Indoor-Lokalisierung: Ein Muss für die Fabrik der Zukunft


Die digitale Transformation birgt für den industriellen Sektor großes Potenzial. Beispielsweise bieten unsere Cloud Services mittelständischen Unternehmen aus der Industrie durch hohe Rechenpower und Softwarebereitstellung nach Bedarf die Möglichkeit, flexibel, schnell und ressourcenschonend zu agieren. Ein weiteres wichtiges Schlagwort im Rahmen von Industrie 4.0 ist Indoor-Lokalisierung geworden. Produkte, Werkzeuge und auch Personen können mit bestimmten Technologien geortet und so die Steuerung und Überwachung der Produktion in Echtzeit ermöglicht werden. Die Optimierungschancen sind weitreichend – von Arbeitssicherheit über Qualitäts- und Produktivitätssteigerungen bis hin zur Kostenreduzierung. Doch welche Probleme werden konkret gelöst und welche Technologien eignen sich für Produktionshallen?

Im Outdoor-Bereich sind Technologien zur Lokalisierung von Personen, Fahrzeugen oder Gütern bereits Standard. Dagegen steht der Einsatz von smarten Indoor-Lokalisierungs-Anwendungen in der Produktion noch am Anfang – doch der Nutzen wurde auch hier bereits erkannt. In modernen Fabriken werden sich in naher Zukunft starre Fördertechniken und unübersichtliche Fabriken zu Produktionsumgebungen mit sich selbstorganisierenden Prozessen und vernetzten Objekten entwickeln. Mitarbeitern im Werk kann so beispielsweise die zeitaufwendige Suche nach Werkzeugen oder Materialien erspart, Fahrwege von Staplern oder Maschinen können optimiert und die Gegenstände im Lager exakt getrackt werden. Für die Fabrikbesitzer ergibt sich dadurch ein ausgelasteter Maschinenpark, ein optimierter Materialfluss und ein lückenloser Überblick über die Lieferkette. Bei der Suche nach dem geeigneten technischen Set-up für ihren bestimmten Anwendungsfall stehen viele Unternehmen jedoch noch vor großen Fragezeichen.

Große Entwicklungsfortschritte bei Lokalisierungslösungen

Bei Ortungssystemen denken die meisten sofort an die Nutzung von GPS-Daten. Indoor lassen sich diese jedoch weder gut empfangen noch würden sie für industrielle Zwecke die nötige Genauigkeit liefern. Im Innenraum müssen deshalb bei der Umsetzung von Navigations-, Analytics- oder Trackinglösungen andere Methoden zum Tragen kommen. Bei der Technologieauswahl spielen verschiedene Faktoren eine Rolle – die Anzahl der zu trackenden Gegenstände, deren Geschwindigkeit, die Gegebenheiten vor Ort oder auch der Grad der benötigten Tracking-Genauigkeit. produktion.de führt die wichtigsten Technologien mit ihren jeweiligen Vorteilen auf. Ist beispielsweise eine hohe Präzision erforderlich, wird häufig auf Ultra-wideband (UWB) zurückgegriffen. RFID eignet sich für eine punktuelle Ortung und WLAN wird oft eingesetzt, wenn hohe Reichweiten gefragt sind. Weitere gängige Technologien sind Ultraschall und Bluetooth. Um bei dieser Vielfalt an Möglichkeiten für den eigenen Use Case die optimale Entscheidung zu treffen, bietet sich die Zusammenarbeit mit Unternehmen wie BeSpoon an, welche sich bereits jahrelang mit der Entwicklung von professionellen Indoor-Lokalisierungssystemen beschäftigen und in Kooperation mit verschiedenen Partnern Lösungen für viele unterschiedliche Herausforderungen in petto haben. Bei der D2i Conference in Bielefeld am 21. November 2019 stellen auch wir als GFT gemeinsam mit der Muttergesellschaft von BeSpoon, dem Werkzeug- und Lasermaschinenhersteller TRUMPF, Möglichkeiten im Bereich Indoor Localisation vor. 

Integration der Lösungen in die eigene Fabrik

Die meisten Indoor-Lokalisierungssysteme zeichnen sich dadurch aus, dass sie sich unkompliziert und ohne die Fabrik umstrukturieren zu müssen, in den bestehenden Produktionsablauf einfügen lassen. Üblicherweise wird an mehreren Stellen an den Decken und Wänden der Produktionshalle eine bestimmte Hardware als Ankerpunkt installiert. Diese Ankerpunkte empfangen die Signale von Tags oder Geräten auf dem Shopfloor, welche an den Server übertragen werden. Auf Basis dieser Messdaten wird die Position ermittelt und in weiteren Systemen, wie z.B. in einem Warenwirtschaftssystem, verarbeitet und visualisiert. Grundsätzlich werden in der Industrie für die Prozessierung gesendeten Signale serverseitige Verfahren verwendet, da diese eine extrem schnelle Datenberechnung und somit eine Echtzeit-Ortung zulassen.

Für die Zukunft ist im Bereich Indoor-Lokalisierung definitiv noch einiges zu erwarten. Der hochfrequente Mobilfunkstandard 5G wird dabei mit Sicherheit eine Rolle spielen, da er als notwendige Voraussetzung für die Fabrik der Zukunft gehandelt wird. Vor allem hinsichtlich der Verbesserung der Positionsgenauigkeit ist 5G ein Hoffnungsträger, denn in spätestens zehn Jahren werden zuverlässige Positions-Tracking-Systeme für Fabriken und Produktionsanlagen genauso unverzichtbar sein wie heutzutage die Satelliten-Lotsen GPS, Galileo und Glonass für Businessanwendungen oder Freizeitaktivitäten unter freiem Himmel.