Der neue Mobilfunkstandard 5G ist in aller Munde. Er verspricht extrem schnelle Datenübertragungen und zuverlässige Netze. Auch für die Fertigung kann der Standard in Zukunft ganz neue Möglichkeiten eröffnen.

Menschen steuern Anlagen aus dem Homeoffice, Maschinen kommunizieren mit Maschinen, Fertigungsprozesse laufen automatisiert und fehlerfrei wie nie ab – das sind nur einige Möglichkeiten, wie intelligente Fabriken und Fertigungsunternehmen in Zukunft aussehen könnten. Möglich machen soll das 5G. Seit 2019 gibt es den neuen Mobilfunkstandard in Deutschland und der Ausbau geht stetig voran.

Was ist 5G?

5G bezeichnet das Netz der fünften Mobilfunkgeneration und ist die Weiterentwicklung von 4G (LTE), 3G (UMTS) und 2G (GSM). Es ist der erste Mobilfunkstandard, dessen Leistung mit der Datenübertragung per Glasfaserkabel mithalten kann. Sehr kurze Latenzzeiten von unter einer Millisekunde sorgen für eine nahezu verzögerungsfreie Übertragung hoher Datenraten von bis zu 10 GBit/s. Auf einem Quadratkilometer Fläche können im 5G-Netz eine Million Geräte mit einer Bandbreite von bis zu 20 Gbit/s zuverlässig kommunizieren. Im Vergleich zu LTE heißt das: 5G ist 30- bis 50-mal schneller und 100-mal zuverlässiger, kann eine 16-mal höhere Datenrate transportieren und auf der gleichen Fläche 100-mal so viele Geräte verbinden. Mit 5G lassen sich auch kleine Funkzellen, also Bereiche, in denen ein Funkmast sendet, abgrenzen. In diesen Zellen können zahlreiche Geräte gleichzeitig verbunden und betrieben werden – ohne die bisher durch WLAN-Verbindungen verursachten Verzögerungen. So können Unternehmen auch private Netze einrichten, die unabhängig und abgegrenzt vom öffentlichen Netz sind. Zudem lassen sich einzelne Komponenten auch getrennt verschlüsseln. So ist im Falle eines Cyberangriffs nicht das gesamte Netzwerk betroffen. Damit bietet 5G nicht nur eine starke Leistung, sondern ist auch besonders sicher.

Türöffner für die Industrie 4.0

Anders als die vorherigen Kommunikationsstandards, dient 5G erstmals nicht nur der Verwendung durch Menschen, sondern ist besonders auf das Industrial Internet of Things (industrielles Internet der Dinge, kurz IIoT) ausgerichtet. Der neue Standard ermöglicht die Echtzeit-Datenkommunikation per Funk auch in kritischen Bereichen zuverlässig umzusetzen. Damit eignet sich 5G für sensible Anwendungen wie Produktionsanlagen, bei denen Fehler oder Ausfälle hohe Kosten verursachen können. Das Netz soll in Zukunft Maschinen, Geräte und Sensoren miteinander verbinden und die Visionen der Industrie 4.0 Wirklichkeit werden lassen.

Die Automatisierung der Fertigung bietet auch für kleine und mittlere Unternehmen Chancen. Mehr dazu hier.

Neue Möglichkeiten in der Fertigung

Die Anwendung von 5G in der Industrie kann auch Fertigungsunternehmen wie die BAM GmbH flexibler, mobiler und effizienter machen. Der Standard eröffnet ganz neue Möglichkeiten der Vernetzung: Beispielweise könnten sich Mitarbeiter künftig, statt von Maschine zu Maschine zu laufen, über mobile Bedienpanels einfach in die Systeme schalten, schneller reagieren und von überall Prozesse steuern. Robotersysteme in Produktionen mit vielen Varianten können in Echtzeit neu konfiguriert werden und auch fahrerlose Transportsysteme werden möglich. Mit 5G lassen sich Datenbrillen einbinden, die eine noch genauere Prozessüberwachungen ermöglichen. Sensoren können die laufende Bauteilfertigung überprüfen und adaptive Maschinen und Anlagen auf Basis dieser Messungen direkt Anpassungen vornehmen. Auch bei der Digitalisierung analoger Maschinenparks unterstützt 5G: Neue Maschinen sind teuer und meist lassen sich Sensoren und Aktoren für die Echtzeit-Messung nicht mehr per Kabelverbindung nachrüsten – mit kabellosen Sensoren und einem 5G-Netzwerk ist das jedoch kein Problem.  

Unterstützung für KMU

Auch wenn die Abdeckung des 5G-Netzes in Deutschland zunehmend wächst, sind noch einige Herausforderungen zu meistern, damit die Vision der vernetzten Fertigung Alltag wird. Zurzeit laufen verschiedene Projekte, die 5G-Anwendungen in der Industrie in verschiedenen Szenarien testen und weiterentwickeln. Doch die Einrichtung eigener Netze ist für Unternehmen teuer und anspruchsvoll. Maschinen müssen 5G-fähig werden, es braucht passende IT-Umgebungen sowie Schnittstellen für den Datentransfer und die -verarbeitung. Wer beim Thema Digitalisierung gut aufgestellt ist, wird sich deutlich leichter tun, auch bei 5G mitzuziehen. Gerade kleine und mittelständische Unternehmen benötigen jedoch Unterstützung, damit sie eine realistische Möglichkeit erhalten, die Vorteile von 5G auch für sich zu nutzen.

Mehr zum Thema Digitalisierung bei BAM gibt es hier.