5G-campusnät Exempel på industriella tillämpningar av trådlös bredbandskommunikation.

Förarlöst transportsystem i produktionshall

Sammanfattning

Låg latens, hög stabilitet och dataöverföringshastigheter: Det är några av de egenskaper som 5G övertygar med. Så kallade 5G-campusnät har stor potential för industriella tillämpningar. Stora kemiföretag och integrerade anläggningar utforskar dessa – och upptäcker bland annat hur 5G kan vara användbart i driften av förarlösa transportsystem samt i tankgårdar och i styrningen av leveranskedjan.

5G som drivkraft för digital omvandling

En blick bakåt: Sällan har fyra branschorganisationer varit så eniga som i frågan om 5G. I ett gemensamt pressmeddelande i november 2020 konstaterade VCI, VDA, VDMA och ZVEI att det finns en "hög efterfrågan på industriella 5G-campusnät". För den kemiska industrin talar Martin Schwibach, ansvarig för Industrial Connectivity & Industrial Mobility på BASF, om 5G-campusnät som en "viktig förutsättning för att driva den digitala omställningen inom den kemiska industrin framåt." Schwibach anses vara en av dem som driver på utvecklingen av ny teknik inom den kemiska industrin.

Det är ingen hemlighet att BASF, liksom andra kemiföretag, har arbetat med trådlös 5G-teknik under en längre tid. Redan 2018 visade en artikel i tyska tidningen Wirtschaftswoche att 5G-mobilkommunikation skulle kunna "vända upp och ner på logistikvärlden hos BASF ...". BASF:s chef Matthias Frankhänel visade hur en förarlös tankbil "känner sig fram" genom anläggningen i Ludwigshafen – den följer alltid transpondrar som är inbäddade i marken och övervakas noggrant av videokameror och en anställd i ett centralt kontrollrum. Frankhänel visste redan då: "Om vi använder 20 eller fler fordon i framtiden kommer vi bara att kunna hantera de datamängderna med 5G-teknik." Som ett resultat av detta inrättade BASF en testmiljö för 5G inom olika tillämpningsområden i produktionsmiljön.

Mobilnät under egen kontroll

Koncernen var inte ensam om detta. Fram till maj 2021 har 126 företag och organisationer lämnat in en ansökan till den tyska nätmyndigheten om frekvenstilldelning i intervallet 3700 till 3800 MHz för sina lokala 5G-nät – inklusive Phoenix Contact. Ett sådant campusnät – ofta i kombination med ett Edge Cloud – öppnar upp nya möjligheter för industriell kommunikation inom ramen för Industri 4.0. Till skillnad från tidigare mobiltelefonteknik kan företag helt kontrollera sådana nätverk i sina lokaler och därmed behålla suveräniteten över sina egna data och bestämma nätverkets säkerhet och tillgänglighet. Men de kan också låta offentliga operatörer eller andra leverantörer installera och driva näten, vilket också gör det möjligt för medelstora aktörer inom processindustrin att använda dem.

Förarlösa transportfordon (AGV, vilket står för Automated Guided Vehicles) förser BASF:s enorma anläggning med råmaterial. Det är ett spektakulärt, men långt ifrån det enda möjliga användningsområdet för 5G-mobilkommunikation inom processindustrin. Eftersom de förarlösa fordonen vanligtvis inte kör i explosionsfarliga områden är överföringen av de livevideor som krävs för övervakningen en av de första möjliga tillämpningarna på stora kemifabriker. För tillämpningar där explosionsskydd spelar en roll måste nuvarande skyddskoncept för industriell kommunikation först ses över och anpassas till de nya kraven för att förhindra antändningskällor.

Övervakning av ögonduschar kan öka säkerheten för anläggningens personal genom att omedelbart larma närmaste företagsläkarmottagning

Potentiella tillämpningar för 5G

Det är troligt att de tillämpningar av 5G som för närvarande diskuteras inom den kemiska industrin kommer att vara realiserbara från omkring 2025. Förutom driften av förarlösa transportfordon omfattar detta många tillämpningar inom produktionen, t.ex. big data-överföring för övervakning och optimering som är typiskt för Industri 4.0. Eller i säkerhetskritiska fall, t.ex. för att skicka information till räddningspersonal om att en nöddusch har aktiverats.

En blick in i framtiden

Denna förmåga att samordna 5G-nätet så att det täcker behoven för en mängd olika tillämpningar inom industriföretag är en tydlig skillnad mellan 5G och alla andra överföringstekniker. En dag kan den bli den enda kommunikationsstandarden – åtminstone på de stora industrierna. Detta är visserligen långt borta i tiden. Samexistensen av olika trådlösa och trådbundna anslutningstekniker kommer förmodligen att fortsätta att prägla de flesta företag inom processindustrin under lång tid framöver. Och många mindre kemiföretag kommer att arbeta helt utan 5G i framtiden. Men inom bara några år kommer 5G att visa sina fördelar i många företag genom de tillämpningar som beskrivs inom intralogistik med integrering av AGV:er och drönare, samt genom tillämpningar i samband med statusövervakning och underhåll.