Maschinensteuerung

Der Anwendungsfall Maschinensteuerung soll die Leistungsfähigkeit von 5G im Bereich latenzkritischer Kommunikation (ultra-reliable and low latency communication, URLLC) zeigen. Hierfür wird eine CNC Portalfräse aufgebaut deren Steuerung mit Hilfe von 5G nicht wie bisher üblich direkt an der Maschine platziert wird, sondern in einer Edge Cloud ausgelagert wird. Die Anwendung erfordert sehr geringe Latenzen in der Kommunikation (<10 ms) zwischen den Motorreglern und Steuerung. Ist die Verzögerung durch die Kommunikation zu hoch kann der Werkzeugkopf der CNC-Fräse nicht mit voller Geschwindigkeit fahren oder muss sogar stehen bleiben, da die neuen Werte nicht schnell genug übertragen werden können. Um einen möglichst tiefen Eingriff in die Steuerung zu erhalten und alle möglichen Optimierungsoptionen zu erhalten wird für die Steuerung das quelloffene Linux CNC eingesetzt. Aktuell befindet sich die Fräse in der letzten Phase des Aufbaus und die ersten Latenztests des Mobilfunknetzwerks mit Release 15 sind abgeschlossen. Die benötigten Latenzen werden aktuell noch nicht zuverlässig erreicht. Ein Upgrade des Netzes und der Terminals auf Release 16 ist jedoch zeitnah geplant. Mit den Optimierungen in der neuen Version von 5G wird auch eine große Reduktion der Latenzzeit erwartet. Durch die Auslagerung der Steuerung in die Cloud ist einfacher Datenzugriff zu Erstellung eines digitalen Zwillings möglich, außerdem ist eine zentrale Produktionsoptimierung möglich, wenn alle Maschinen zentral gesteuert werden.