Für 85 Prozent der produzierenden Unternehmen in Deutschland die Verfügbarkeit von 5G wichtig, für 52 Prozent sogar sehr wichtig, das zeigt eine Studie des Digitalverbandes Bitkom. Kein Wunder, zeichnen sich durch die 5G-Technologie neue Optionen für die Produktion und Automation ab. So können Unternehmen bei Bedarf zu einer stärker dezentralisierten und individualisierten Fertigung übergehen.
5G erweitert Funktionalität von AMR
Der neue 5G-Mobilfunkstandard kann beispielsweise Wegbereiter für ein fortschrittlicheres Routing autonomer mobiler Roboter in der Intralogistik werden. Er erlaubt genauere Einblicke, verbessert die präventive Wartung und beschleunigt die Inbetriebnahme von AMR.
Die erhöhte Bandbreite von 5G ermöglicht, größere Datenmengen zu übertragen und zu analysieren, wobei rechenintensive Prozesse über die Cloud abgewickelt werden. Wenn rechenintensive Prozesse über die Cloud abgewickelt werden, dann ist die integrierte die Rechenleistung des mobilen Roboters nicht mehr der begrenzende Faktor, sondern eben die Bandbreite und die Geschwindigkeit der Verbindung zur Cloud, welche die nächste Stufe von Maschinellem Sehen und Deep Learning ermöglichen kann.
5G vs. WLAN
Bislang kommunizieren viele AMR über WLAN. 5G kann allerdings einfacher eingerichtet werden als WLAN und bietet gleichzeitig eine größere Abdeckung und Kapazität. Anders als WLAN (das auf einem offenen Spektrum funkt) ist 5G eine Technologie mit Frequenzlizenz.
Unternehmen können also entweder ihr eigenes, skaliertes 5G-Netz lokal an einem Standort einrichten oder mit einem Mobilfunkanbieter zusammenarbeiten, der Teile des öffentlichen Netzes für einen bestimmten Endnutzer reserviert. Aus Gründen der Sicherheit, Leistung und Zuverlässigkeit ist der Ansatz eines privaten drahtlosen Netzwerks für die meisten industriellen Anwendungen besser geeignet.
WLAN nur für kleine Flotten
Für effiziente Prozesse und Abläufe ist es von entscheidender Bedeutung, dass der AMR den richtigen Auftrag zur richtigen Zeit erhält, die Aufgabe zum erwarteten Zeitpunkt ausführt und sich gut mit anderen AMR und den Standortbedingungen abstimmt. Dafür ist eine verlässliche Konnektivität mit Hochgeschwindigkeit erforderlich.
Während eine kleine AMR-Flotte mit WLAN gut bedient werden kann, erfordert jede Zunahme von Größe, Funktionalität und Belastung in der Regel eine dedizierte Netzwerklösung für diese unternehmenskritischen Anwendungen. Erfolgreiche und skalierbare AMR-Implementierungen benötigen eine vorhersehbare Netzwerkleistung, um die Gesamtanlageneffektivität (Overall Equipment Effectiveness) zu verbessern und einen schnelleren ROI zu erzielen.
Daher arbeiten Branchenführer in den Bereichen AMR und 5Gzusammen, um die koordinierte Nutzung dieser Technologien auszubauen. Ein Beispiel ist die Zusammenarbeit zwischen MiR und Nokia. Die AMR des Herstellers aus Dänemark können bereits jetzt die Nokia Digital Automation Cloud (DAC) vollständig nutzen.
Neue AMR-Funktionen erhöhen Bedarf an Bandbreite
Der Großteil der aktuellen AMR sind mit WLAN kompatibel – doch es gibt viele Gründe, warum eine 5G-Konnektivität vor Ort die AMR-Leistung anhebt. In einigen Fällen werden AMR über bestehende WLAN-Systeme implementiert, die bereits für geschäftliche und andere IIoT-Zwecke genutzt werden, was die Netzwerkleistung sowie die Echtzeitfunktionalität einschränkt.
Weitere neuere AMR-Funktionen erhöhen den Bedarf an größerer Bandbreite und besseren Reaktionszeiten. Dazu gehören zum Beispiel eine tiefere Anwendungsautomatisierung von halb- bis vollautomatischen Intralogistikprozessen und die Interoperabilität zwischen verschiedenen AMR-Systemen.
5G ermöglicht Echtzeit-Computing
AMR erfordern meist eine Latenzzeit von weniger als 100 ms zwischen Roboter und Flottenmanager. Einige bestehende Technologien können dies zwar leisten, aber keine kann gleichzeitig alle anderen Vorteile von 5G bieten. Mit Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 10 Gigabit pro Sekunde ermöglicht es der neue 5G-Mobilfunkstandard erstmals in der Geschichte der Industrie, Informationen nahezu in Echtzeit zu übertragen und kritische Anwendung zu unterstützen.
Dieser Geschwindigkeitszuwachs von 5G, verbunden mit niedrigen Latenzen von einer Millisekunde, stellt die Basis für ein modernes Ökosystem dar, das vollständig mit intelligenten Geräten und Maschinen verbunden ist und völlig neue IIoT-Anwendungen erlaubt. Weil sich Daten augenblicklich übermitteln lassen, steigt die Effizienz von Prozessen in der Lagerhaltung und Produktion, während sich gleichzeitig Fehler und Ausschuss reduzieren lassen.
Interoperabilität zwischen AMR verschiedener Hersteller
Ein typisches Beispiel für die Vorteile der Echtzeitkommunikation in der Logistik ist die zunehmende Bedeutung der Interoperabilität zwischen AMR verschiedener Hersteller und anderen Arten automatisierter Fahrzeuge. Die direkte und verzögerungsfreie Kommunikation vereinfacht die Verwendung von Cloud-basierten Interfaces, die verschiedene AMR miteinander verbinden und den Verkehr effizient steuern.
Ferner ist es 5G-vernetzten AMR erstmals möglich, Cloud-basierte KI-Plattformen für eine schnellere Entscheidungsfindung und effizientere Ausführung von Aufgaben zu verwenden, während Unternehmen von einer verbesserten Qualität in der Kommissionierung und fristgerechten Bearbeitung von Bestellungen profitieren. Hinzu kommen kürzere Vorlaufzeiten für Neukonfigurationen in der Produktion, für Layoutänderungen oder Umbauten.
Fazt: Völlig neue Geschäftsprozesse
Kurzum: AMR werden in Verbindung mit Mobilfunknetzen der fünften Generation die Gestaltung effizienterer Prozesse erleichtern, aber auch völlig neue Geschäftsprozesse ermöglichen. Für den industriellen Betrieb bieten private 5G-Mobilfunknetze die hohe Bandbreite, die zuverlässige Konnektivität mit niedriger Latenz und die erweiterten IoT-Funktionen, um die Anforderungen aktueller und zukünftiger AMR-Implementierungen zu erfüllen.
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