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Potenziale neuer Netzwerktechnologien für die Industrie 4.0

OPC UA, Time Sensitive Networking (TSN) und Single Pair Ethernet (SPE) sind nur drei von vielen Beispielen an Netzwerktechnologien, die im Hinblick auf die vierte industrielle Revolution in den letzten Jahren entwickelt und eingeführt wurden. OPC UA ist dabei ein Standard für den Datenaustausch als plattformunabhängige, serviceorientierte Architektur, TSN definiert Standards von Mechanismen zur Übertragung von Daten über Ethernet-Netze und SPE ermöglicht erstmals kosteneffektiv die Nutzung von Ethernet in der gesamten industriellen Automatisierung. Aktuelle Untersuchungen auf diesem Gebiet zeigen auf, dass diese Technologien derzeit noch wenig Anwendung finden und vor allem nur selten in Kombination.

„Das möchten wir mit der Entwicklung eines Referenzsystems ändern. Technologien wie TSN, OPC UA, SOE und weitere sollen damit einzeln und kombiniert getestet, evaluiert und demonstriert werden können“, sagt Dr. Lukasz Wisniewski vom Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde im August 2021 das Projekt „CINI4.0: Konvergente Netzwerkarchitektur für die Industrie 4.0“ gestartet. Wisniewski vertritt gemeinsam mit seinem Kollegen Dr. Sebastian Schriegel vom Fraunhofer IOSB-INA das Projekt in Deutschland. Neben den beiden deutschen Forschungseinrichtungen sind an dem internationalen CORNET Projekt auch Forschungsgruppen der KU Leuven und der Ghent Univiersity Belgien beteiligt. Auch aus der Industrie ist die Beteiligung groß. Insgesamt 22 Unternehmen, darunter auch TOSIBOX und Hilscher, begleiten und steuern das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit 400.000 Euro geförderte Projekt.

Das Potenzial der Anwendbarkeit der Technologien soll auf der Grundlage von technischen Demonstrationsanlagen in der SmartFactoryOWL, einer gemeinsamen Einrichtung des Fraunhofer IOSB-INA und der Technischen Hochschule OWL in Lemgo, untersucht werden. „So ist es uns möglich, die Leistungen und Grenzen der Technologien bei unterschiedlichen Konfigurationen und unter verschiedenen Bedingungen zu analysieren“, erklärt Dr. Wisniewski, Projektleiter des deutschen Teilprojektes.

Nachdem im September das erste Projektreffen noch virtuell abgehalten wurde, kamen im Oktober einige der Partner auch live zusammen. Eine Delegation der belgischen Partner machte sich auf den Weg nach Lemgo und testete an zwei Tagen gemeinsam mit den Vertretern vom inIT und vom Fraunhofer IOSB-INA erste Ansätze in der SmartFactoryOWL.

Neben der reinen inhaltlichen Arbeit sollen im Laufe der zwei Projektjahre auch mehrere Workshops und Schulungen für Industrieunternehmen angeboten und dort die Eigenschaften von den untersuchten Technologien präsentiert werden.