Maschinen per Funk steuern und stoppen

06.März 2008 |  Siemens hat ein System entwickelt, das auf dem drahtlosen Funkstandard WLAN basiert und kabellos Industrieanlagen präzise bedient. So können Maschinen in Fabriken per Funk gesteuert werden. Weltweit einzigartig ist die Not-Aus-Funktion, die auch über mobile Bediengeräte erfolgen kann. Die Lösung ermöglicht neue Wege in der Produktion – etwa rotierende Fertigungsvorrichtungen oder fahrerlose Transportsysteme. Aufgrund des technischen Vorsprungs haben sich Kunden aus der Automobilindustrie, darunter Audi und VW, für das System entschieden.

Bislang werden Funknetze hauptsächlich in der Heim- und Bürokommunikation genutzt – obwohl sie mit ihren schnellen Datenraten ebenfalls für die Maschinensteuerung in der Industrie geeignet wäre. Zu groß ist jedoch das Risiko, dass genau aufeinander abgestimmte Betriebsabläufe der einzelnen Maschinen anhand verspäteter Befehle gestört werden. So werden bei einer Überlastung eines WLAN-Netzes zu übertragende Datenpakete in eine Warteschleife gelegt und somit zeitversetzt zum Empfänger geschickt – eine Verzögerung, die bei den Produktionsmaschinen bereits nach Millisekunden erhebliche Störungen nach sich ziehen würde. Die bisher bevorzugten Verkabelungen der Industrieanlagen erfordern dagegen in staubigen oder feuchten Zonen, wie etwa Lackierereien, teure Spezialummantelungen. Darüber hinaus setzen die Kabel den Produktionsmöglichkeiten Grenzen: Rotierende Produktionsbereiche beispielsweise sind mit Leitungen nicht zu realisieren.

Mit dem Industrial-WLAN (IWLAN) hat Siemens Industry Automation ein Funknetz entwickelt, das die notwendige Steuerungszuverlässigkeit erreicht, indem es Datenraten speziell für Steuerungsbefehle reserviert. Gleichzeitig stellen so genannte redundante Antennen sowie eine zeitüberwachte Signalübermittlung eine ständige Verbindung sicher. Spezielle Gehäusematerialien der Empfänger machen das System darüber hinaus gegen Störfelder wie beispielsweise elektromagnetische Maschinen resistent. Verschlüsselungen und Zugriffskontrollen wehren derweil Angriffe von außen ab. Für die Not-Aus-Funktion war bisher eine separate Verkabelung nötig. Nun wird sie drahtlos über die reservierte Datenrate realisiert, wie das Forschungsmagazin Pictures of the Future berichtet.

Weil IWLAN auf dem WLAN-Standard aufsetzt, ist es einfach an bereits existierende Netzwerke und Ethernet anzubinden. Heute verwendet unter anderem Audi das System zur Herstellung seines Sportwagens R8. Die Rohkarossen sind auf einer 360 Grad drehbaren Tragvorrichtung montiert – so können die Schraubroboter jeden Winkel einfach erreichen.