Sensoren registreren continu metingen in installaties en machines om te controleren of alles volgens plan verloopt en om eventuele fouten in de industriële productieomgeving in een vroeg stadium te herkennen. Echter, als een regel, evaluatie van de gegevens is gedecentraliseerd en vindt plaats met vertraging. In tegenstelling tot dit, de 5G draadloze standaard maakt directe, draadloze meting in realtime. Fraunhofer in Aken werkt samen met Ericsson om een ​​unieke testomgeving te bieden voor 5G-toepassingen in de industrie. De partners zullen het voorbeeld van de fabricage van vliegtuigmotorcomponenten gebruiken om live, Voor de eerste keer, de mogelijkheden die de technologie biedt op de Hannover Messe van 23-27 april 2018.

De productie van vliegtuigmotoren is een complexe en dure aangelegenheid. De hele productieketen van een compressorcomponent die bekend staat als Blisk (blad-geïntegreerde schijf) kan tot 200 kosten, 000EUR. De hoogste veiligheids- en kwaliteitsnormen moeten worden nageleefd en computergestuurde werktuigmachines moeten worden geprogrammeerd om ervoor te zorgen dat de componenten precies worden geproduceerd zoals bepaald in de ontwerpplannen. Sensoren gemonteerd op installaties en machines bewaken het productieproces continu. "Toch is er altijd een zeker element van restrisico omdat de kwaliteitsanalyse met een aanzienlijke vertraging decentraal wordt uitgevoerd. Vooral de natuurlijke frequenties van de dunwandige bladen vormen een probleem bij de productie, omdat ongecontroleerde trillingen nadelige effecten hebben op de kwaliteit, die moeten worden gecorrigeerd via tijdrovende handmatige handelingen na de productie, " verklaarde Dr. Sascha Gierlings, Hoofd Prototype Manufacturing bij het Fraunhofer-Instituut voor Productietechnologie IPT in Aken.

Unieke testomgeving in Aken

Een combinatie van de nieuwste sensortechnologie en snelle gegevensoverdrachtsnelheden zoals die worden geboden door de toekomstige mobiele communicatiestandaard 5G lijkt een veelbelovende oplossing voor dit probleem. In het specifieke geval van blisk-productie, de Fraunhofer IPT heeft een speciaal ontwikkelde sensor direct op het onderdeel bevestigd. Dit brengt de trillingsspectra van de blisk via 5G met een latentie van minder dan milliseconden over naar software die onmiddellijk herkent of de trillingen het toegestane maximum overschrijden of kritische frequenties hebben bereikt en het productieproces daar onmiddellijk op aanpast. Een bijkomend voordeel:de snelle gegevensoverdracht maakt een digitale tweeling, de virtuele reflectie van een te genereren component. Deze tweeling helpt bij het beantwoorden van belangrijke vragen met betrekking tot het productieproces op de computer, voordat het proces begint.

De live overdracht van componentgegevens is ontwikkeld door het onderzoeksinstituut in Aken in samenwerking met Ericsson, de Zweedse technologieleverancier in het High Performance Center Networked, Adaptieve productie. De partners zullen hun oplossing voor het eerst aan het publiek onthullen in een live demo op de Hannover Messe eind april:de onderzoekers van het Fraunhofer Instituut zullen het trillingsspectrum van een gefreesde blisk rechtstreeks via 5G-technologie in realtime overdragen van de sensor naar een weergave-eenheid. "We hopen dat ons optreden op de beurs alle geïnteresseerde bedrijven zal aanmoedigen om ons in Aken te bezoeken, zodat ze kunnen profiteren van de unieke testomgeving die we hier hebben voor 5G-toepassingen in de industrie, " voegt Niels König toe, Manager van de afdeling Production Metrology en coördinator van 5G-activiteiten bij de Fraunhofer IPT, potentiële klanten rechtstreeks aanspreken. "Blisk-productie is slechts een van de vele denkbare toepassingsgebieden. De complexiteit, echter, maakt het bijzonder geschikt om als demonstrator te gebruiken."

"Voorbeelden van toepassingen zoals Blisk-productie benadrukken het feit dat er geen manier is om 5G te omzeilen voor degenen die ernaar streven hun productie toekomstbestendig te maken, " legt Stefan Koetz uit, CEO van Ericsson GmbH. "Natuurlijk, wanneer u oplossingen voor connectiviteit creëert als onderdeel van Industrie 4.0, is het essentieel om zij aan zij te werken met een solide partner met een staat van dienst op het gebied van integriteit en met onovertroffen normen op het gebied van kwaliteit en betrouwbaarheid. Onze missie in een notendop."

5G vanaf 2020

Er zijn al plannen om 5G in 2020 als nieuwe standaard voor mobiele communicatie te introduceren. Naast lage latentietijden, het belooft hoge gegevensoverdrachtsnelheden tot 10, 000 megabits per seconde en maakt het mogelijk om meerdere apparaten tegelijk te laten werken in nauw met elkaar verbonden kleine radiocellen. Voor de eerste keer ooit, 5G-technologie maakt daarmee het gebruik van draadloze sensorverbindingen mogelijk voor realtime data-analyses en adaptieve besturing van productieprocessen met korte reactietijden. "De grootste uitdaging voor aanbieders van mobiele communicatie vanaf nu tot 2020 zal zijn om de omvang van transmissie-eenheden te blijven verkleinen. Van laptop tot smartphone of chipgrootte, zo mogelijk. Onze missie is het ontwikkelen van de benodigde meet- en regeltechniek, " zo vat König de volgende stappen in het ontwikkelingsproces samen.