Neuerung in der Fertigungsüberwachung: 5G und Virtual Reality im Einsatz

Durch "VITAMINE_5G" bringt das Fraunhofer IPT fortschrittliche Überwachungstechnologien in die Praxis der Laserverarbeitung.

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen hat gemeinsam mit mehreren Partnern eine digitale Lösung zur Überwachung laserbasierter Produktionsverfahren entwickelt. Ziel des Forschungsprojekts „VITAMINE_5G“ war es, durch den Einsatz von Virtual Reality (VR) und 5G-Technologie die Prozessüberwachung sicherer und effizienter zu gestalten.

Herausforderungen bei der Überwachung laserbasierter Fertigungsverfahren
Beim Laserauftragschweißen mit Draht entstehen hohe Temperaturen, Laserstrahlung sowie Rauchgas- und Partikelemissionen. Diese erfordern spezielle Schutzmaßnahmen, darunter Sicherheitswände mit kleinen, dunkel getönten Fenstern. Dadurch ist die direkte Sicht auf den Fertigungsprozess eingeschränkt, was eine Echtzeitüberwachung und sofortiges Eingreifen erschwert. Fehler werden häufig erst nach Abschluss des Fertigungsprozesses erkannt, was die Ausschussrate erhöht und die industrielle Nutzung des Verfahrens bisher unattraktiv macht.

Erfassung und Visualisierung von Prozessdaten
Im Rahmen des Projekts wurde eine 5G-gestützte Sensorik-Infrastruktur am Fraunhofer IPT installiert. Die Forschenden erfassten Maschinenkomponenten als 3D-Modelle und integrierten diese in eine virtuelle Umgebung. Erhobene Sensordaten wurden mit eigens entwickelten Werkzeugbahnen kombiniert und in einer VR-Anwendung dargestellt. Zudem ermöglicht eine entwickelte Datenbanklösung die strukturierte Speicherung und Weiterverarbeitung der gesammelten Informationen.

Einsatz von 5G zur Datenübertragung
Für die Übertragung großer Datenmengen in Echtzeit nutzten die Forschenden die 5G-Infrastruktur des „5G-Industry Campus Europe“ auf dem RWTH-Campus. Am Fraunhofer IPT wurden ein 5G-Router und mehrere 5G-Hardwaremodule (HATs) installiert und in die bestehende Infrastruktur eingebunden. Die erfassten Prozessdaten wurden an ein Computersystem übertragen und konnten mit einer VR-Brille nahezu in Echtzeit analysiert werden.

Potenzial für die industrielle Anwendung
Die entwickelten Lösungen sollen eine industrielle Serienfertigung unterstützen und Unternehmen ermöglichen, VR- und 5G-Technologien in eigene Fertigungsprozesse zu integrieren. Zukünftige Forschungsarbeiten sollen zudem die direkte Interaktion mit der Maschine in Echtzeit ermöglichen, um Fehler frühzeitig zu erkennen und Ausschuss zu reduzieren.
Quelle: Fraunhofer IPT.


Hinweis in eigener Sache:

5.5 Jahre 5G in NRW – Lehren aus der Industrie: Erfolge und Reflexion

Der 5G-Industry Campus Europe und das Competence Center 5G.NRW laden zu einem praxisorientierten Austausch über industrielle 5G-Erfolgsgeschichten im Fraunhofer IPT ein. Es erwarten Sie interessante Einblicke in aktuelle 5G-Anwendungen in der Produktion und der Logistik. Darüber hinaus stellen wir Ihnen eine Fallstudie zum Thema 5G und der „Return on Invest“ vor.

Info und Anmeldung.

Das könnte Sie auch interessieren

Fraunhofer HHI startet das Projekt „Zero-SWARM“
Das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) entwickelt Lösungen für die grüne Transformation. Das geschieht, indem das Fraunhofer HHI klimaneutrale und digitalisierte Produktionsketten weiterentwickelt. Ein Beispiel dafür ist das im Juni 2022 gestartete...
News-Artikel lesen
5G in der Smart Factory
Im Werner-von-Siemens Centre for Industry and Science in Berlin-Spandau arbeiten verschiedene Ingenieur*innen und Facheute daran, Lösungen für die Industrie 4.0 zu entwickeln. Das Siemens Centre for Industry and Science befindet...
News-Artikel lesen
Deutsch-japanisches Projekt erarbeitet neue 5G-Advanced-Lösungen
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) hat im Rahmen des Kick-Offs in Tokio das Projekt „EmKoI4.0 – Erschließung moderner Kommunikationstechnologien für Industrie 4.0“ vorgestellt. Ziel des deutsch-japanischen Projekts ist,...
News-Artikel lesen
01.07.2020
Funktionale Anforderungen für 5G im industriellen Umfeld
Das neue Whitepaper der 5G-ACIA beschreibt die funktionalen Anforderungen, um die Fähigkeiten nicht-öffentlicher 5G-Systeme den angeschlossenen Industrien und  Automatisierungsanwendungen zugänglich zu machen. Über Expositionsschnittstellen können industrielle Anwendungen auf 5G-Fähigkeiten für...
News-Artikel lesen
26.11.2020
Erster industrieller 5G-Router von Siemens
Siemens hat den ersten industriellen 5G-Router für die Anbindung von lokalen Industrieanwendungen vorgestellt. Im Frühling 2021 soll der Router zur Verfügung stehen. Über ein öffentliches 5G-Netz werden Industrieanwendungen, wie Maschinen,...
News-Artikel lesen
Forschungsprojekt 5G-LOGINNOV zieht Bilanz
Das Forschungsprojekt zur Optimierung von Fracht- und Verkehrsabläufen in Häfen, 5G-LOGINNOV, hat zum Ende der Projektlaufzeit Bilanz gezogen. Durch den Einsatz von Technologien wie 5G, dem Internet der Dinge (IoT),...
News-Artikel lesen
SSI SCHÄFER nimmt eigenes 5G-Campusnetz in Betrieb
Funkgesteuerte Kommunikation in der Industrie- und Logistikumgebung findet in den meisten Fällen noch über WLAN und Bluetooth statt. Diese Art von Kommunikation gerät aber mehr und mehr an ihre Grenzen....
News-Artikel lesen
Schneider Electric, Capgemini und Qualcomm entwickeln 5G-basierte Krananwendung
Der Tech-Konzern Schneider Electric hat in Zusammenarbeit mit Capgemini und Qualcomm eine praxisorientierte Anwendung des 5G-Mobilfunkstandards für den industriellen Gebrauch präsentiert. Hierbei handelt es sich um eine Krananwendung, die nicht...
News-Artikel lesen
Deutschland und Frankreich fördern weitere Kooperationsprojekte zu 5G-Campusnetzen
Bereits 2020 vereinbarten Deutschland und Frankreich eine verstärkte Zusammenarbeit im Bereich von 5G-Anwendungen. Im Mai 2021 starteten beide Länder einen Förderaufruf für Innovationsprojekte. Dieser führte zu einem technischen Hauptprojekt („5G...
News-Artikel lesen
24.04.2023
Fraunhofer IPT stellt industriellen IoT-Sensorik-Konfigurator vor
Am Anfang jeder möglichen Digitalisierung in der Industrie steht die Datenanalyse mithilfe passgenauer Sensorik. Zu diesem Zweck bietet das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, Aachen, das kostenlose Konfigurationstool „mySensor“ an. Es...
News-Artikel lesen
TU München nimmt 5G-Campusnetz in Betrieb
Die Verknüpfung der meisten noch analogen Maschinen mit der digitalen Datenwelt kann viel bewirken: wirtschaftlichere Prozesse, schnellere Abläufe, flexiblere Massenproduktion, verbesserte Arbeitssicherheit. Deshalb setzen die meisten Unternehmen zunehmend auf Campusnetz-Lösungen...
News-Artikel lesen
Deutsch-französisches Forschungsprojekt „stic5G“ startet
Nachdem aus der ersten Ausschreibung zur Förderung von Innovationsprojekten ein technisches Hauptprojekt („5G OPERA“) sowie drei Demonstrationsprojekte hervorgegangen sind, haben sich Deutschland und Frankreich auf dem deutsch-französischen Ministerrat darauf verständigt,...
News-Artikel lesen