Selbst ist das System! Auf der Hannover Messe zeigt das Fraunhofer IIS präzise, kognitive Technologien und Lösungen für IoT und 5G

Hannover/Nürnberg/Erlangen: Was haben Lokalisierung und Vernetzung mit dem Internet der Dinge gemeinsam? Beide Technologien sind die Basis für interaktive und autarke Industrie 4.0-Prozesse und smarte Mobilitätsanwendungen. Mit einem selbst-einmessenden Lokalisierungssystem lassen sich flexibel u.a. Prozesse, Werkzeuge, fahrerlose Transportsysteme, Montagesysteme aufbauen, umgestalten und an neue Arbeitsprozesse problemlos und in Echtzeit anpassen - in der Produktionshalle wie im Außenbereich. Schöne Vision oder Wirklichkeit? Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer CCIT-Forschungszentrum IoT Comms zeigen auf der Hannover Messe 2021, wie dies gelingen kann. Hierzu präsentieren die Lokalisierungs- und Kommunikationsspezialisten Technologien und Lösungen sowie eine einzigartiges 5G Testbed für Industrie 4.0, in dem für Unternehmen heute schon das Morgen realisierbar und erfahrbar ist.

Wie mit intelligenten, nachhaltigen Technologiesystemen Industrie 4.0 und IoT-Prozesse gestaltet werden können, zeigen die Expertinnen und Experten des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS auf der Hannover Messe 2021 digital und in Live-Chats und Talks.

Selbsteinmessend und flexibel: FlexLoc - die Basis für agile Produktionsgestaltung

In der Mensch-Maschine-Interaktion und bei der Anpassung von Abläufen an neue Anforderungen in der Produktfertigung schafft die FlexLoc-Technologie des Fraunhofer IIS ein zukunftsträchtiges und flexibles Ortungssystem. Ein lokal in die Industrieumgebung eingebrachtes intelligentes Lokalisierungssystem kann über Funk-Ankerknoten mobile autonome Transportsysteme, intelligente Werkzeuge oder Werkstücke jederzeit orten. Damit ist das System flexibel und kann beispielsweise schnell angepasst werden, wenn Arbeitsstationen verschoben werden, Transportsysteme sich bewegen, neue intelligente Werkzeuge in den Produktionsprozess eingebunden werden oder Fertigungsmitarbeiter sich in der Betriebshalle zwischen den Maschinen bewegen. Das Ad-hoc-System ist dabei selbst-einmessend und die An-/Abmeldung der Werkzeuge, Fahrzeuge oder weiterer Agenten funktioniert in Echtzeit und ohne aufwändigen Kalibrierungsschritt. Wichtiger Vorteil des Systems ist zudem seine Skalierbar- bzw. Ausbaufähigkeit sowie die Möglichkeit, das System schnell in bestehende Anlagen oder Betriebsstätten jederzeit einbringen zu können.

Ultra-reliable und in Echtzeit

Diese Eigenschaften sind insbesondere für echtzeitkritische Regelungen in den Bereichen Motion, Rotation oder Isolation Control entscheidend. Damit bringt die UWIN-Technologie mehr Flexibilität in den Fertigungsprozess. Entfernte Maschinenteile werden per Funk angesteuert und können sich so freier bewegen, da sie nicht durch Kabelverbindungen eingeschränkt werden.

Intelligente, lernende Werkzeuge

Mit dem nachrüstbaren und intelligenten Sensormodul für handgeführte Werkzeuge wird eine Transparenz für Wartungsprozesse und Qualitätssicherung in der Produktion gewärleistet. Mehrere Sensoren detektieren hierbei sowohl Aktionen (z.B. das Festziehen oder Lösen von Schrauben), als auch Ort und Reihenfolge der Arbeitsschritte. Über eine App erhält der Fertigungsmitarbeitende Feedback in Echtzeit über den Fortschritt der Arbeit und wird bei Abweichen vom Sollprozess sofort informiert. Die Verarbeitungsketten werden mittels automatischem Maschinellem Lernen trainiert. Der gesamte Prozess des Trainierens und Evaluierens neuer Modelle geschieht somit vollständig automatisiert und erfordert kein Expertenwissen.

Komponenten, die mitdenken

Im »Structural Health Monitoring« kann die intelligente Schraub-/Klemmverbindung ihre Vorteile voll ausspielen. Die Schraubverbindung misst über eine spezielle Dünnschicht die Vorspannkraft der Verschraubung. Verändert sich diese, übermittelt die integrierte mioty-Funktechnologie automatisch diese Veränderung an ein Kontrollsystem. Der Sensor versorgt sich dabei über Energy-Harvesting-Technologien und ist damit völlig autark von jeglicher Stromversorgung. Es gibt zudem die Möglichkeit, die Sensoren über die mioty-Technologie in ein großes Netzwerk (low-power wide-area network) einzubinden und damit auch eine sichere, robuste und großflächige Übertragung der Sensordaten in funktechnisch anspruchsvollen Umgebungen, wie große Produktionsanlagen, zu gewährleisten.

5G-Lokalisierung für die Industrie – 5G Bavaria Testbed Industrie 4.0

Speziell für mobile Anwendungen in der Industrie ist der Einsatz von Lokalisierungstechnologien auf Basis von 5G/6G ein wichtiger Faktor. Mit dem 5G Bavaria Testzentrum und dem Testbed für Industrie 4.0 in Erlangen und Nürnberg bietet das Fraunhofer IIS eine optimale Entwicklungs- und Testumgebung für 5G-basierte IoT-Technologien und -Anwendungen. Über langjähriges, anerkanntes Know-how für Funklokalisierung, der Mitarbeit in führenden Standardisierungsgremien und einer ausgefeilten Infrastruktur schafft das Fraunhofer IIS deutliche Mehrwerte für eine schnelle und effiziente Produktentwicklung. Es steht dazu im 5G Bavaria Testbed sowohl Innen- wie Außenflächen an mehreren Standorten zur Verfügung.

Die Expertinnen und Experten sind zu folgenden Themen am 13. April 2021 auch live im Streamingprogramm der Hannover Messe 2021 vertreten:

Ablauf

16:00 - 16:30 Uhr: 5G-Testbeds für Produkte nutzen

    So entwickeln Unternehmen mit Fraunhofer industrielle Anwendungen für den 5G-Mobilfunkstandard

    17:00 - 17:30 Uhr: Kognitive Internet-Technologien in der Anwendung

    Beispiele und Szenarien

    Ticket

    Ein begrenztes Konteingenz an kostenfreien Eintrittskarten zur Messe ist mit dem Registrierungscode GFUcQ hier verfügbar.

     

5G_HMI2021
© Fraunhofer IIS
Das 5G Bavaria Testbed Industrie 4.0 bietet deutliche Mehrwerte für eine schnelle und effiziente Produktentwicklung.
Schraubverbindungen_HMI2021
© Fraunhofer IIS
Die intelligente Schraubverbindung, denkt mit und bietet neue Möglichkeiten im Structural Health Monitoring.
Standbild_Kreis_HMI
© Fraunhofer IIS
Kognitive Systeme und Technologien gestalten IoT-Prozesse sicher und effizienter.

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