Industrielle Automatisierung
Mobile Automatisierung durch schnelles Roaming in der Fahrzeugfertigung
28.03.2023
In der Automobilproduktion ist die mobile Automatisierung, wie etwa fahrerlose Transportsysteme (AGV), Skillet-Förderer und Elektrohängesysteme (EMS), entscheidend für den täglichen Betrieb geworden. Automobilhersteller setzen bereits seit Jahrzehnten Förderbänder ein, um Fahrgestelle, Gehäuse und Teile zu transportieren. Diese nützlichen Geräte und Anlagen sind heute selbstverständlich intelligenter und flexibler als je zuvor.
Da Fahrzeughersteller die Auswahl an Ausstattungspaketen und kundenspezifischen Anpassungen für ihre Modelle ständig erweitern, ist Flexibilität besonders gefragt. Diese Flexibilität ist hilfreich, um die Stundenproduktivität in vielerlei Hinsicht zu erhöhen.
Erstens kann ein intelligenter Träger, der gewartet werden muss, direkt von der Fertigungslinie in eine Wartungszone eingezogen werden, um Produktionsengpässen vorzubeugen. Zweitens gilt, falls sich ein intelligenter Träger nicht zur nächsten Arbeitsstation weiterbewegen kann, können die vor ihm liegenden Träger den Prozess trotzdem weiter durchlaufen. Und schließlich ist es einfacher, zusätzliche Träger und Schleifen in die Fertigungslinie einzufügen, als ein herkömmliches Förderband zu verlängern.
Wir sehen weiterhin eine wachsende Nachfrage nach diesen Lösungen in der Automobilindustrie, um die Qualität und Konsistenz zu verbessern, die Belastung der Mitarbeiter zu verringern, sich an schwankende Anforderungen anzupassen und die Montagegeschwindigkeit zu erhöhen.
Mit der zunehmenden Etablierung der mobilen Automatisierung in der Automobilproduktion (insbesondere bei der Montage) setzt sie sich auch in anderen Bereichen der Branche durch. Tier 1, Tier 2 und Tier 3-Zulieferer, wie etwa Hersteller von Antriebssträngen und Batterien, haben begonnen, diese Technologie in ihren Anlagen zu nutzen.
Unabhängig davon, ob es sich um ein fahrerloses Transportsystem, einen autonomen mobilen Roboter (AMR), ein automatisiertes Regalbediengerät (ASRS), ein EMS oder ein intelligentes Skillet-Förderband handelt, hat die mobile Automatisierung viel zu bieten, birgt aber auch Risiken, auf die Sie vorbereitet sein müssen.
Damit Geräte sich zum Beispiel ungehindert bewegen können, sind für die Herstellung der Verbindungen Wireless-Technologien erforderlich. Die Kommunikation zwischen einem Gerät und dem Fertigungsbetriebssystem muss so zuverlässig und vorhersehbar wie möglich erfolgen, ohne Latenz und ohne Jitter.
Wird ein Gerät der mobilen Automatisierungstechnik auch nur für eine Sekunde vom Netzwerk getrennt, können die Träger wiederholt stoppen und die Stundenproduktivität reduzieren. Einige Hersteller gehen dieses Problem an, indem sie die Meldungsraten und Timeout-Einstellungen verlangsamen. Solche Systeme sind allerdings weniger sicher und müssen eventuell sogar langsamer betrieben werden.
Das bedeutet:
- Die Kommunikation zwischen dem Gerät und dem Fertigungsbetriebssystem muss stets aufrechterhalten werden, wenn mobile Geräte in der Werkshalle eingesetzt werden.
- Die Bandbreite muss stets einen zuverlässigen und konstanten Datenfluss erlauben.
- Um eine konstante Verbindung zu gewährleisten, müssen Interferenzen begrenzt werden.
Die Fast Roaming Technologie ermöglicht mobilen Automatisierungsgeräten mit dieser Funktionalität, sich dorthin zu bewegen, wo sie gebraucht werden, und dabei rechtzeitig intelligent auf den idealen Access Point zu wechseln, bevor die Verbindung abbricht.
Ein Blick auf neue Technologien
In der Welt der Automobilproduktion unterstützen 5G wie auch Wi-Fi 6 die mobile Automatisierung und Fast Roaming Wireless. So gewährleisten sie die erforderliche Verbindungstechnik.
In diesen Umgebungen erreicht 5G das Potenzial für noch schnellere Datenübertragungsraten mit sehr geringer Latenz und hoher Zuverlässigkeit. Es ermöglicht nicht nur verbessertes Fast Roaming, sondern ermöglicht dem gesamten Kommunikations-Backbone-Netzwerk die Unterstützung einer großen Auswahl an Anwendungen von der Ressourcenverwaltung bis zur Sicherheit.
Zum Beispiel ermöglicht 5G eine schnelle Rekonfiguration von Maschinen in der Fertigungslinie als Reaktion auf erkannte Veränderungen.
Wi-Fi 6 (IEEE 802.11AX) ermöglicht bereits viel schnellere Datenübertragungsraten und eine geringe Latenz. Wenn OT Wireless-Anbieter WLAN 6-Produkte auf den Markt bringen, führt dies zu noch schnellerem Roaming, stabileren Verbindungen und dem Potenzial für dichtere intelligente mobile Automatisierungssysteme in der Automobilbranche. Neben der Verbesserung der aktuellen WLAN-Funktionen gelten auch neue Merkmale, die sich für die mobile Automatisierung eignen:
- Geringerer Akkuverbrauch von WLAN 6-Geräten, die in WLAN 6-Netzwerken eingesetzt werden
- Höhere Datenraten mit Spitzengeschwindigkeiten im Gigabit-Bereich
- Erhöhte Kapazität mit reduzierter Latenz zur Unterstützung einer höheren Anzahl von Benutzern und Geräten
Mit WLAN 6 können Anlagen beispielsweise nicht benutzte mobile Automatisierungsgeräte ausschalten (etwa über die Feiertage oder am Wochenende). So müssen sie nicht erst aufgeladen werden, wenn der Betrieb der Geräte wieder aufgenommen werden soll.
WLAN 6E ist eine Erweiterung von WLAN 6 (unter Verwendung der IEEE 802.11AX-Technologie) und könnte sich ebenfalls gut für intelligente mobile Automatisierung und Fast Roaming eignen. Es bietet die vierfache Bandbreite von WLAN und arbeitet im seit kurzem verfügbaren 6 GHz-Band, einem vollständig offenen Spektrum. Das 6 GHz-Band ist frei, ungenutzt und funktioniert nur mit jenen Geräten mit tatsächlicher Nutzungsmöglichkeit.
All diese Technologien sind vielversprechend für die mobile Automatisierung und können die Verbindungstechnik in der Automobilproduktion ergänzen. Kurz gesagt, 5G und WLAN 6 können gemeinsam eingesetzt werden, um die richtige Kombination aus hohem Durchsatz, niedriger Latenz und hoher Kapazität zu erreichen. Damit bleiben Sie produktiv und ausfallsicher.
Beginnen Sie Ihre Reise zur mobilen Automatisierung
Für Automobilhersteller ist es besonders wichtig, sich für Wireless-Technologien mit möglichst geringem Hochfrequenzbedarf zu entscheiden. Da IT- und OT-Systeme eine begrenzte Anzahl von WLAN-Kanälen mit einer wachsenden Anzahl von Wireless-Geräten teilen müssen, hilft eine Fast Roaming Wireless-Lösung mit einem einzigen 20 MHz-Kanal pro System, diese begrenzte Ressource zu schonen. Dabei sind wir Ihnen gerne behilflich.
Belden konzentriert sich auf die Anwendungen und Herausforderungen, die die mobile Automation heute mit sich bringt, und unterstützt Sie bei der Planung für die Zukunft. Durch die Zusammenarbeit mit uns können Sie bei der Bereitstellung von mobiler Automatisierung das Risiko reduzieren und den Durchsatz in Ihrer Automobilproduktion erhöhen.
In diesen Umgebungen ist es entscheidend, speziell entwickelte Wireless-Lösungen zu nutzen, die Daten so zuverlässig wie möglich und mit so wenig Latenz wie möglich übertragen können. Belden kann robuste Backbone-Netzwerktechniken und Fast Roaming-Lösungen zur Unterstützung dieser Initiativen entwickeln und bereitstellen. Vom anfänglichen Systemdesign über Standortuntersuchungen bis zur Unterstützung bei der Inbetriebnahme und Konfiguration – Ihr mobiles Automatisierungsprojekt beginnt jetzt und hier.
Erfahren Sie mehr über unser Team und unsere Lösungen für die Automobilproduktion.
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Über den Autor
Brian Allport ist seit 2019 bei Belden und unterstützt das Unternehmen bei der Realisierung neuer und innovativer Produkte und Lösungen für die Automobilbranche. Er begann seine Karriere als Produktmanager und ist jetzt als Global Account Director tätig. In dieser Position hilft er Kunden dabei, ihren Bedarf zu ermitteln und Lösungen zu finden, mit denen sie ihre Ziele für Industry 4.0 erreichen können. Zuvor war er fast acht Jahre im Bereich der Fertigung von Automatisierungsmaschinen tätig.