Innovative Funktechnologien für Industrie 4.0

Das Thema Industrie 4.0 ist in aller Munde, ob in der Politik oder auf der nächsten Hannover-Messe im April. Dort lautet der Slogan: „Die Zukunft der Industrie ist vernetzt.“ Doch um tatsächlich eine hoch flexible, komplexe, arbeitsteilige und geografisch verteilte Produktion realisieren zu können, fehlt bislang die Basis.

Denn es gibt aktuell keine Funktechnologie, welche die hohen Anforderungen in Sachen Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Sicherheit erfüllt. Das will das Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik (TZI) der Universität Bremen jetzt ändern. Mit elf Partnern aus Industrie und Wissenschaft werden im dreijährigen Projekt „HiFlecs“ die funktechnischen Grundlagen für Industrie 4.0 entwickelt.

„HiFlecs“ ist Teil der Hightech-Strategie der Bundesregierung und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Schwerpunkts „Zuverlässige drahtlose Kommunikation in der Industrie“ mit 4,76 Millionen Euro gefördert.

Insbesondere die Anforderungen an die Funkkommunikation für regelungstechnische Anwendungen sind hoch. „Die Verzögerungen bei der Signalübertragung müssen hier unter einer Millisekunde liegen. Zum Vergleich: der aktuelle Mobilfunkstandard LTE bietet rund zehn Millisekunden, ist also viel zu langsam“, erläutert Projektleiter Professor Armin Dekorsy von der TZI-Arbeitsgruppe Nachrichtentechnik.

„Im Privatbereich bemerkt keiner eine solche Verzögerung auf seinem Smartphone. Aber wenn etwa in einer Fertigungszelle der Produktion die Steuerkommandos für eine Maschine zu spät kommen, steht sofort die Prozesskette insgesamt still“, sagt Dekorsy. Aktuell ist das noch kein Problem, denn die Roboter und Maschinen in der Produktion sind fest verdrahtet und programmiert – ohne Flexibilität.

„Das Ziel von Industrie 4.0 ist jedoch eine flexible und modulare Fertigung, wo jedes Produkt individuell produziert werden kann, also in der sogenannten Losgröße 1. Innovative Funktechnologien sind hierfür eine Schlüsseltechnologie.“

Im Projekt „HiFlecs“ verfolgen die Partner einen integrativen Ansatz, bei dem keine technologischen Insellösungen, sondern ein durchgängiges Konzept erarbeitet wird. Das Vorhaben setzt dabei auf verschiedenen Ebenen an: Es hat sowohl die Übertragung an sich im Blick, als auch das gesamte Ressourcen- und Netzwerkmanagement sowie die administrative Ebene, die die Schnittstelle zur jeweiligen industriellen Anwendung darstellt.

„Die zentralen Aufgaben sind die Erforschung neuer Funkverfahren und Algorithmen und daran anschließend die geeignete praktische Umsetzung für Automatisierungssysteme in der Fertigung“, erklärt Dekorsy.

Das TZI ist Konsortialführer im Forschungsprojekt. Als weitere Partner kommen aus der Industrie Lenze Automation GmbH, IMST GmbH, NXP Semiconductors Germany GmbH und die Götting KG sowie aus der Wissenschaft das Institut für Theoretische Elektrotechnik und Mikroelektronik der Universität Bremen, das Institut für industrielle Informationstechnik der Hochschule OWL, Institut für Automation und Kommunikation aus Magdeburg (ifak) und die Technische Universität Kaiserslautern hinzu. Als assoziierte Partner begleiten die Unternehmen Siemens, Phönix Contact und Gerhard Schubert das Verbundprojekt.

Weitere Informationen:

Universität Bremen
Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik (TZI)
Arbeitsgruppe Nachrichtentechnik
Prof. Dr. Armin Dekorsy:
Tel. 0421 218-62400
E-Mail: dekorsy@ant.uni-bremen.de