„Bestehende Funksysteme wie WLAN, Bluetooth und Co. sind breit aufgestellt und gut dazu in der Lage, große Datenmengen zu verarbeiten, weisen jedoch Schwächen auf, wenn es um Echtzeitfähigkeit und Zuverlässigkeit geht“, erklärt Professor Dr. Uwe Meier, Projektverantwortlicher am Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der HS OWL. Doch genau diese Anforderungen sind im industriellen Umfeld Dreh- und Angelpunkt, um einen reibungslosen Produktionsablauf zu gewährleisten.
HiFlecs als neuer industrieller Funkstandard
Ein Team von Wissenschaftlern verschiedener Forschungsinstitute aus ganz Deutschland nahm sich der Sache an und ebnete gemeinsam mit Partnern aus der Industrie in dem Projekt HiFlecs den Weg zu einem neuen industriellen Funkstandard. HiFlecs steht dabei für „Hochperformante, sicherer Funktechnologien und deren Systemintegration in zukünftige industrielle Closed-Loop-Automatisierungslösungen“.
„Mindestens genauso komplex wie der ausgeschriebene Name des Projektes, waren die Anforderungen, die uns bei der Entwicklung der neuartigen Kommunikationsinfrastruktur begegnet sind“, so inIT-Professor Jürgen Jasperneite.
Intelligent sollte die Funktechnologie sein und eine selbstständige, flexible, modulare und zugleich dynamische Kommunikation zwischen eingebauten Sensoren und Anlagenteilen ermöglichen, um den Automatisierungsansprüchen der intelligenten Fabrik gerecht zu werden. „In einem Produktionsumfeld, in dem Maschinen und Anlagen immer wandlungsfähiger und flexibler werden, muss auch die Funktechnologie reagieren und sich an die veränderten Anforderungen anpassen“, erklären die Lemgoer Forscher. So müssen beispielsweise Funksignale mit einer Latenz von weniger als einer Millisekunde weitergegeben werden.
Innovatives Koexistenzmanagement
Um eine höchste Zuverlässigkeit zu erreichen, entwickelten die Forscherteams aus Lemgo und Bremen im Projekt HiFlecs ein Koexistenzmanagement, das eine echtzeitfähige Zuweisung der Zeit- und Frequenzkanäle sowie der Sendeleistung ermöglicht. Eine Klassifizierung mit neuronalen Ansätzen gewährleistet dabei eine optimale Ressourcenzuweisung über mehrere Funkzellen.
Zudem sind die HiFlecs-Funkzellen aufwandsarm in ein übergeordnetes Automatisierungssystem integrierbar, was dem Leitgedanken der wandlungsfähigen Fabrik von morgen entspricht. Die HiFlecs-Module werden dabei automatisch durch einen Meldekanal erkannt; Moduleigenschaften können durch den direkten Gerätezugriff abgerufen werden. Des Weiteren ermöglicht und überwacht das HiFlecs-Netzwerkmanagement die dynamische Anpassung an sich wechselnde Umgebungsbedingungen, Systemzustände oder Umgebungsbedingungen.