Drahtlose Kommunikation für automatisierte Logistik
LTE ganz privat
Nicht nur die Produktion, sondern auch die Logistik automatisiert Nokia in seiner Fabrik im Norden Finnlands. Selbstfahrende Roboter transportieren Waren selbständig und ohne feste Routen. Sie sind dabei weder über WiFi noch Bluetooth verbunden - ein privates LTE-Netz ermöglicht, dass die Roboter einen zuverlässigen Dienst verrichten.
Bild: ©Petri Kekkonen / Nokia GmbHDer kleine Roboter rollt über den Hallenboden. Er transportiert Elektronikbauteile vom Lager zur Produktion.
Bild: ©Petri Kekkonen / Nokia GmbH
LTE statt WiFi
Der Roboter der Firma Omron ist nicht allein. Eine ganze Reihe seiner Kollegen fährt durch Nokias Fabrik und liefert Teile aus. Die Firma baut und testet dort Basisstationen für Telekommunikationsdienste sowie 5G-Geräte. Die Produktion läuft weitgehend automatisch. Zudem hat Nokia zusätzlich die Logistik automatisiert. Die Roboter, sogenannte Autonomous Guided Vehicles (AGV), sind über ein Netzwerk untereinander sowie mit einer Steuereinheit verbunden. Früher nutzte die Fabrik dafür Ethernet-Kabelverbindungen, später WiFi. Aber beides hatte Nachteile: Veränderte sich das Gelände, mussten für neue Verbindungen weitere Kabel verlegt werden. Zwar war das bei WiFi nicht nötig, dafür tauchten andere Probleme auf, z.B. dass Metallregale das Funksignal störten. Hatten die Roboter keine Verbindung mehr, blieben sie einfach stehen. WiFi-Netze haben zudem nur eine begrenzte Reichweite und die Roboter konnten außerhalb nicht agieren. Mitarbeiter mussten sie erneut manuell mit dem Netzwerk verbinden. In Folge war die Logistikkette häufig unterbrochen und wichtige Teile nicht an ihrem Standort. Diese Probleme haben sich erledigt, seitdem die autonomen Fahrzeuge über ein privates LTE-Netz verbunden sind. Sie rollen nun uneingeschränkt überall auf dem Fabrikgelände umher. Verbindungen müssen nicht neu konfiguriert werden, wenn sie in einer anderen Halle eingesetzt werden. Metall stört den Funkkontakt nicht und das transportierte Material ist demzufolge immer genau dort, wo es gerade benötigt wird. Seit dem Einsatz steigerte sich die Effektivität der Logistikprozesse um 30 Prozent. Zugleich wurden Wartungsarbeiten für die Roboter um 98 Prozent gesenkt.
Bild: ©Petri Kekkonen / Nokia GmbHVorteile von LTE-Netzen
Die Bandbreite bei einem privaten LTE-Netz wird nicht wie in einem öffentlichen Netz mit anderen Nutzern geteilt. Der Frequenzbereich von 3,7GHz ist allein für Industrieanwendungen vorgesehen. Das ist auch sicherer, weil alle Daten innerhalb des eigenen Netzwerks bleiben und die einzelnen Geräte sich über SIM-Karten im Netzwerk identifizieren müssen. Ein solches Netz hat verschiedene Vorteile gegenüber anderen Verbindungsarten: LTE erreicht Orte, an denen WiFi nicht funktioniert. Es müssen auch keine Kabel für die Kommunikation verlegt werden. Darüber hinaus sind Verbindungen zuverlässig und die Netze robust. Anders als WiFi ist LTE für groß angelegte Implementierungen gemacht und kann besser skaliert werden. Es können deutlich mehr Geräte darin funken, wodurch mehr parallele und dynamische Prozesse möglich sind. Gleichzeitig müssen weniger Zugangspunkte geschaffen werden, da schon zwei Basisstationen ausreichen, um eine komplette Fabrikhalle auszuleuchten.Ein privates LTE-Netz funktioniert schon sehr gut mit 4G wie das Beispiel der Nokia-Fabrik zeigt. Die Industrie muss also nicht auf 5G warten, um ihre Fabriken zu vernetzen. Weil das Netzwerk aber mit beiden Standards umgehen kann, können Unternehmen auf Wunsch nach und nach von 4G auf 5G umstellen.
Weitere Dienste im privaten Netz
Auf ein privates LTE-Netz können weitere Dienste aufgesetzt werden. Mit der Plattform Nokia Digital Automation Cloud wird auf Wunsch z.B. High Accuracy Indoor Positioning möglich: Damit können Assets bis auf eine Entfernung von weniger als einem halben Meter getrackt werden. Über sogenannte Asset Tags an den Gegenständen spürt ein Locator sie auf. So lassen sich Logistikpfade nachvollziehen, z. B. bei den autonomen Robotern: Auf welchen Wegen waren sie in der Halle unterwegs und wo sind sie am häufigsten zu finden? Über die Cloud kann außerdem ein Kommunikationsdienst für Mitarbeiter implementiert werden. Sie nutzen dazu mobile Geräte wie Tablets oder Smartphones.
Nicht nur die Produktion, sondern auch die Logistik automatisiert Nokia in seiner Fabrik im Norden Finnlands. Selbstfahrende Roboter transportieren Waren selbständig und ohne feste Routen. Sie sind dabei weder über WiFi noch Bluetooth verbunden - ein privates LTE-Netz ermöglicht, dass die Roboter einen zuverlässigen Dienst verrichten.
Bild: ©Petri Kekkonen / Nokia GmbHDer kleine Roboter rollt über den Hallenboden. Er transportiert Elektronikbauteile vom Lager zur Produktion.Bild: ©Petri Kekkonen / Nokia GmbH
LTE statt WiFi
Der Roboter der Firma Omron ist nicht allein. Eine ganze Reihe seiner Kollegen fährt durch Nokias Fabrik und liefert Teile aus. Die Firma baut und testet dort Basisstationen für Telekommunikationsdienste sowie 5G-Geräte. Die Produktion läuft weitgehend automatisch. Zudem hat Nokia zusätzlich die Logistik automatisiert. Die Roboter, sogenannte Autonomous Guided Vehicles (AGV), sind über ein Netzwerk untereinander sowie mit einer Steuereinheit verbunden. Früher nutzte die Fabrik dafür Ethernet-Kabelverbindungen, später WiFi. Aber beides hatte Nachteile: Veränderte sich das Gelände, mussten für neue Verbindungen weitere Kabel verlegt werden. Zwar war das bei WiFi nicht nötig, dafür tauchten andere Probleme auf, z.B. dass Metallregale das Funksignal störten. Hatten die Roboter keine Verbindung mehr, blieben sie einfach stehen. WiFi-Netze haben zudem nur eine begrenzte Reichweite und die Roboter konnten außerhalb nicht agieren. Mitarbeiter mussten sie erneut manuell mit dem Netzwerk verbinden. In Folge war die Logistikkette häufig unterbrochen und wichtige Teile nicht an ihrem Standort. Diese Probleme haben sich erledigt, seitdem die autonomen Fahrzeuge über ein privates LTE-Netz verbunden sind. Sie rollen nun uneingeschränkt überall auf dem Fabrikgelände umher. Verbindungen müssen nicht neu konfiguriert werden, wenn sie in einer anderen Halle eingesetzt werden. Metall stört den Funkkontakt nicht und das transportierte Material ist demzufolge immer genau dort, wo es gerade benötigt wird. Seit dem Einsatz steigerte sich die Effektivität der Logistikprozesse um 30 Prozent. Zugleich wurden Wartungsarbeiten für die Roboter um 98 Prozent gesenkt.
Nokia GmbH
Dieser Artikel erschien in INDUSTRIAL COMMUNICATION JOURNAL 3 2019 - 11.09.19.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
