Zwei Männer stehen am Bremer TZI - Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik für diese Forschung: Armin Dekorsy und Frank Bittner. Dekorsy ist Leiter des Arbeitsbereichs Nachrichtentechnik, Bittner Forschungsmanager am TZI. Gemeinsam arbeiten sie in dem Projekt mit dem komplexen Namen „Hochperformante, sichere Funktechnologien und deren Systemintegration in zukünftige industrielle Closed‐Loop‐Automatisierungslösungen“ kurz HiFlecs. Was sich dahinter verbirgt: Die Grundlage für ein neues Industrie-Funksystem.
Das wird dringend gebraucht: Maschinen werden immer flexibler und mobiler. Fabriken müssen schnell umgebaut werden können, wenn sich Produkte und Baureihen ändern. Gleichzeitig werden die hergestellten Produkte intelligent: Eingebaute Sensoren kommunizieren mit Maschinen und bestimmen selbstständig ihren Weg über das Fließband. Kabel stören in so einer hochflexiblen Umgebung.
Maschinen per Funk miteinander zu verbinden ist jedoch weitaus komplexer, als das Handy zuhause ins WLAN einzubinden. „Einerseits ist die Reaktionszeit heutiger Funknetzwerke zu gering, andererseits ist die Zuverlässigkeit nicht gegeben“, so Armin Dekorsy. Erst wenn Funknetzwerke ihre Signale in weniger als 1 Millisekunde – einer Tausendstel Sekunde – weitergeben können, sind sie für industrielle Zwecke geeignet. Beispiel: Ein Sensor in einer Flaschenfabrik, der fehlerhaft gegossene Glasflaschen erkennt und an eine Aussortier-Maschine weitergibt – bei einem Durchsatz von mehrere Tausend Flaschen die Minute bleibt eine Entscheidungszeit von Sekunden-Bruchteilen. Gleichzeitig muss sichergestellt sein, dass das Funknetzwerk nicht von anderen Netzwerken – wie dem Handy in der Tasche des Maschinenführers – gestört wird.
„Im Gegensatz zu herkömmlichen Datennetzen, die darauf ausgelegt sind, große Datenmengen in kurzer Zeit zu übertragen, haben wir es in der industriellen Datenverarbeitung mit neuen Herausforderungen zu tun: Die Datenmenge, die pro Sensor/Aktor an die Maschinen weitergegeben werden muss, ist relativ klein im Vergleich zum Youtube-Video auf dem Handy, dafür haben wir eine enorme Menge an Sensoren/Aktoren“, so Bittner. In der Fabrik der Zukunft empfangen Maschinen umfangreiche Daten, die von Sensoren in der Produktionskette, aber auch in den Produkten selbst integriert sind. Und die sie fehlerfrei empfangen müssen.
Dabei Datensalat zu vermeiden ist eine Aufgabe von HiFlecs. Das Projekt ist Teil des Forschungsprogramms Industrial Radio des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, BMBF. Ziel des Forschungsprogramms ist es, einen neuen, international gültigen Standard für industrielle Funkverbindungen zu schaffen – ähnlich wie „Bluetooth“ oder „3G“ im Konsumentenbereich. Das TZI ist dabei mit Grundlagenforschung beauftragt, die die Basis für eine spätere Standardisierung und Normierung bilden kann. Das Team um Dekorsy arbeitet vor allem daran, die Kommunikation von Maschine zu Maschine zu optimieren, um kurze Reaktionszeiten und eine deutlich höhere Zuverlässigkeit zu schaffen. Eine weitere wichtige Aufgabe ist es, auch ältere Maschinen in den neuen Standard integrieren zu können. „Kein Unternehmer wird sich allein deswegen neue Maschinen kaufen wollen“, erklärt Bittner. Deshalb müssen eben auch ältere Maschinen eingebunden werden können.
An HiFlecs sind zwölf weitere Partner aus Industrie und Wissenschaft beteiligt. Mit 6,5 Millionen Euro wird das Projekt bis 2018 gefördert. HiFlecs ist wiederum Teil des Forschungsprogramms Industrial Radio, das insgesamt acht technisch orientierte Projekte umfasst, sowie eine Begleitforschung, die die Standardisierungsaktivitäten unterstützt – und die Zeit drängt. „Bei neuen Standards setzen sich oft diejenigen mit der größten Marktmacht durch“, so Bittner. Bei kabellosem Internet waren das die Amerikaner mit dem Wi-Fi-Standard. Bei industriellem Funk soll sich die deutsche Technik durchsetzen. Denn Standards selbst zu setzen bedeutet auch, einen Wettbewerbsvorteil gegenüber denen zu haben, die ihn übernehmen. Dafür stehen die Zeichen gut, denn die deutsche Automatisierungstechnik ist führend in der Welt – auf der aufgebaut werden kann bei der Entwicklung von Maschinen, die funken.
Deshalb gehört nicht nur die wissenschaftliche Forschung zu den Aufgaben des TZI, sondern auch die politisch-strategische Arbeit. So ist es bei „Industrial Radio“ wichtig, dass die Funkfrequenzen, auf denen die Sensoren eines Tages funken sollen, von niemanden anderem benutzt werden, um Interferenzen zu vermeiden. Dazu braucht es der Zusammenarbeit mit Regulierungsbehörden wie der Bundesnetzagentur, die das entsprechende Frequenzband blockieren kann. „Bei einem weltweiten Standard müssen zudem die Frequenzbänder in anderen Ländern ebenfalls dafür frei sein“, führt Bittner aus. Viel Abstimmungs-Arbeit für die Funkexperten – aber Kommunikation ist ja ohnehin ihr Fachgebiet.
Mehr Informationen zum Einsatz von Funktechnologien in der Industrie auf der Webseite des TZI
Weitere Informationen zur Digitalisierung und zum Industrie-4.0-Kompetenzverbund gibt es bei Kai Stührenberg, Tel.: 0421 361-32173, kai.stuehrenberg@wah.bremen.de
Welche Services die WFB Wirtschaftsförderung Bremen GmbH bei der Digitalisierung ihrers Unternehmens bietet, finden Sie auf der Übersichtsseite Digitalisierung.
Kai Stührenberg
Der Senator für Wirtschaft, Arbeit und Häfen
Referatsleiter Innovation, Digitalisierung & neue Themen
T +49 (0) 421 361-32173
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Im Dezember 2014 zog die ORTEC GmbH von Niedersachsen nach Bremen. Mit dem neuen Standort in der Überseestadt wollte der Software-Spezialist seine Marktposition stärken. Rund dreieinhalb Jahre später haben wir nachgefragt: War der Schritt von Erfolg gekrönt?
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Die BLG Logistics Group ist mit ihren 18.000 Mitarbeitern ein Logistikriese. In Bremen hat sie ihr „Digilab“ eingerichtet und macht damit einen Riesenschritt in Richtung Digitalisierung. Die Räumlichkeiten erinnern dabei an Start-ups aus dem Silicon Valley. Nicht ohne Grund, wie die beiden Innovations-Manager Jakub Piotrowski und Christoph Homeier verraten.
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Die Bionik überträgt Formen und Funktionsweisen der Natur auf die Technik. Das Bremerhavener Forscherteam um den Meeresbiologen Dr. Christian Hamm hat mit „ELiSE“ eine führende Position in diesem Bereich eingenommen. Besonders angetan sind sie dabei von den winzigen, aber unglaublich komplexen Kieselalgen – den Leichtbauspezialisten der Natur.
Seit wann gibt es die Digitalisierung? Wir werfen einen Blick in die Geschichte des Computers und der Automatisierung, um eine Antwort zu finden. Im zweiten Teil der Reihe geht es um die Herkunft des Begriffes Industrie 4.0 und seine Bedeutung für unsere Frage.
Eine historische Reise in das digitale Zeitalter. Seit wann gibt es Digitalisierung und Industrie 4.0 – und wo ist da ein Unterschied? Eines ist klar – die digitale Transformation ist mehr als die Geschichte des Computers.
Einzelhändler müssen auf digitale Dienste setzen, um mit dem Online-Handel mitziehen zu können. Die Bremerin Nina Stern verbindet mit ihren beiden „Stilhütte“-Läden in Borgfeld und Schwachhausen Online- und Offline-Handel dank moderner Kassen- und Warenwirtschaftstechnologie.
Technologische Trends rund um Industrie 4.0 und das "Internet der Dinge" haben ihren Ursprung im Silicon Valley. Warum nicht nur Großkonzerne einen genauen Blick ins "Auge des Orkans" werfen sollten, erklären Rene van den Hoevel, Geschäftsführer der Deutsch-Amerikanischen Handelskammer in San Francisco, und Christoph Ranze, Geschäftsführer der encoway GmbH.
Der Cloud-Dienstleister Axtrion hat die Bremer Patentverwertungsagentur InnoWi in die Cloud gebracht. Neben Daten-Sicherheit steht vor allem das schnelle und flexible Arbeiten mit verschiedensten Partnern im Vordergrund. Wie die Umstellung problemlos gelang, erzählt das Branchenmagazin CloudComputing Insider.
Von der Quelle bis zum Meer: Die Ingenieure und Softwareexperten der DHI WASY GmbH können quasi jeden Wassertropfen digitalisieren. Sie modellieren und visualisieren Wassersysteme, sei es das Abwassersystem in Aarhus oder die Strömung im Hamburger Hafen.
Von anderen lernen – unsere Beispiele zeigen Unternehmen, wie man mit der Digitalisierung beginnt. Wir haben acht Best-Practices zusammengetragen, die alle einen anderen wichtigen Aspekt auf dem Weg in die digitale Zukunft beinhalten.
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Eine intelligente Wohnung, die den Alltag erleichtert? Das ist im „Bremen Ambient Assisted Living Lab“ längst keine Zukunftsmusik mehr, sondern Teil der Forschungsarbeit. Ziel ist es, durch die mitdenkenden Wohnungen ein weitestgehend eigenständiges Leben zu ermöglichen – und das bis ins hohe Alter hinein.
Die Digitalisierung ist komplex, aller Anfang schwer. Wie starten? Das fragen sich viele Unternehmen. Die Hansa Meyer Global hat den Sprung ins digitale Fahrwasser gewagt. Und dabei einen agilen Weg zur Logistik 4.0 gefunden.
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Ob Eierpalettierer oder Fertigungsstraßen für Automotive – mit besonderen Maschinen, Robotik und Digitalisierung sorgt Schulz Systemtechnik in Bremen für individuelle Automatisierungslösungen.
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Die Zukunft der Logistik beginnt in Bremen: PTS Logistics hat den weltweit ersten Test mit der Microsoft HoloLens in der Projektlogistik durchgeführt. Mit der Augmented Reality-Datenbrille möchte das Unternehmen seine Wettbewerbsfähigkeit stärken und den Durchblick in der Digitalisierung behalten.
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