Realisierung eines vollständigen drahtlosen Echtzeitkommunikationssystems als Ersatz von kabelgebundenen Systemen
In modernen und komplexen Industrieanlagen kommunizieren mehr und mehr Systeme miteinander. Nach Berechnungen eines Fachverbandes kann durch den Einsatz und die Vernetzung von Sensoren, Aktoren und Steuereinheiten die Produktionsleistung bei diesen Anlagen um bis zu 30 % gesteigert werden. Ein Beispiel ist die Geschwindigkeit von Antriebsmotoren in Industrieanlagen: Durch Verbesserungen bei deren Synchronisierung wird die Effizienz, Genauigkeit und Lebensdauer dieser Systeme massiv erhöht. Die dafür benötigten Daten müssen allerdings mit einer Verzögerung von unter einer Millisekunde übertragen werden. Dies ist heute nur mit kabelgebundenen Kommunikationslösungen (z. B. Ethernet) realisierbar. Drahtlose Lösungen weisen typischerweise Verzögerungszeiten von über fünf Millisekunden auf.
Das Vorhaben Drahtlose, zuverlässige Echtzeitkommunikation für Automatisierung, Produktion & Logistik in der Industrie (DEAL) hat das Ziel, ein vollständiges drahtloses Kommunikationssystem zu realisieren, um kabelgebundene Systeme ersetzen zu können. Dazu werden, aufbauend auf bestehenden Standards, neue Ansätze entwickelt, um die Verzögerungszeiten auf unter 0,5 Millisekunden zu reduzieren. Zusätzlich soll die Wahrscheinlichkeit, dass Datenpakete fehlerhaft übertragen werden, soweit sinken, dass es den Anforderungen von Produktionsanalagen gerecht wird. Um dies zu erreichen, werden z. B. mehrere Frequenzbänder gleichzeitig genutzt und gerichtete Antennen verwendet, die sich mittels eines echtzeitfähigen Positionierungssystems optimal auf den Empfänger ausrichten.
Die Ergebnisse von DEAL werden den Einsatz echtzeitfähiger Regelung in der Industrie deutlich vereinfachen beziehungsweise erst ermöglichen. Besonders die Entwicklungen frei beweglicher Objekte wie Produktionsroboter in neuartigen Industrie 4.0-Anlagen werden von den im Projekt angestrebten Lösungen profitieren.
Die Forschungsergebnisse werden in neuartige Software und einzelnen Hardwarekomponenten integriert, die sowohl einzeln sowie als komplexes Gesamtsystem verwendet werden können. Die angestrebten Anwendungen liegen nicht nur im Automotive-Bereich, sie können auch die Produktionsleistung vieler anderer Industriebranchen enorm steigern.