Begrüßung

Der Bremer IRLG-Direktor und Gastgeber eröffnet die Veranstaltung mit einleitenden Worten zum IRLG und dem Tagesprogramm.

Armin Dekorsy

IRLG Board of Directors

Universität Bremen, IRL Bremen

Keynote: Industrial Wireless – zwischen Forschung, Marketing und Praxis

Funktechnologien in der industriellen Automatisierung haben mittlerweile mehr als 20 Jahre Evolution hinter sich. In dieser Zeit wurden viele Forschungsschwerpunkte beleuchtet, neue Technologien entwickelt und sogar Spektrum für die industrielle Nutzung zur Verfügung gestellt. Andererseits hat der Markt und die Kunden nicht alles akzeptiert. Manche Technologie ist aus wirtschaftlichen Gründen, andere aus Gründen der Nutzbarkeit fast wieder vom Markt verschwunden. Die Frage nach der „Killerapplikation“ ist immer noch allgegenwärtig und hat insbesondere in der spannenden Diskussion um 5G wieder Fahrt aufgenommen. Daneben gibt es heute einige spezialisierte Technologien, die einen sehr starken Fokus auf einen, oder wenige Use-Cases haben.
Der Key Note Vortrag entführt Sie in eine Zeitreise aus über 20 Jahren „Industrial Wireless“ und zeigt, welchen Einfluss technische, wirtschaftliche, oder gar politische Hindernisse auf den Erfolg von drahtlosen Kommunikationstechnologien hatten und haben. Anhand echter Anwendungen reflektiert die Präsentation das bisher Erreichte und konfrontiert zum Schluss die aktuelle Situation rund um 5G mit den „lessons learned“ aus 20 Jahren Industrial Wireless.

Frank Hakemeyer

Phoenix Contact

5G SAIFE – Kommunikation und Lokalisierung im Industrieumfeld

Der Einsatz von autonomen Flurförderfahrzeugen in Betrieben birgt neben Möglichkeiten zur Steigerung der Produktivität auch Unfallgefahren. Daher unterliegt der Einsatz von autonomen Flurförderfahrzeugen starken Reglementierungen, wie niedrigen Geschwindigkeiten oder speziellen Vorfahrtsregeln. Für eine Steigerung der Produktivität und Sicherheit müssen alle innerbetrieblichen Verkehrsteilnehmer in der Lage sein, über die aktuelle Position anderer Teilnehmer informiert zu werden, um ihre Trajektorie anpassen zu können und somit Unfälle zu vermeiden. Im Rahmen des 5GSAIFE Projekts wird hierzu eine 5G basierte Kommunikation zwischen allen Teilnehmern realisiert. Gleichzeitig sollen zur Bestimmung der aktuellen Position die Möglichkeiten des 5G Standards zur latenzarmen Lokalisierung aller Verkehrsteilnehmer genutzt werden. In diesem Vortrag wird das Potential von 5G zur Lokalisierung vorgestellt, und es werden die dabei entstehenden Herausforderungen in der Anwendung im IIOT diskutiert.

Bjarne Frischkorn

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

TU Dortmund

Drahtlose Datenübertragung in digitalisierten Produktlebenszyklen

In der Digitalisierung des Produktlebenszyklus wird eine zeitnahe Bereitstellung von produktrelevanten Daten und Informationen immer wichtiger. Ob in der Produktentwicklung, der Produktion, der Nutzungsphase oder in der Wiederverwertung - die drahtlose Datenübertragung wird immer bedeutsamer für eine wirtschaftliche, kundenorientierte, resiliente und nachhaltige Wertschöpfung. Anhand ausgewählter Szenarien aus unterschiedlichen Produktlebenszyklusphasen beleuchtet der Vortrag aktuelle und zukünftige Potenziale der drahtlosen Datenübertragung in industriellen Anwendungen. Auf der Grundlage von Forschungsarbeiten am BIBA werden die besonderen Anforderungen unter anderem der Mensch-Roboter-Kollaboration, der prädiktiven Instandhaltung, der Windkraft sowie der Zustandsüberwachung sicherheitskritischer Anlagenkomponenten an die drahtlose Datenübertragung veranschaulicht und analysiert.

Karl Hribernik

BIBA

Forschungsprojekt: 5G SIMONE (sicher.mobil.vernetzt.)

Das MONOCAB ist ein automatisiert fahrendes Einschienenfahrzeug, das auf einem vorhandenen Gleis gleichzeitig mit mehreren Fahrzeugen in beide Richtungen fahren kann. Ziel ist vor allem die Nutzung stillgelegter Strecken der Bahn im ländlichen Raum. Ein solches automatisiert fahrendes Fahrzeug setzt eine zuverlässige interne und externe Kommunikation voraus. Vorgesehen ist eine Kommunikation zu einem zentralen Leitstand zur Überwachung der Flotte und einer Fernsteuerung im Fehlerfall, sowie einer Kommunikation untereinander, z.B. mit vorausfahrenden und entgegenkommenden MONOCABs, und mit der Infrastruktur, z.B. Bahnübergängen. Die Anforderungen an eine solche Kommunikation sind hoch: Sie muss zeitliche Grenzen einhalten (Echtzeit), eine ausreichende Bandbreite ermöglichen (z.B. Videostream der Strecke) und robust gegen (mutwillige) Störungen sein. Ein entsprechendes Kommunikationskonzept auf Basis von 5G wird derzeit im Forschungsprojekt "5G SIMONE" (sicher.mobil.vernetzt.) entwickelt.

Andre Bröring

Institut für industrielle Informationstechnik (inIT),
Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe

Wireless TSN and Physical Layer Security

Echtzeitfähige Campusnetze haben ein hohes Potential für Industrie 4.0-Anwendungen. Hierfür hat 3GPP basierend auf URLLC (Ultra Reliable and Low Latency Communication) Schnittstellen für TSN (Time Sensitive Networks) definiert. Allerdings erfordern TSN over 5G Systeme eine anspruchsvolle Konfiguration, die insbesondere mittelständische Anwender und Nicht-Funkexperten vor große Herausforderungen stellt. Daher sind geeignete Verfahren zum Management und zur Konfiguration von TSN over 5G Campusnetzen notwendig, wie sie das BMDV Projekt open5GpaceMaker entwickelt.
Eine weitere Herausforderung der zunehmend vernetzten und damit angreifbaren Industrie 4.0 Infrastruktur ist die IT-Sicherheit. Hier bieten neue Ansätze basierend auf Physical Layer Security mithilfe eines lokal geteiltes Geheimnisses neue Möglichkeiten Anlagen gegenüber externen Angreifern zu sichern.

Ralf Tönjes

HS Osnabrück

Ergebnisse des Forscherkarussells

Die Ergebnisse des Vortags aus der Zusammenkunft junger Forscherinnen und Forscher werden kurz vorgestellt.

IRLG

Labtour: IRL Bremen

Es werden drei 5G-Demos des IRL Bremen gezeigt:

• Drahtlose Patientenüberwachung im RTW,
• Off-the-Shelf 5G Campus Netzwerk,
• Steuerung eines AGVs mit SDR.

IRL Bremen

Demo IRL Magedeburg

Der Demonstrator zeigt einen PROFINET-Datenaustausch zwischen SPS-Steuerung und IO Device über ein 5G Netzwerk. Er bestätigt so die Umsetzbarkeit der Verwendung von 5G-Lösungen für die Echtzeitkommunikation zwischen Geräten in einem industriellen Umfeld. Das vom ifak e. V. entwickelte Messsystem Funk Transfer Tester (FTT) ermittelt die Parameter des 5G Systems bei der Übertragung von PROFINET-Daten, um die Grenzen des Systems zu ermitteln. Dazu nutzt es das zum FTT gehörende Messgerät Multiface und die Steuer- und Auswerte-Software FTTManager.

IRL Magdeburg

Mittagspause

Speisen und Getränke werden vor Ort bereit gestellt.

5G TSN Bridge Prototype – Challenges and Learnings

NXP CTO – System Innovation team from Hamburg supports government-funded & innovative projects across Germany and Europe. In these projects and outside, there is a strong interest & push to develop TSN over the 5G System. Even though 3GPP introduced IEEE specified 802.1 Time Sensitive Network in Release 16 specifications almost three years back, development progress is not sprinting as industry expected. In the presentation, we discuss reasons and share our vision on building an early 5G Wireless TSN prototype.

Harsha Master

NXP

MOCZ: A Sensing and Communication Waveform

Integrated sensing and communication (ISAC) ist ein vielversprechendes Verfahren für zukünftige drahtlose Technologien um Kommunikation mit Sensorik zu kombinieren. Eine zentrale Herausforderung für ISAC ist die Entwicklung einer Wellenform mit guten Eigenschaften sowohl für die Sensorik als auch für die Kommunikation. In diesem Vortrag stellen wir MOCZ (modulation on conjugated zeros) vor, eine neuartige Wellenform, die gleichzeitige inkohärente Kommunikation und Radar in stark zeitvarianten Mehrwegekanälen ermöglicht. MOCZ erreicht hervorragende Radareigenschaften für Entfernungsmessung bei gleichzeitiger Modulation der Informationen auf den Nullstellen von Polynomen, wodurch eine effiziente Demodulation am Empfänger ohne Kanalkenntnis möglich ist. Somit ist MOCZ ein vielversprechender Kandidat für ISAC, da es eine vollständig integrierte Wellenform anbietet.

Dennis Wieruch

MOXZ

Drei Jahre 5G Campusnetze – und wie geht es weiter?

Seit mehr als drei Jahren ist es in Deutschland möglich, auf 5G-Technologie basierende private Funknetze (Campusnetze) zu errichten und zu betreiben. Die Vorteile von 5G, insbesondere im Vergleich mit der WLAN-Technologie, sind für viele Anwender aus heutiger Sicht noch nicht klar erkennbar. Auch gibt es sehr unterschiedliche Realisierungskonzepte für Campusnetze. Aktuelle Trends wie OpenRAN werden im Vortrag beleuchtet und kritisch hinterfragt.

Torsten Musiol

Mecsware

Vernetztes Autonomes Fahren in den Projekten MUTIG-VORAN und Safety Control Center

Innerhalb verschiedener Forschungsprojekte arbeitet TOPAS Industriemathematik Innovation gGmbH gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft an autonomen Fahrfunktionen. Hierzu werden neue Algorithmen mit Cloud-Anbindung entwickelt und getestet, die in verschiedenen Testgebieten experimentell erprobt werden. Übergeordnete Ziele sind:

• die Entwicklung effizienter KI-Algorithmen (u.a. Trajektorienoptimierung, Deep Learning, Modellprädiktive Regelung, Sensorfusion) für das hoch-automatisierte Fahren
• die Nutzung von mobilen Kommunikationswegen (5G, Satellit) für resiliente und effiziente Algorithmen
• die Entwicklung von Prädiktionsalgorithmik zur Situations-Bewertung und Notwendigkeit der Absicherung
• sowie das Erproben von V2X und Remote Control für einen sicheren und vernetzen Straßenverkehr

Margareta Runge

TOPAS

Effiziente Instandhaltung durch Datenanalyse: Predictive Maintenance in der Industrie?

Hochauflösende Motorstromdaten als Basis für prädiktive Wartung am Beispiel von Regalbediengeräten.

Florian Hartke

DockOne

Wrap-Up

Wir schließen das offizielle Tagesprogramm mit einer kurzen Zusammenfassung bevor die Networking Session eröffnet wird.

Niklas Bulk

Universität Bremen, IRL Bremen

Networking Session

Zum Ausklang des Tages laden wir zum Verweilen ein und bieten die Möglichkeit für weitere Diskussionen und das Knüpfen von Kontakten sowie einen weiteren Blick auf die Demos.