Smart­fac­tory an TU Graz zeigt indus­tri­elle Pro­duk­tion der Zukunft. T‑Systems, Magenta und Erics­son ent­wi­ckeln agile und daten­si­chere Netz­werk­in­fra­struk­tur auf 5G-Basis. Erste Refe­renz­lö­sun­gen mit KMU und FE-Institutionen. 

Indus­trie 4.0 ist das Inter­net der Dinge für die Pro­duk­tion und ver­netzt kom­plette Wert­schöp­fungs­kette mit Maschi­nen, Pro­duk­ten, Men­schen und IT-Sys­teme. Die basis dafür sind weit­ge­hend auto­ma­ti­sierte und digi­ta­li­sierte Pro­zesse. Für Unter­neh­men wird die Pro­duk­tion dadurch trans­pa­ren­ter, agi­ler, effi­zi­en­ter und kos­ten­güns­ti­ger. Seit rund zwei Jah­ren kön­nen Indus­trie­be­triebe und KMU in der soge­nann­ten smartfactory@tugraz als Pilot­fa­brik der TU Graz mit­tels digi­ta­ler Tech­no­lo­gien agile und daten­si­chere Fer­ti­gungs­kon­zepte ken­nen­ler­nen und pra­xis­ge­recht erpro­ben (eco­nomy berichtete). 

T‑Systems ent­wi­ckelt indus­tri­elle Use Cases
Auf einem rund 300 m² gro­ßen Cam­pus-Gelände setzt die Tech­ni­sche Uni­ver­si­tät in Graz hier die Pro­duk­tion der Zukunft in die Pra­xis um. Basis ist ein 5G Cam­pus-Netz von Magenta Tele­kom und das ermög­licht schon grund­sätz­lich einen raschen, siche­ren und groß­vo­lu­mi­gen Daten­trans­fer und noch mehr zwi­schen allen 5G-fähi­gen Appli­ka­tio­nen und End­ge­rä­ten. Die Infra­struk­tur der For­schungs- und Lern­fa­brik der TU Graz umfasst viele Aspekte, die es für zukunfts­wei­sende digi­tale Pro­duk­ti­ons­kon­zepte und ‑tech­no­lo­gien benötigt. 

Erste indus­tri­elle Use Cases vom Inno­va­ti­ons­part­ner T‑Systems machen die For­schungs- und Ent­wick­lungs­ar­beit in der Pro­duk­tion greif­bar und Erics­son stellt als Netz­werk­her­stel­ler und Lie­fe­rant die 5G-Hard­ware für die smartfactory@tugraz. „Im Zen­trum unse­res For­schungs­in­ter­es­ses steht eine mög­lichst agile und daten­si­chere Gestal­tung von Fer­ti­gungs­pro­zes­sen“, skiz­ziert Rudolf Pich­ler, Lei­ter der smartfactory@tugraz die Schwerpunkte. 

Höchst per­for­mante und sichere Infrastruktur
„Das macht unsere For­schungs- und Lern­fa­brik zu einer wich­ti­gen Anlauf­stelle für die Indus­trie und für KMU, die mehr Unter­stüt­zung im Auf­bau von Indus­trie 4.0‑Infrastrukturen benö­ti­gen“, sagt Franz Haas, Vor­stand des Insti­tuts für Fer­ti­gungs­tech­nik. „Pilot­fa­bri­ken sind der ideale Ort für den Aus­tausch von Know-how für Unter­neh­men wie auch Stu­die­rende. For­schung und Ent­wick­lung sind hier ohne Stö­rung der betrieb­li­chen Abläufe mög­lich“, so Haas.

„Heute sind ein­zelne Pro­duk­ti­ons- und Logis­tik­be­rei­che bereits hoch­gra­dig digi­ta­li­siert. Für wei­tere Auto­ma­ti­sie­run­gen und für die inte­gra­tive Ver­net­zung aller Kom­po­nen­ten zur Gesamt­op­ti­mie­rung braucht es eine höchst per­for­mante und sichere Infra­struk­tur, hier rei­chen her­kömm­li­che Lösun­gen wie z.B. WLAN nicht aus“, erläu­tert Wer­ner Kraus, CCO Magenta Busi­ness. „Mit unse­rer 5G Cam­pus-Lösung kön­nen sämt­li­che Pro­zesse und Sys­teme in einem auto­no­men, pri­va­ten 5G-Netz fle­xi­bel ver­bun­den wer­den“, unter­streicht Kraus.

Inno­va­tion durch Kooperation
T‑Systems steu­ert bei der smartfactory@tugraz Know-how im Feld der Infor­ma­tion Secu­rity in einer Indus­trie 4.0 Umge­bung bei, ein Fokus sind Cyber­se­cu­rity-rele­vante Aspekte und Angriffs­er­ken­nung in IT und Ope­ra­tion Tech­no­logy (OT). T‑Systems ver­ant­wor­tet zudem das Thema Daten­ma­nage­ment. Mit­tels eines Daten­bus­ses (PDM Web­Con­nec­tor) kommt es zum durch­gän­gi­gen Aus­tausch von Pro­dukt­da­ten zwi­schen Engi­nee­ring über Auf­trags­ma­nage­ment hin zur Produktionssteuerung.

„Der PDM Web­Con­nec­tor ver­bin­det die ver­schie­de­nen Steue­rungs­sys­teme und Res­sour­cen wie Maschi­nen und Anla­gen in der Pro­duk­tion und sorgt für eine rei­bungs­lose Daten­kom­mu­ni­ka­tion ent­lang der gesam­ten Pro­duk­ti­ons­kette, er stellt die Spra­che, die alle am Pro­zess betei­lig­ten Sys­teme ver­ste­hen kön­nen“, erklärt Vin­cent Maho­letti, Senior Expert bei T‑Systems Aus­tria. „Die Pro­duk­tion befin­det sich in einem tief­grei­fen­den Wan­del, Inno­va­tion durch Koope­ra­tion ist hier auch für uns als T‑Systems wich­tig“, betont Maho­letti. Ent­wi­ckelt wer­den auch Use Cases für die Pro­duk­tion, wie vor­aus­schau­ende War­tung und Betrieb mit Ein­satz von Machine Learning.T‑Systems ist auch für die Siche­rung der smartfactory@tugraz verantwortlich.

Pio­nier­leis­tung bei Ein­füh­rung der 5G-Technologie
Dedi­zierte Mobil­funk­netze, die mit 5G-Tech­no­lo­gie betrie­ben wer­den, ermög­li­chen es Unter­neh­men ihre Fähig­kei­ten zu erwei­tern und sich dyna­misch an sich ändernde Markt­an­for­de­run­gen anzu­pas­sen und sicher­zu­stel­len, dass Geschäfts­pro­zesse stets opti­miert sind. Die Indus­trie kann von inno­va­ti­ven Anwen­dun­gen wie Sen­sor­tech­no­lo­gie, fah­rer­lo­sen Trans­port­fahr­zeu­gen (AGVs), Droh­nen, Schwer­ma­schi­nen­au­to­ma­ti­sie­rung oder der Ent­wick­lung von Robo­tik pro­fi­tie­ren und dafür sind die 5G Cam­pus-Netze unerlässlich. 

„Wir freuen uns an der Ein­rich­tung des ers­ten 5G Cam­pus zum Nut­zen der öster­rei­chi­schen Indus­trie zu betei­li­gen. Diese Zusam­men­ar­beit demons­triert die ein­zig­ar­ti­gen Fähig­kei­ten draht­lo­ser Lösun­gen und ihr hohes Maß an Zuver­läs­sig­keit und Infor­ma­ti­ons­si­cher­heit“, ergänzt Alex­an­der Sysoev, Head of Erics­son Aus­tria. „Mobile pri­vate Netz­werke haben in Öster­reich ein enor­mes Poten­zial, um wei­tere Mög­lich­kei­ten zur Digi­ta­li­sie­rung zu erschlie­ßen. Wir sind stolz dar­auf, dass wir hier den vol­len Nut­zen von 5G Cam­pus-Netz­wer­ken für Unter­neh­men auf­zei­gen kön­nen“, so Sysoev.

Show Cases als Liveerlebnis
Zum ein­jäh­ri­gen Jubi­läum wur­den zwei inno­va­tive Anwen­dun­gen live gezeigt : wie Aug­men­ted Rea­lity (AR) mit­hilfe von smar­ten Bril­len in der pro­du­zie­ren­den Indus­trie ein­ge­setzt wird und smarte Objekt­er­ken­nung in der Pro­duk­tion. Bei her­kömm­li­chen AR-Anwen­dun­gen ist die Rechen­leis­tung in der Brille ver­baut, die damit schwe­rer wird. Jetzt ver­bin­det man eine Leicht­bau­brille mit einem 5G-fähi­gen Smart­phone und das Com­pu­ting pas­siert auf leis­tungs­fä­hi­gen Rech­nern, die über eine hoch­per­for­mante 5G-Infra­struk­tur draht­los ver­bun­den sind. Das aus­ge­la­gerte Com­pu­ting macht die Brille somit leich­ter, ohne an Leis­tung zu verlieren. 

Die schnelle und sichere Iden­ti­fi­ka­tion von Objek­ten, wie z.B. Werk­zeu­gen oder Pro­duk­ten, ist in einer Fer­ti­gung ent­schei­dend. Im vor­lie­gen­den Fall wird die Kamera eines Smart­phones, das mit einer spe­zi­el­len App ver­se­hen ist, auf das reale Objekt gerich­tet. Die App lei­tet das auf­ge­nom­mene Bild wei­ter an eine Cloud (Anm. Azure-Backend), wo mit­tels eines spe­zi­ell trai­nier­ten KI-Algo­rith­mus das Objekt iden­ti­fi­ziert wird und die ID des Objekts am Smart­phone aus­ge­wie­sen wird. Für Arbei­te­rIn­nen, etwa bei Mon­tage oder War­tung, ist das eine orts­un­ab­hän­gige und ein­fa­che Sicher­stel­lung von nöti­gen Infor­ma­tio­nen im Einsatz.