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Berlin to go, Ausgabe 3.2016

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DISKURS SO GEHT

DISKURS SO GEHT INDUSTRIE 4.0 Die Fraunhofer-Institute in Berlin erforschen und entwickeln gemeinsam mit der Wirtschaft innovative Lösungen für das digitale Zeitalter Die intelligente Fabrik, in der Menschen, Maschinen und Ressourcen digital miteinander vernetzt sind, ist das Symbol für die Industrie 4.0. In ihr verschmelzen Produktionstechnik und Informationstechnologie. Bei der anwendungsorientierten Forschung und der wissenschaftlichen Begleitforschung zum Thema digitale Vernetzung sind die vier Fraunhofer-Institute am Standort Berlin nicht nur untereinander eng verbunden, sondern sie arbeiten auch intensiv mit führenden Forschungspartnern und Unternehmen zusammen. Dabei werden wegweisende Ideen für die smarte Fabrik der Zukunft entwickelt und praxisnahe Lösungen umgesetzt, um vorhandene Produktionstechnik fit für die digitale Zukunft zu machen. Prof. Dr. Thomas Magedanz vom Fraunhofer FOKUS. Prof. Dr. Thomas Magedanz macht im Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme (FOKUS) in Berlin eine Tür in die Zukunft auf: „Willkommen in unserem 5G Playground“, sagt der Leiter des Geschäftsbereichs Software-based Networks. Der neue Mobilfunkstandard 5G soll als Nachfolger von LTE ab 2020 deutlich höhere Datenraten von bis zu 10 Gigabit pro Sekunde ermöglichen, aber auch andere bestehende Zugangsnetztechnologien nahtlos in eine dynamisch konfigurierbare, softwarebasierte Netzplattform integrieren. Zu den wichtigsten Einsatzgebieten zählen autonomes Fahren, Industrie 4.0, das Internet der Dinge und das taktile Internet zur drahtlosen Objektsteuerung in Echtzeit. „Der gleichzeitige, stabile und sichere Betrieb all dieser neuartigen Anwendungen braucht eine überall verfügbare, intelligente und flexibel konfigurierbare IKT-Infrastruktur, die durch den Einsatz innovativer Softwaretechnologien wie Network Function Virtualization und Mobile Edge Computing ermöglicht wird“, erläutert Magedanz. In der neuen 5G-Forschungs- und -Entwicklungsumgebung des Instituts, dem sogenannten 5G Playground, können Forscher aus Wissenschaft und Industrie schon heute 5G-Technologien und -Anwendungen der Zukunft testen und optimieren. Weltweit ist der Wettstreit um die Technologieführerschaft bei der superschnellen Mobilfunktechnik voll entbrannt und Berlin will sich mit einem 5G-Testfeld die Krone aufsetzen. Partner aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik wie die Deutsche Telekom und die Stadt Berlin wollen 5G-Innovationen in der Hauptstadt erproben. Einen wichtigen technologischen Beitrag dafür liefert „5G Berlin“, eine Initiative, die bereits 2014 durch Fraunhofer FOKUS und das Heinrich-Hertz-Institut für Nachrichtentechnik (HHI) ins Leben gerufen wurde und beständig fortentwickelt wird. Die enge Zusammenarbeit der Institute bildet auch die Grundlage für das Transferzentrum 5G Testbed im Leistungszentrum Digitale Vernetzung, zu dem sich die vier Berliner Fraunhofer-Institute zusammengeschlossen haben (s. Kasten S. 13). Wenige hundert Meter Luftlinie vom Experimentier- und Testfeld für neue Kommunikationstechnik entfernt lässt sich am Charlottenburger Spreebogen die vernetzte Produktionswelt von morgen besichtigen: auf einem rund 3.000 Quadratmeter großen kreisrunden Versuchsfeld mit 70 Versuchsständen und in den angrenzenden Laboren des Fraunhofer-Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK). „Wir lassen die Vision einer smarten Fabrik, in der Menschen, Werkstücke, Maschinen Reverse Engineering – Nachkonstruktion per Computeranalyse – am IPK. Fotos: Fraunhofer FOKUS, Fraunhofer IPK / Konstantin Heß 12 BERLIN TO GO

DISKURS Zukunftsweisend und mit viel Platz zum Forschen: das Gebäude des Fraunhofer IPK am Spreebogen. und Werkzeuge durch Informations- und Kommunikationstechnik vernetzt sind, für die gesamte Prozesskette produzierender Unternehmen Wirklichkeit werden“, sagt Eckhard Hohwieler, Leiter Produktionsmaschinen und Anlagenmanagement am IPK. Dabei kann das Institut gemeinsam mit seinen Partnern, zu denen unter anderem das Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb der Technischen Universität Berlin zählt, auf einen großen Erfahrungsschatz zurückgreifen: „Wir haben schon zu Industrie 4.0 geforscht, als der Begriff noch gar nicht existierte – im Bereich digital integrierte Produktion ist das IPK seit rund 20 Jahren aktiv“, sagt der Diplomingenieur. Wie sich Produktionsabläufe zukünftig koordinieren und auf effiziente Weise selbst organisieren, führt das Forschungsprojekt „Sopro“ beispielhaft vor, an dem neben FOKUS und IPK auch das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) als Experte für robuste und sichere Elektronik beteiligt ist: Mini-Funksensorknoten, sogenannte eGrains, „verhandeln“ mit anderen Partnern eines Produktionsnetzwerks, sammeln Informationen und optimieren selbstorganisiert Produktionsabläufe. Um den in Sachen IT oft zurückhaltend eingestellten Maschinen- und Anlagenbauern, einem der größten Industriezweige in Deutschland, beim digitalen Wandel Starthilfe zu geben, wurde „RetroNet“ initiiert: In dem Verbundprojekt werden ältere, aber noch voll funktionsfähige Maschinen und Anlagen mit einem digitalen Upgrade fit für die vernetzte Produktion gemacht. „Unsere Industrie-4.0.-Lösungen aus dem ‚Berliner Koffer‘ sind durch den modularen Aufbau auch für den Mittelstand geeignet und kostengünstig umsetzbar“, erklärt Eckhard Hohwieler. Dass dieser Ansatz der richtige ist, zeigen die täglich steigenden Anfragen aus aller Welt: „In Europa, den USA und in China besteht großes Interesse daran, sich vor Ort anzuschauen, was wir in Berlin zum Thema Industrie 4.0 zu bieten haben.“ es Das Fraunhofer-Leistungszentrum Digitale Vernetzung Mit dem Leistungszentrum Digitale Vernetzung schließen sich die vier Fraunhofer-Institute FOKUS, HHI, IPK und IZM am Standort Berlin zusammen, um gemeinsam Technologien und Lösungen für die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung zu entwickeln. Dabei bringt jedes der Institute seine Kompetenzen komplementär ergänzend und aufeinander aufbauend ein. Im Mittelpunkt der Forschung und Entwicklung stehen die Anwendungsbereiche Gesundheit und Medizin, Mobilität und Zukunftsstadt, Industrie und Produktion sowie Kritische Infrastrukturen. Industriepartner können sich an gemeinsamen Forschungsprojekten beteiligen und die technische Infrastruktur der beteiligten Fraunhofer-Institute nutzen. Das Leistungszentrum ist im Juli 2016 für eine Pilotphase von zwei Jahren an den Start gegangen und wird mit rund 6,4 Mio. Euro vom Berliner Senat und dem Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) gefördert. Weitere Mittel kommen von Partnern aus der Industrie und von der Fraunhofer-Gesellschaft. www.digitale-vernetzung.org BERLIN TO GO 13

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