Overførsel af måledata trådløst i realtid

Sensorer registrerer løbende målinger i anlæg og maskiner for at kontrollere, at alt kører efter planen og for at gøre det muligt at genkende eventuelle fejl i det industrielle produktionsmiljø på et tidligt tidspunkt. Imidlertid, som regel, evaluering af dataene er decentraliseret og finder sted efter et tidsforsinkelse. I modsætning til dette, den trådløse 5G -standard tillader direkte, trådløs måling i realtid. Fraunhofer i Aachen er gået sammen med Ericsson for at tilbyde et unikt testmiljø til 5G -applikationer i industrien. Partnerne vil bruge eksemplet på fremstilling af flymotorkomponenter til at demonstrere levende, for første gang, mulighederne for teknologien på Hannover -messen fra 23. til 27. april 2018.

Produktionen af ​​flymotorer er en kompleks og dyr forretning. Hele produktionskæden af ​​en kompressorkomponent kendt som Blisk (bladintegreret disk) kan koste op til 200, 000 EURO. De højeste sikkerheds- og kvalitetsstandarder skal overholdes, og computerstyrede værktøjsmaskiner skal programmeres for at sikre, at komponenterne fremstilles nøjagtigt som fastsat i designplanerne. Sensorer monteret på anlæg og maskiner overvåger produktionsprocessen løbende. "Alligevel er der altid et vist element af restrisiko, fordi kvalitetsanalysen er dencentraliseret med et betydeligt tidsforsinkelse. De tyndvæggede vingers naturlige frekvenser udgør et særligt problem i produktionen, da enhver ukontrolleret vibration har negative virkninger på kvaliteten, som skal korrigeres via tidskrævende manuelle operationer efter produktionen, "erklærede Dr. Sascha Gierlings, Leder af Prototype Manufacturing ved Fraunhofer-Institute for Production Technology IPT i Aachen.

Unikt testmiljø i Aachen

En kombination af den nyeste sensorteknologi og hurtige dataoverførselshastigheder som dem, der leveres af den fremtidige mobilkommunikationsstandard 5G, synes at være en lovende løsning på dette problem. I det specifikke tilfælde af hurtig produktion, Fraunhofer IPT har knyttet en specialudviklet sensor direkte til komponenten. Dette overfører vibrationsspektre for blisken via 5G med sub -millisekund latency til software, der straks genkender, om vibrationerne overstiger det tilladte maksimum eller har nået kritiske frekvenser og tilpasser produktionsprocessen i overensstemmelse hermed uden forsinkelse. En ekstra fordel:Den hurtige dataoverførsel tillader en digital tvilling, den virtuelle afspejling af en komponent, der skal genereres. Denne tvilling hjælper med at besvare vigtige spørgsmål vedrørende produktionsprocessen på computeren, før processen starter.

Liveoverførslen af ​​komponentdata blev udviklet af Research Institute i Aachen i samarbejde med Ericsson, den svenske teknologileverandør i High Performance Center Networked, Adaptiv produktion. Partnerne vil for første gang afsløre deres løsning for offentligheden i en live -demo på Hannover -messen i slutningen af ​​april:Forskerne fra Fraunhofer Institute overfører i realtid vibrationsspektret for et fræset blisk via 5G -teknologi direkte fra sensoren til en displayenhed. "Vi håber, at vores optræden på messen vil tilskynde alle interesserede virksomheder til at besøge os i Aachen, så de kan drage fordel af det unikke testmiljø, vi har her til 5G -applikationer i industrien, "tilføjer Niels König, Leder af produktionsmetrologiafdelingen og koordinator for 5G -aktiviteter på Fraunhofer IPT, henvender sig direkte til potentielle kunder. "Hurtig produktion er kun et af mange tænkelige anvendelsesområder. Dens kompleksitet, imidlertid, gør den særlig velegnet til brug som demonstrator. "

"Eksempler på applikationer som Blisk-produktion fremhæver det faktum, at der ikke er nogen vej rundt om 5G for dem, der stræber efter at fremtidssikre deres produktion, "forklarer Stefan Koetz, CEO for Ericsson GmbH. "Selvfølgelig, når du skaber løsninger til forbindelse som en del af Industrie 4.0, er det vigtigt at arbejde side om side med en solid partner med en track record af integritet samt med uovertrufne standarder for kvalitet og pålidelighed. Vores mission statement i en nøddeskal. "

5G fra 2020

Planer er allerede godt i gang med at introducere 5G som den nye mobilkommunikationsstandard inden 2020. Ud over lave latenstider, det lover høje dataoverførselshastigheder på op til 10, 000 megabit per sekund og gør det muligt at betjene adskillige enheder samtidigt i tæt forbundne små radioceller. For første gang nogensinde, 5G -teknologi rummer derved brugen af ​​trådløse sensorforbindelser til dataanalyser i realtid og adaptiv styring af produktionsprocesser med korte reaktionstider. "Den største udfordring for mobilkommunikationsudbydere fra nu og frem til 2020 vil være at fortsætte med at reducere størrelsen på transmissionsenheder. Fra laptop til smartphone eller chipstørrelse, hvis det er muligt. Vores mission er at udvikle den nødvendige måle- og kontrolteknologi, "sådan opsummerer König de næste trin i udviklingsprocessen.