automatisierer die FTS mit zwei Kommunikationsschnittstellen aus. Eine weitere WiFi-Schnittstelle ist für die Kommunikation mit der Infrastruktur und für andere Zwecke verbaut. Demnach muss entschieden werden, welche Pakete an welche Schnittstelle gesendet werden sollen. Einen Wechsel der Schnittstelle gilt es möglichst zu vermeiden, da es so zu Latenzspitzen kommen könnte.
Auf dem E-Commerce-Markt werden immer mehr maßgeschneiderte Lösungen für Endkunden angeboten. Deshalb sind Produktkonfiguratoren zu einem wichtigen Instrument für Onlinehändler geworden. So haben die E-Commerce-Experten von netz98 für den Spezialisten Maschinenbau Feld einen 3D-Produktkonfigurator entwickelt, der dessen Stahlprodukte greifbar visualisiert und zu mehr Conversions führt.‣ weiterlesen
Kumulative Verteilungsfunktion (CDF) der Kommunikationslatenz von industriellem WiFi und VLC. (Bild: SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG)
Aus kooperierenden FTS wurden lokale Cluster erstellt, die intern über VLC und extern über WiFi kommunizieren. Die Entscheidung, welche Pakete über welche Verbindung gesendet werden, trifft ein SDN-Switch. Diese Netzwerksteuerung ermöglicht das Routing auf Grundlage von globalen Systeminformationen wie kooperativen Aufgaben, deren Dauer und Teilnehmern. Die Steuerung des Netzwerks mittels SDN hat den Vorteil, dass diese globalen Kenntnisse über die FTS-Flottensteuerung genutzt werden können, um das Routing zu planen. Interferenzen zählen zu den größten Herausforderungen für die Kommunikation innerhalb dichter Netzwerkcluster. Da Lichtsignale jedoch durch die Netzwerkteilnehmer selbst vollständig blockiert werden, verringert das die effektive topologische Dichte im System.
Die ausgewählte VLC-Schnittstelle, eine proprietäre Implementierung durch SEW-Eurodrive, verwendet ein Array aus weißen LEDs zur Übermittlung des Signals und vier unabhängige Empfänger für dessen Empfang. Jedes FTS ist mit vier VLC-Modulen mit einem Öffnungswinkel von 120° ausgestattet. Dadurch können Fahrzeuge im Bereich von 5m VLC-Signale in alle Richtungen senden und empfangen. Für die Signalübertragung ist eine direkte Sichtverbindung erforderlich. Die Latenz einer Verbindung zwischen FTS wurde gemessen, wobei mehrere Verbindungen in räumlicher Nähe aktiv waren, um einem realen Anwendungsfall näher zu kommen. Eine gegenseitige Beeinflussung wurde nicht beobachtet und die Umlaufzeiten waren in weit mehr als 99 Prozent der Fälle kürzer als 40 ms.
Weil mehrere Kommunikationstechnologien auf dem FTS vorhanden sind, müssen die Regeln für die Schnittstellenauswahl und die Verteilung dieser Regeln auf die Netzwerkknoten (FTS) festgelegt werden. Wenige Wechsel der Kommunikationstechnologien sind dabei die Zielgröße. Auch sollte VLC grundsätzlich bevorzugt werden, um WLAN-Ressourcen zu schonen. In Tests erhöhte sich die Latenz bei erzwungenen, nicht geplanten Wechseln der Kommunikationstechnologie teils um das Zehnfache. Daher sollten möglichst Routen mit einer langen Lebensdauer ausgewählt werden. Die Strategie besteht darin, die VLC-Routen auf Grundlage von aktiven kooperativen Aufgaben auszuwählen, um die kooperierenden FTS zu gruppieren. Dadurch entstehen VLC-Cluster.
Der Automatisierer Siemens hat eine Infrastruktur für private industrielle 5G-Netze vorgestellt. Das Paket mit Fokus auf Automatisierungsanwendungen besteht aus einem 5G-Core und einem Funkzugangsnetz, das die Central Unit, die Distributed Unit und die Radio Units beinhaltet. Die 5G-Scalance-Router von Siemens sind mit dem Paket kompatibel.‣ weiterlesen
1988 gründen Andreas Melkus, Theodor Kusejko und Marianne Kusejko Sigmatek und bringen eine Steuerung für den Maschinenbau und die Robotik auf den Markt. 35 Jahre später umfasst das Produktspektrum neben Steuerung und I/Os auch Visualisierung, Antriebstechnik und Safety.‣ weiterlesen
Ein neues Software-Framework soll Unternehmen die Abnahme bzw. Auditierung von KI- Anwendungen erleichtern. Das Framework erarbeiten das Fraunhofer IPA und das Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb IFF der Universität Stuttgart gemeinsam im Forschungsprojekt ’AIQualify’ der Forschungsgemeinschaft Qualität.‣ weiterlesen
Mit Gavin Moore hat der Cloud- und Daten-Spezialist NetApp einen neuen Vice President sowie CTO für die Regionen EMEA und LATAM. Er berichtet an Giovanna Sangiorgi.‣ weiterlesen
Gestiegene Preise belasten die deutsche Industrie weiterhin. Und auch beim Thema Fachkräfte ist keine Entspannung in Sicht. Hier kommt die autonome Instandhaltung ins Spiel. Was es mit diesem Konzept auf sich hat und wie Industrieunternehmen es für sich nutzen können, erklärt der Anbieter der Connected-Worker-Plattform Augmentir. ‣ weiterlesen
AM-Experten aus dem Maschinenbau verstärken Fachbeirat der Rapid.Tech 3D. Die Veranstaltung findet 2024 zum 20. Mal statt.‣ weiterlesen
KI-Use Cases in der Smart Factory setzen meist individuelle Projektierungen voraus. Jetzt hat MES-Hersteller MPDV die AI Suite vorgestellt. Darin sind acht KI-Standardanwendungen für die Fertigungs-IT Hydra und Fedra enthalten, mit denen sich etwa Ausschuss reduzieren, Rüstzeiten optimieren oder die Produktqualität prognostizieren lassen.‣ weiterlesen
Zum zweiten Mal in Folge wurde die Marke von weltweit 500.000 neu installierten Industrie-Robotern übertroffen. Für das laufende Jahr prognostiziert die International Federation of Robotics ein erneutes Plus von 590.000 Einheiten.‣ weiterlesen
Im Rahmen einer Partnerschaft zwischen TeamViewer und Ivanti wird die Ivanti-Software Neurons for Mobile Device Management (MDM) in TeamViewers Angebot für Remote Monitoring and Management integriert.‣ weiterlesen
Mittelständische Unternehmen investieren selbst in schwierigen Zeiten in Microsoft-Technologien, weil sie überzeugt sind, dass ihre Mitarbeiterproduktivität steigt und sich ihre Kostenstruktur bessert. Microsoft hat mit dem Microsoft-Partner-Network ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. Für unsere Leser gibt die Microsoft-Partnerübersicht in Ausgabe Juli/August der IT&Production Tipps für die Suche nach einer geeigneten Branchen- oder Speziallösung im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Auf der Suche nach Innovation, nach neuen Lösungen und der Abgrenzung zum Mitbewerb vernetzen sich zunehmend mehr Unternehmen mit externen Experten und Partnern. SAP hat mit dem SAP-Ecosystem ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. In der Maiausgabe der Fachzeitschrift IT&Production erhalten unsere Leser einen aktuellen Überblick zum SAP-Ecosystem im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Das Internet of Things verändert Produktwelten und die Vernetzung in der Fertigung gleichermaßen. Entstehende Ökosysteme laden zur einer neuen Form der Zusammenarbeit ein. Die Spezialausgabe IoT Wissen Kompakt informiert über die Technologie, Projektierung und Anbieter für die eigene Applikation, in- und außerhalb der Fabrik.
Um alle Potenziale eines MES umfassend ausnutzen zu können, beleuchten unsere Autoren in der Serie von MES Wissen Kompakt die erfolgskritischen Faktoren, um Fertigungsunternehmen präventiv zu steuern. Darüber hinaus präsentiert MES Wissen Kompakt ein breites Spektrum an Firmenportraits, Produkt- neuheiten und Dienst- leistungen im MES-Umfeld.
Ein Unternehmen, das sich mit der Auswahl eines ERP- Systems befasst, muss sich gleichsam mit einem viel- schichtigen Software-Markt und unklaren Interessen- lagen an interne Abwick- lungsprozesse auseinander- setzen. Guter Rat bei der Investitionsentscheidung ist teuer. ERP/CRM Wissen Kompakt unterstützt Sie bei der gezielten Investition in die IT-Infrastruktur.
Immer mehr Anbieter von Maschinen, Automatisierungstechnik und Industriesoftware integrieren künstliche Intelligenz in ihre Produkte. Das ganze Potenzial spielen selbstlernende Systeme aber erst aus, wenn sie passgenau auf ihren Einsatz in Fertigung und Büro zugeschnitten wurden. Über beide Möglichkeiten, als Fertiger die Vorzüge von industrieller KI zu nutzen, geht es im regelmäßig aktualisierten Themenheft Künstliche Intelligenz.
