Wie 5G die Industrie revolutionieren wird

Ein Thema hat die größte Industriemesse der Welt, die Hannover Messe, dieses Jahr besonders geprägt – der 5G-Netzausbau. Die 5G-Frequenzen werden im Frühjahr 2019 versteigert und es wird noch lange dauern, bis der Endnutzer vom neuen Netzstandard profitieren kann. Die Industrie geht aber schon heute davon aus, dass das ultraschnelle Netz den Einsatz von Maschinen revolutionieren wird.

Industrie 4.0 ist nach wie vor das Schlagwort, wenn es um die Fertigungsanlagen der Zukunft geht. Bei der Umsetzung der Vision einer automatisierten, vollständig vernetzten Produktion spielt der 5G-Netzausbau eine, wenn nicht sogar die entscheidende Rolle. Der Netzstandard wird die Grundvoraussetzung dafür liefern, dass Maschinen betriebssicher, mit einem hohen Datenvolumen und in Echtzeit miteinander kommunizieren können. Erst in diesem Zustand können Produktionsanlagen auf die immer komplexer werdenden Anforderungen flexibel reagieren.

5G vernetzt Maschinen schnell und effizient

Ein Teilbereich bildet die Automatisierung sowie die Möglichkeit, Maschinen aus der Ferne zu steuern. Entdecken beispielsweise Kameras auf einem Fließband einen Fremdkörper, muss der zuständige Roboterarm augenblicklich zum Stillstand kommen. Ein wichtiger Faktor dafür ist die Latenz, also die Verzögerung zwischen Senden und Empfangen eines Signals. Damit entscheidende Steuerkommandos für und zwischen den einzelnen Maschinen rechtzeitig ankommen, muss die Latenz also möglichst gering sein – im 5G-Netz soll diese Latenz bei unter einer Millisekunde liegen.

Ein weiterer Vorteil, den das Netz von morgen bietet, ist dessen Leistungsfähigkeit. Ein WLAN-Netz ist nicht auf die Vernetzung von sehr vielen Komponenten ausgelegt. Über 5G lassen sich problemlos tausende von kommunizierenden Maschinen miteinander vernetzen – und das drahtlos. Dies führt dazu, dass in der Fabrik von morgen Produktionsanlagen wesentlich flexibler bewegt und ohne Neuinstallation rekonfiguriert werden können. Innerhalb kürzester Zeit werden so komplett neue Produktionslinien aufgebaut – immer ganz individuell nach Auftragslage.

Intelligente Maschinen und hohe Kosteneffizienz

So komplex und futuristisch das Konzept der auf 5G basierenden Smart Factory zunächst klingt, so sehr wird es sich letztlich finanziell auszahlen. Das leistungsfähige 5G-Netz ermöglicht es, die Maschine mit einer großen Menge an Sensoren auszustatten und deren Daten schnell und verlustfrei zu übertragen. So werden Maschinen nicht zuletzt intelligenter – die Produktion kann überwacht und Störungen können frühzeitig erkannt und behoben werden, noch bevor es zu Produktionsausfällen kommt. Und auch das Thema Sicherheit spielt eine Rolle: Je besser Maschinen die Menschen wahrnehmen, die sie bedienen, umso seltener werden Unfälle.

Die Vorteile des neuen Mobilfunkstandards lassen sich anhand von Fräsmaschinen beispielhaft aufzeigen: Anstatt die Qualität einer Fräsung wie bisher erst hinterher anhand des fertigen Produkts beurteilen zu können, ließen sich hier schon während der Produktion Sensoren einsetzen, die miteinander kommunizieren. Direkt auf den Bauteilen angebracht ermöglichten es diese dadurch, den Fräsprozess live zu überwachen. Überstiegen die Abweichungen das Normalmaß, ließe sich der Fertigungsprozess direkt nachjustieren und der Materialausschuss deutlich reduzieren.

Nun liegt es an der Politik und der Wirtschaft, gemeinsam den Weg für 5G zu ebnen – die Technologie wird voraussichtlich ein entscheidender Faktor für Deutschland als Industriestandort sein. Derzeit wird mit einer Marktreife bis zum Jahr 2020 gerechnet, bis 2025 plant der Bund die flächendeckende Verbreitung des Netzstandards.