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DER KONSTRUKTEUR 4/2021

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DER KONSTRUKTEUR 4/2021

STANDPUNKT WAS BEDEUTET

STANDPUNKT WAS BEDEUTET 5G FÜR DEN KONSTRUKTEUR? MENSCHEN UND MÄRKTE Was bedeutet 5G für den Konstrukteur? Diese Frage ist nicht so einfach zu beantworten, da sich mit 5G die Vielfalt der Einsatzmöglichkeiten gegenüber existierenden Funktechnologien stark erweitert hat. Es gibt also nicht die eine Lösung für alle, die Bandbreite an Möglichkeiten ist dafür einfach zu groß. Aber anhand von ein paar Kriterien, lässt sich der Entscheidungsraum für den Anwender dennoch etwas übersichtlicher gestalten. Mit 5G gibt es erstmals einen Funkstandard, der mit dem Anspruch antritt, eine große Bandbreite unterschiedlicher Applikationen mit teilweise konträren Anforderungen zu ermöglichen. Im Wesentlichen gibt es für den Mobilfunkstandard drei ausschlaggebende Leistungsparameter, die häufig in einem Dreieck visualisiert werden: Auf der einen Seite steht mit „enhanced Mobile Broadband“ (eMBB) die Steigerung des Datendurchsatzes; hier werden bis zu 20 Gbps Peak-Datenrate und ca. 100 Mbps im Durchschnitt pro Nutzer erreicht. Der zweite Eckpunkt markiert die „Ultra-Reliable Low Latency Communication“ (URLLC) mit einer Latenz kleiner gleich 1 ms. Der dritte Eckpunkt steht schließlich für „massive Machine Type Communication (mMTC)“ mit extrem vielen Endgeräten bei geringer bis moderater Datenrate und geringem Energieverbrauch. Allein hierdurch ergibt sich eine große Bandbreite an unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten und Anwendungen. Diese reichen vom IoT-Sensor zur Überwachung von Prozessparametern über den Einsatz bei der Maschinensteuerung bis hin zu klassischen Mobilfunkanwendungen, wie beispielsweise dem Einsatz von AR-Brillen bei der Maschinenwartung. Die Industrie 4.0 gehört damit sicherlich zu den Einsatzgebieten von 5G mit der größten Bandbreite an Anforderungen und Einsatzgebieten. Ein weiteres wichtiges Kriterium ist die Unterscheidung zwischen lokalen Campus-Netzen und den überregionalen öffentlichen Mobilfunknetzen. In Deutschland gibt es erstmals die Möglichkeit auf dem Firmengrundstück ein eigenes, lokales und geographisch beschränktes Mobilfunknetz in einem lizenzierten Band aufzubauen. Hierzu ist die Beantragung einer entsprechenden Lizenz bei der Bundesnetzagentur erforderlich. Der Frequenzbereich, der in Deutschland hierfür vorgesehen ist, liegt zwischen 3,7 und 3,8 GHz. Die Vorteile für den Nutzer sind volle Kontrolle über Nutzung und Speicherung der Daten und die Auslegung bzw. Architektur des Netzes. Allerdings muss der Campusnetzbetreiber sein eigenes Mobilfunknetz planen, aufbauen und den laufenden Betrieb sicherstellen. Ebenfalls mitzudenken ist, dass es lokale Netze nur in wenigen Regionen der Welt gibt und dann auch nicht notwendigerweise im gleichen Frequenzbereich. Dies führt mich gleich zum nächsten Punkt: den Frequenzbändern sowie der Auslegung und Verfügbarkeit der öffent- lichen Netze am Einsatzort. Ist eine weltweite oder zumindest multi-nationale Nutzung einer Anlage geplant, so sollte darauf geachtet werden, dass passende Funkmodule für die landesspezifischen Frequenzbänder am Markt verfügbar sind. Überdies ist zu berücksichtigen, dass die genutzte 5G-Funktionalität auch von den jeweiligen lokalen Mobilfunkoperatoren unterstützt bzw. in der Campusnetz-Infrastruktur vorhanden ist. Es ist also wichtig, dass die Endgeräte (Funkmodule) zur genutzten Mobilfunk-Infrastruktur vor Ort passen. Eine weitere Dimension der Unterscheidung bietet der Einsatzzweck: Wird 5G genutzt, um einen anderen Funkstandard zu ersetzen? Dann ist mit den geringsten Herausforderungen für den Konstrukteur zu rechnen. Oder soll eine vorhandene Kabelverbindung durch ein Funkmodul ersetzt werden? In diesem Fall ist es nötig, auf die erforderliche Datenrate, Latenz, Zuverlässigkeit und Leistungsaufnahme zu achten, um die passende Wahl zu treffen. Oder geht es um völlig neue Anwendungen, die erst durch den Einsatz von 5G möglich werden? Das ist sicherlich die spannendste Variante, für deren Planung ich hoffentlich ein paar Anregungen liefern konnte. Bild: Fraunhofer IIS/Paul Pulkert www.iis.fraunhofer.de 5G EIGNET SICH FÜR VIELFÄLTIGE APPLIKATIONEN MIT TEILS KONTRÄREN ANFORDERUNGEN BERNHARD NIEMANN, ABTEILUNGSLEITER BREITBAND UND RUNDFUNK, FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR INTEGRIERTE SCHALTUNGEN IIS 10 DER KONSTRUKTEUR 2021/04 www.derkonstrukteur.de

EPLAN VIRTUAL FAIR STARTET IM APRIL Zum sechsten Mal öffnet die Eplan Virtual Fair ihre digitalen Pforten. Besucher erwartet am 28. und 29. April 2021 jeweils von 6:00 bis 22:00 Uhr ein vielfältiges Themenspektrum rund um professionelles Engineering und durchgängige Prozesse. Leadership-Talks auf Managementebene zum Ökosystem der industriellen Automatisierung, den Potenzialen im industriellen Steuerungs- und Schaltanlagenbau und dem Thema Roundtrip-Engineering stehen auf der Tagung. Ergänzt werden sie in diesem Jahr um neue Live-Talks. Pro Tag finden sechs unterschiedliche Live-Demos zu Software-Themen statt und Experten geben praktische Einblicke in die Neuerungen der Eplan-Plattform. Auch die Chancen der neuen Cloud-Services im Rahmen von Eplan ePulse sowie die Effizienzpotenziale der integrierten Wertschöpfungskette im Steuerungs- und Schaltanlagenbau stehen auf dem Programm. Neu ist ein Community-Bereich, der eine Präsenzmöglichkeit für alle beteiligten Unternehmen im neuen Eplan Partner Network bietet. Interessierte können sich kostenlos anmelden unter: www.eplan.de/virtual-fair/. www.eplan.de KOOPERATION: ENGINEERING UND SYSTEMKOMPONENTEN Um integrierte Produktionslösungen für die Automotiveund Non-Automotive-Industrie bieten zu können, sind Edag und SEW-Eurodrive eine Kooperation eingegangen. Die Tochterfirma Edag PS bietet 360°-Engineering bei der Entwicklung von Produktionsfabriken und -anlagen Wir können mehr als perfekte Stoßdämpfer. 5-Sterne-Service inklusive! von der Planung, über die virtuelle Inbetriebnahme bis zur Übergabe. SEW-Eurodrive ist Systemanbieter von Getriebemotoren, Industriegetrieben, dezentraler Technik, Servotechnik, Software, Steuerungs- und Regelungstechnik sowie funktionaler Sicherheit. Darüber hinaus forciert der Anbieter mit der Marke Maxolution smarte Systemlösungen für die Logistik- und Produktionsplanung sowie für mobile Assistenz- und schienengeführte Transportund Montagesysteme. Der integrierte Lösungsansatz der beiden Unternehmen soll die Prozesssicherheit für ein Gesamtkonzept in der smarten Fertigung verbessern. www.edag.com www.sew-eurodrive.de Jedes unserer über 3.800 Produkte für die industrielle Dämpfungstechnik entspricht höchsten Anforderungen an Zuverlässigkeit, Präzision und Funktionalität. Das gilt gleichermaßen für unseren Service. Das Ergebnis: Gemeinsame Erfolge. Alles. Immer. Top. Mehr Info? T+49 (0)2173-9226-10 Fordern Sie den kostenlosen ACE Katalog an! www.ace-ace.de

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