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e.GO startet 5G-Fertigung

In Aachen starten e.GO, Vodafone und Ericsson mobile Datenvernetzung in der Produktion.

Zur optischen Erkennung wurde eine der 36 verbauten 5G-Antennen in der Fertigung (oben an der Decke) vodaphonerot gekennzeichnet. | Foto: G. Soller
Zur optischen Erkennung wurde eine der 36 verbauten 5G-Antennen in der Fertigung (oben an der Decke) vodaphonerot gekennzeichnet. | Foto: G. Soller
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Gregor Soller

Professor Schuh, Chef der e.GO Automobile, lud abermals nach Aachen – um die Fertigung des e.GO mit 5G-Unterstützung zu präsentieren. Vodafone und der Technologiepartner Ericsson bringen die 5G-Technologien Mobil Edge Computing (MEC) und Network Slicing direkt in die Fabrik. Kleine Echtzeit-Rechenzentren (Mobile Edge Computing) verarbeiten die Daten ab sofort direkt in der Produktionshalle. Network Slicing schafft für e.GO zudem ein Netz nach Maß - exakt optimiert für die Anforderungen, die die Serienproduktion des kleinen Elektroautos stellt. Dazu räumt Schuh gleich mal mit zwei „Unwahrheiten“ er Automobilproduktion auf, die in er Praxis ohnehin nie funktionieren. Erstens: Es gibt keinen Design-Freeze, nach dem nichts mehr geändert wird. Allein beim e.GO hätte man nach diesem „Freeze“ noch 36 Major Change Requests gehabt. Auf die man mit der neuen Technik viel besser reagieren kann. Zweitens: Auch das fest geplante Produktionsprogramm sei ein Traum, der nie in Erfüllung gehe. Denn in Wahrheit müsse man die Fertigungssteuerung permanent ändern. Auch hier hilft 5G mit kurzen Latenzzeiten. Und selbst Fehlerquoten im Promillebereich häuften sich in einer Großserienproduktion schnell auf ein teures und damit nicht akzeptables Maß. 

Insgesamt 36 kleine Mobilfunkantennen garantieren in der 8.500 Quadratmeter großen Produktionshalle hohe Bandbreiten von bis zu 10 Gigabit pro Sekunde und niedrige Latenzzeiten von wenigen Millisekunden. Die Kommunikation zwischen den Maschinen untereinander wird so noch schneller, die digitale Durchdringung der Produktionsprozesse höher und Arbeitsabläufe werden noch effizienter.

Wie sieht das in der Praxis aus? Das erläutert Schuh am Beispiel eines kabellosen Akkuschraubers mit dem mehrere unterschiedliche Arbeiten erledigt werden und der dazu unterschiedliche Anzugsdrehmomente benötigt. Diese erhält er aus dem 5G-Netz. Der Werker bestätigt den ersten Arbeitsschritt und schraubt. Nach Abschluss der Arbeit wird diese in Echtzeit bestätigt und protokolliert und man kann den nächsten Schritt tun. Und der Akkuschrauber lädt sich in Echtzeit seine neuen Anzugsdrehmomente.

Hauptvorteil laut Schuh: Sollten irgendwo am Band Fehler auftreten, können diese in Echtzeit lokalisiert und nötigenfalls geändert werden. Bisher werden zwar auch alle Arbeiten dokumentiert, Fehler und Problemteile aber oft in der Produktion „weitergetragen“ bis sie gelöst werden. Und dazu ist meist eine aufwändige Rückverfolgung der Ursachen nötig – und genau das will sich Schuh sparen. 

Vodafone Deutschland-Chef Hannes Ametsreiter will für sichere Daten sorgen, die das Gebäude nicht mehr verlassen, womit der gebürtige Salzburger auch schon en Hauptunterschied zu den bisherigen Mobilfunknetzen erläutert hat, deren Dichte gerade in Deutschland noch Luft nach oben hat.

„Daten sind ein wichtiger Treibstoff für die moderne Automobilproduktion. Umso wichtiger ist es, dass diese Daten die Produktionshalle nicht mehr verlassen.“

Wirtschaftsminister Prof. Dr. Andreas Pinkwart betonte bei der Eröffnung den Willen der Landesregierung Nordrhein-Westfalen, den Leitmarkt für die nächste Mobilfunkgeneration 5G zu entwickeln. Gemeinsam mit der starken nordrhein-westfälischen Telekommunikationswirtschaft wolle die Landesregierung in diesem Zukunftsmarkt bundesweit eine Führungsrolle übernehmen. Er erläuterte auch die manchmal vielleicht übertriebene Selbstkritik der deutschen Industrie, die er auch als Chance sah, sich wieder neu zu erfinden und an die Spitze zu bringen. Wozu er auch den Ausbau des 5G-Netzes aufs Korn nahm:

„Jeder will eine gute Mobilfunkverbindung, aber keiner die dafür nötige Basisstation.“

Den Zeiten der Alleingänge erteilte der rührige Politiker eine klare Absage:

„Wir sind in Innovationen gut, wenn wir lernen zu kooperieren und nicht mehr alles allein machen.“

 

Professor Schuh erhofft sich von der 5G-Technikm einen massiven Nachhaltigkeitsschub, nicht nur in der Fertigung: Ein Pkw sei im Schnitt zu 4 Prozent ausgelastet ein ÖPNV-Bus zu 8 Prozent und manche Maschinen nur zu gut 30 Prozent. Immer noch erde viel zu viel Material und Einsatz auf Verdacht bereitgestellt, was für Schuh einer unnötigen Verschwendung von Ressourcen gleichkommt. Deshalb schritt er zur Tat und erklärte mit der ihm eigenen Lässigkeit:

„Während die anderen noch auktioniert haben, haben wir unser 5G-Netz bereits heimlich installiert.“

 

Erstmals in Deutschland kommen in der Autoproduktion die 5G-Technologien 'Mobile Edge Computing' und 'Network Slicing' zum Einsatz. Transportfahrzeuge, Maschinen und Werkzeuge tauschen so nahezu in Echtzeit Informationen aus - über den aktuellen Standort, zum momentanen Batteriezustand oder zur geplanten Fahrroute.  Die moderne Mobilfunktechnologie, die Vodafone speziell und virtuell für das e.GO-Werk1 bereitstellt (Network Slicing), verringert die Verzögerungszeit, mit der die Daten übertragen werden (Latenz), auf weniger als zehn Millisekunden.

In der mobil vernetzten Produktion werden sämtliche Produktionsstoffe und -Materialien direkt nach der Anlieferung über eine spezielle RFID-Schnittstelle automatisch und berührungslos identifiziert und per Mobilfunk in Echtzeit im Onlinesystem verbucht. Mit der gleichen RFID-Technologie werden Fahrzeuge beim Produktionsstart erkannt. Entsprechend der Kundenwünsche beginnt nach der Identifizierung des Fahrzeugs der Montageprozess der erforderlichen Materialien und Software. Weil mit der Serienproduktion des e.GO Life auch die Zahl von Montagevorgängen und der Bedarf an Produktionsmaterialien zunehmen, müssen die Systeme zeitgleich immer mehr Daten verarbeiten.

 

 

 

Deshalb gibt es bei e.GO auch kein klassisches Band mehr: Autonome Transportfahrzeuge (Automated guided vehicles) ersetzen die klassische Produktionslinie und befördern das Chassis des e.GO Life von Station zu Station. Ausgestattet mit Sensoren erfassen die Transportroboter eigenständig sämtliche Umgebungsinformationen. Weil die erfassten Daten direkt in der Produktionshalle in kleinen Echtzeit-Rechenzentren (Mobile Edge Computing) ausgewertet werden, gelangen sie per Mobilfunk in Echtzeit zurück zum Fahrzeug. Dieses passt, basierend auf den analysierten Daten, die Fahrtrichtung an, lenkt, bremst und beschleunigt selbstständig.

Zukünftig soll mit autonomen Gabelstaplern und Kleinzügen auch der Materialtransport zwischen Lagern und Produktionshallen automatisiert werden. Zudem werden unter anderem Drehmomentwerkzeuge und Roboter per Mobilfunk ständig mit dem zentralen Leitsystem kommunizieren. Das Ganze soll auch die Kosten reduzieren, denn Schuh postuliert nach wie vor:

„Elektromobilität braucht zum Durchbruch Bezahlbarkeit.“

Dazu kommt das Thema Nachhaltigkeit. Für jedes Fahrzeug wird dafür eigens eine „Akte“ angelegt, denn Schuh plant langfristig:

„Unser Fahrzeug hält zwischen 50 und 100 Jahre. Auch das ist ein Beitrag zur Nachhaltigkeit.“

Zum Schluss fragen wir den Professor noch nach den Kosten für das 5G-Netz, das nicht billig war – obwohl ihm Vodaphone-Chef Ametsreiter, mit der er per Du ist, schon einen „Erstkundenrabatt“ eingeräumt habe. Hier gibt Schuh Entwarnung: Im Prinzip hätte sich die mobile Datenvernetzung in der Produktion trotz der hohen Implementierungskosten schon jetzt amortisiert.

Was bedeutet das?

Klare erste Erfahrungen aus Aachen: Geschlossene 5G-Netzwerke dürften die Produktion revolutionieren und für noch mehr Flexibilität bei noch weniger Fehlern sorgen.

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