Motivation
In Produktionsanlagen eingesetzte Automatisierungskomponenten werden heute typischerweise drahtgebunden vernetzt. Mit Industrie 4.0 wird ein verstärkter Bedarf an flexiblen, drahtlosen Lösungen entstehen. Der Planer einer Produktionsanlage ist bei der Auslegung von industriellen Funknetzen nun mit völlig neuen Problemen konfrontiert. Insbesondere kleine und mittlere Unternehmen verfügen nicht über die notwendigen personellen Ressourcen und technischen Mittel, sich mit diesem Thema intensiv auseinanderzusetzen.
Ziele und Vorgehen
Wesentliche Ziele des Verbundvorhabens „EMILIA“ sind es, ein Konzept und eine exemplarische Umsetzung eines 3D-Planungswerkzeugs zu entwickeln. Damit sollen der zuverlässige Betrieb, die Diagnose und die Fehleranalyse von Funkanwendungen unterstützt werden. Als Grundlage hierfür werden Konzepte untersucht, die eventuelle Informationsverluste durch Störungen bei der Übertragung modellieren (sogenannte Kanalmodelle). Diese sind speziell auf das industrielle Umfeld zugeschnitten. Auf dieser Basis wird ein Softwaretool prototypisch umgesetzt, das dem Anwender die Planung des Hallenlayouts unter Berücksichtigung der Funkfeldplanung ermöglicht. In Kombination mit einem Kanalemulator, der in der Lage ist, die modellierten Störeinflüsse auf ein echtes Signal zwischen Sender und Empfänger zu übertragen, entsteht so ein neuartiges Testsystem. Dieses bildet reale Umgebungen nach, lässt die Ausbreitungsbedingungen im Vorfeld der Installation eines Funkkommunikationssystems abschätzen und erlaubt eine Performancebewertung. Auf diese Weise kann die Zuverlässigkeit des gesamten Kommunikationskonzepts einer geplanten Produktionsanlage im Vorfeld der realen Installation individuell bewertet werden, ohne dass aufwendige Messungen vor Ort, die auch erst nach der Inbetriebnahme möglich wären, erforderlich sind. Im Ergebnis werden sowohl Inbetriebnahmezeiten der Produktionsanlage als auch damit verbundene Kosten reduziert.
Innovationen und Perspektiven
Mit der Demag Cranes & Components GmbH beteiligt sich ein Endanwender an EMILIA als assoziierter Industriepartner für die Spezifikation von Anwendungsfällen und Leistungsanforderungen sowie zur Erprobung der Projektergebnisse. Für eine reale Werkhalle (DEMAG Research Factory als Demonstratorumgebung) mit einer Fläche von etwa 300 m² sollen die Planung und Emulation erstellt und die Planungsergebnisse anschließend in der Halle umgesetzt werden. Anhand von Messungen sollen die Ergebnisse der Planung mit den wirklich erzielten Ergebnissen verglichen und so die Realitätsnähe der EMILIA-Lösung unter Beweis gestellt werden.