Industrielle Kommunikation

FIND: Future Industrial Network Architecture

01.01.2017 bis 30.06.2020

MOTIVATION

In einer modernen Produktionsanlage arbeiten die unterschiedlichsten Systeme zusammen. Beispiele für solche Systeme sind Roboter, CNC-Maschinen, Sensoren und Steuerungsanlagen. Für die Kommunikationstechnik ist es eine große Herausforderung, diese Systeme und deren Komponenten so miteinander zu vernetzen, dass sie den Anforderungen der Industrie 4.0 an Flexibilität und Selbstorganisation gerecht werden. Aktuelle Internet- oder Mobilfunktechnologien, die heute bereits in einer großen Breite im Einsatz sind, leisten dies noch nicht im notwendigen Umfang. Der Einsatz entsprechender Technologien bringt erhebliche Kostenvorteile, die bislang in der Produktion aber nur sehr eingeschränkt genutzt werden.

ZIELE UND VORGEHEN

Ziel des Projektes ist es, Konzepte zur effizienten, sicheren und anwenderfreundlichen Vernetzung von Systemen in Produktionsanlagen für die Industrie 4.0 zu erarbeiten. Es entsteht eine Architektur, die die Kommunikation bestehender und neu zu entwickelnder Systeme und deren Komponenten zusammenführt. Dabei werden aktuelle Entwicklungen der fünften Mobilfunkgeneration (5G) wie beispielsweise Cloud- und Virtualisierungstechnologien berücksichtigt. Eines der wichtigsten angestrebten Ergebnisse ist die Konzeption und Implementierung eines neuartigen Netzwerksteuerungssystems. Dieses garantiert beispielsweise für angeschlossene Komponenten wie Sensoren oder Aktoren, dass deren Anforderungen an Datenraten und Echtzeitfähigkeit erfüllt werden. Weitere Forschungsgegenstände sind die Entwicklung von Steueralgorithmen, Schnittstellen und Adaptern zur Integration von Systemen in die FIND-Architektur. So entsteht ein komplexes Managementsystem, das den Anwendern nicht nur eine übergeordnete Sicht auf alle beteiligten Netzwerkressourcen gibt, sondern auch die zentrale Kontrolle über die einzelnen Komponenten ermöglicht.

INNOVATIONEN UND PERSPEKTIVEN

Die im Projekt FIND erarbeiteten Lösungen ermöglichen die Integration von Systemen und Komponenten von Produktionsanlagen sowie das Management komplexer Kommunikationsnetze im Kontext von Industrie 4.0. Dabei bringt der Einsatz neuester Internet- und Mobilfunktechnologien signifikante Kostenvorteile. Einsatz findet die neue FIND-Architektur etwa beim Zugriffsmanagement, das eine durchgehende Nachverfolgbarkeit aller Aspekte eines Produktionsprozesses gewährleistet. Mithilfe eines einheitlichen Sicherheitsmodells wird darüber hinaus die nutzerfreundliche Darstellung aller sicherheitsrelevanten Vorgänge ermöglicht. Mit FIND hat der Anwender die Kontrolle über den gesamten Produktionsprozess. Die im Projekt erzielten Ergebnisse werden insbesondere auch kleinen und mittleren Unternehmen zugänglich gemacht. FIND schafft so für alle Unternehmen Zugänge zu den Vorteilen der Industrie 4.0.

Das Projekt wird gefördert durch:
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Projektträger: VDI/VDE Innovation + Technik GmbH
Förderkennzeichen: 16KIS0572
Förderlinien: IKT 2020 – Forschung für Innovationen
Projektbeteiligte / Ansprechpartner: Dr.-Ing. Lukasz Wisniewski
Projektmitarbeitende: Marco Ehrlich, M. Sc.
Potential of SDN/NFV Network Management Concepts with Regards to Industrial Automation
In: Kommunikation in der Automation - KommA 2017, Nov 2017
¹ Erstautoren
² Letztautoren
Marco Ehrlich, M. Sc.¹, Dennis Krummacker, C. Fischer, René Guillaume, S. Soler Perez Olaya, Prof. Dr.-Ing. habil. Ansah Frimpong, Hermann de Meer, Martin Wollschlaeger, Hans D. Schotten, Prof. Dr.-Ing. Jürgen Jasperneite
Software-Defined Networking as an Enabler for Future Industrial Network Management
In: 2018 IEEE 23rd International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA), Sep 2018
¹ Erstautoren
² Letztautoren
SDN und TSN als Enabler für das industrielle Internet der Zukunft
In: Nationales Symposium IP45G "Future Industrial Communication, Sep 2018
¹ Erstautoren
² Letztautoren
Quality-of-Service Monitoring of Hybrid Industrial Communication Networks
In: at - Automatisierungstechnik 67 (1), Special Issue: Methods for a reliable wireless communication in the industry, Jan 2019
¹ Erstautoren
² Letztautoren
Survey of Security Standards for an automated Industrie 4.0 compatible Manufacturing
In: IECON 2019 - 45th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IES), Oct 2019
¹ Erstautoren
² Letztautoren
Mainak Majumder, M. Sc.¹, S. Soler Perez Olaya, Marco Ehrlich, M. Sc., Dr.-Ing. Lukasz Wisniewski, Prof. Dr.-Ing. Jürgen Jasperneite, Martin Wollschlaeger
Work-in-Progress: Semantic Knowledge Base as a Solution for Heterogeneous Industrial Network Management
In: IEEE WFCS 2020, Apr 2020
¹ Erstautoren
² Letztautoren
S. Soler Perez Olaya¹, A. Winkel, Marco Ehrlich, M. Sc., Mainak Majumder, M. Sc., Artur Schupp, Martin Wollschlaeger
CANopen Flying Master over TSN
¹ Erstautoren
² Letztautoren
Robert Bosch GmbH
Bosch Rexroth AG
Siemens AG
Gefördert durch
Projektträger