Smart Factory im Visier: Volkswagen testet Einsatz von 5G

Der Wolfsburger Automobilhersteller hat zwei Projekte zum Einsatz von 5G gestartet. Die Mobilfunk-Technologie soll die Datenübertragung schneller, die Fertigung flexibler machen. Zum störungsfreien Probelauf hat der Konzern eine eigene 5G-Funkfrequenz beantragt.

Die Mobilfunktechnologie 5G soll, als privates Netz mit eigener, störungsfreier Frequenz, unter anderem den Fertigungsprozess optimieren. | Bild: Volkswagen AG.
Die Mobilfunktechnologie 5G soll, als privates Netz mit eigener, störungsfreier Frequenz, unter anderem den Fertigungsprozess optimieren. | Bild: Volkswagen AG.
Claudia Leistritz

VW will die Technologie des Mobilfunknetzes 5G in seine Produktion und in die Steuerung von fahrerlosen Transportsystemen integrieren. Den Angaben zufolge soll die mit der umfassenden Vernetzung ermöglichte, schnelle und sichere Übertragung von Daten dazu beitragen, den Fertigungsprozess zu optimieren und flexibler zu gestalten. Dazu hat Volkswagen in seinem Stammwerk in Wolfsburg mit dem Testlauf einer „vollvernetzten Fabrik“ begonnen. In der VW-Produktionsstätte für die E-Fahrzeug-Endmontage in Dresden, der „Gläsernen Manufaktur“, finden parallel dazu Testläufe mit fahrerlosen Transportsystemen statt, die über 5G gesteuert werden.

Verzögerungsfreie Daten für die Produktion

Im Wolfsburger Werk probt das Unternehmen nach eigenen Angaben eine per 5G „vollvernetzte Fabrik“ mit einem lokalen 5G-Standalone-Netz („Campusnetz“), das dort zunächst im zentralen Entwicklungszentrum sowie in der Pilothalle der Produktion zum Einsatz kommt. Das System soll nach seiner Eignung für die hohen Anforderungen in der Automobilproduktion geprüft und gleichzeitig für den industriellen Serieneinsatz weiterentwickelt werden, so der Bericht.

Dabei werde eine exklusive 5G-Funkfrequenz verwendet und die 5G-Infrastruktur in Eigenregie aufgebaut und betrieben, um die Daten sicher und verzögerungsfrei übertragen zu können. Im Anschluss will man mit dieser Technologie erworbenes Know-how als wettbewerbsfähiges Spezialwissen für die Zukunft nutzen sowie Datensicherheit gewährleisten, heißt es.

Intelligente Roboter, fahrerloser Transport

Das Projekt laufe im Rahmen der Accelerate-Strategie des Unternehmens, das die Volkswagen-Standorte beschleunigt zu einer digitalisierten Produktion umgestalten, zur „Smart Factory“ transformieren will, sagt Christian Vollmer, Vorstand für Produktion und Logistik der Marke Volkswagen Pkw. Man wolle die Produktion leistungsfähiger und flexibler machen. In der Technologie 5G liege großes „Innovationspotential“ auf Gebieten wie intelligente Roboter, Fahrerlose Transportsysteme, vernetzte Steuerung von Anlagen und Maschinen in Echtzeit bis zur kabellosen Software-Überspielung für produzierte Fahrzeuge.

Datenübertragung in Echtzeit

Rund 5.000 intelligente Roboter werden laut VW in Wolfsburg bereits eingesetzt; hinzuzurechnen seien noch eine Vielzahl weiterer Maschinen und Anlagen. Zukünftig brauche man eine sichere und verzögerungsfreie Übertragung von Daten, um diese robotergesteuerten Elemente zuverlässig steuern und überwachen zu können. Das 5G-Netz könne die Daten schneller durch das Netz schicken als andere drahtlose Kommunikationstechnologien wie beispielsweise WLAN. Die kurze Latenzzeit, also die Zeit, die zum senden der Daten durch das Netz benötigt wird, dauere bei 5G höchstens eine Millisekunde. Zudem biete die Technologie Datenübertragungsraten im Gigabitbereich und bleibe auch bei starker Auslastung stabil. Die kabellose Kommunikation in Echtzeit ermögliche somit erst die Funktion vieler Anwendungen einer smarten Fabrik.

In Wolfsburg sollen nun innerhalb des Projekts "unter Laborbedingungen" Daten auf produzierte Fahrzeuge kabellos aufgespielt werden, wie VW berichtet. Die immer umfassendere Digitalisierung und Vollvernetzung von Fahrzeugen erfordere bei der Produktion die Übertragung immer größerer Datenmengen an die Autos. Mit Hilfe von 5G könne diese Übertragung wesentlich schneller ablaufen und zudem auch zeitlich flexibel in die Produktion eingebracht werden.

„Internet of Things“ voranbringen

Die Mobilfunknetztechnologie 5G könne den Weg zum industriellen „Internet of Things“ wesentlich vorantreiben, sagt Beate Hofer, CIO im Volkswagen Konzern. „Wir wollen daher umfassende Erfahrungen in dem Betrieb und industriellen Einsatz von 5G sammeln.“ Den Angaben zufolge soll das Campusnetz in Wolfsburg einen großen Bereich des 6,5 Quadratkilometer großen Werksareals abdecken.

Unabhängiges Netzwerk mit Nokia

Den Aufbau und den Betrieb führt VW den Angaben zufolge in Eigenregie durch. Die dafür benötigte private Funkfrequenz für das Campusnetz, bei 3,7 bis 3,8 GHz mit 100 MHz Bandbreite, wurde bei der Bundesnetzagentur beantragt und genehmigt. Das exklusive Frequenzspektrum sei ein Schlüsselfaktor für den 5G-Campusbetrieb innerhalb des Produktionsstandorts, heißt es. Erst diese eigene Frequenz, exklusiv von VW für nur diese Produktion genutzt, stelle eine störungsfrei verfügbare drahtlose Übertragung sicher. Die Ausrüstung für das Netzwerk soll vom finnischen Telekommunikationskonzern Nokia kommen.

Anlagensteuerung bei fahrerlosen Transportsystemen

In der gläsernen Manufaktur in Dresden dagegen werde, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung, die Anlagensteuerung über 5G getestet. Die Einrichtung erprobt als „VW-Pilot Factory“ Technologien im Regelbetrieb der ID.3-Kleinserie und hat dafür eine 5G-Insel in Betrieb genommen. In Zusammenarbeit mit Porsche, Audi und der TU Dresden will die Marke Volkswagen Pkw als Mitglied im konzerneigenen „5G-Kompetenznetzwerk“ die vernetzte Anlagensteuerung an einem Fahrerlosen Transportsystem (FTS) weiterentwickeln. Dabei übermitteln Sensoren des FTS die registrierten Umfeld-Daten per 5G an den Cloud-Computer, der dann den Fahrtkurs zu einer ID.3 Karosserie berechnet und das Ergebnis in Echtzeit zurückmeldet.

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