FlexShield

Projekttitel:
FlexShield – Resiliente 5G-Vernetzung für industrielle Echtzeitanwendungen

Fördergeber:
BSI – Bundesamt für Sicherheit und Informationstechnik

Konsortialführer:
Jonas Piepke, Triopt GmbH

Projektkonsortium:
TRIOPT GmbH; Universität Duisburg-Essen; V-Tron GmbH; VCK Logistics SCS GmbH

Projektbeschreibung:
Derzeit ist der Einsatz fahrerloser Transportsysteme in logistischen Prozessen auf vordefinierte Trajektorien beschränkt. Die Teleoperation als Handover-Technologie zur Übernahme von kritischen Tätigkeiten durch einen Teleoperationsagenten verspricht eine vielversprechende Weiterentwicklung, bringt jedoch verschiedene Herausforderungen mit sich.

Durch einen Teleoperator könnten verschiedene Fahrzeuge wie LKWs, Gabelstapler oder andere Flurförderfahrzeuge von einer einzigen Person gesteuert werden. Während die Teleoperation Logistikmitarbeiter dementsprechend entlastet und gleichermaßen das Unfallrisiko verringert, birgt diese auch Herausforderungen, denn der Einsatz teleoperierter Transportsysteme unterliegt einer angriffs- und dienstqualitätsanfälligen Mobilfunkinfrastruktur.

In diesem Projekt werden Resilienz-Innovationen erforscht und demonstriert, die die 5G-basierte kontinuierliche Diensterbringung für kritische Industrieanwendungen stärken sollen. Im Kern dieser Innovationen liegen vier Konzepte: die Redundanz von 3,7 GHz und 26 GHz 5G Radiosystemen, die Erprobung von 5G-Relais-Drohnen, der Einsatz echtzeitfähiger, programmierbarer Time-Sensitive Networking- Übertragungsmechanismen und letztendlich der Einsatz von Hardware-basierter Authentifizierung und Mechanismen der Softwareintegritätsüberprüfung zur Laufzeit. Das Resultat ist eine Ausschöpfung der Effizienz entlang der Wertschöpfungskette durch die Kombination von Automatisierung und Teleoperation für komplexe Tätigkeiten in Logistikprozessen.

Das Resultat des Vorhabens ist eine Steigerung der Effizienz entlang der Wertschöpfungskette durch die Kombination von Automatisierung und Teleoperation für komplexe Tätigkeiten in Logistikprozessen. Eines der Ziele besteht darin, den gesamten Prozess mittels 5G zu optimieren, wodurch manuelle Arbeitsschritte zwischen Lagerung, Beladung und Entladung entfallen.

Kompetenzen im Bereich der Planung, des Aufbaus und der Optimierung von resilienten 5G- Campusnetzen werden verbessert, um diese an Industriestandorten in Deutschland auch für andere Branchen zur Verfügung stellen zu können. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der resilienten Architektur des Netzwerks, um Campusnetze noch besser in der Industrie einzusetzen. Die Ergebnisse des Vorhabens werden auf verschiedenen Ebenen genutzt. Es werden Arbeits- und Prozessabläufe unter Berücksichtigung des resilienten 5G-Netzes und der Teleoperationsplattform optimiert. Dabei werden modifizierte Prozessabläufe an die Arbeits- und Infrastrukturbedingungen angepasst. Des Weiteren ist die langfristige Schaffung neuer Arbeitsprofile geplant, die im Zusammenhang mit mobiler Robotik, Teleoperation von Fahrzeugen und Robotern stehen. Dadurch sollen langfristig höherwertige Arbeitstätigkeiten in den Fokus gerückt und Tätigkeitsfelder in der Logistik attraktiver gestaltet werden. Die gesammelten Erkenntnisse und Erfahrungen des 5G-Netzes werden genutzt, um weitere Forschungsaktivitäten der nächsten Generation mit flexibler Integration heterogener Technologien in 5G-Netzen zu initiieren.

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