Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB
Institutsteil Industrielle Automation

Industrielles Internet

Industrielles Internet

Wir erweitern die Grenzen des Internets, so dass nicht nur Menschen verbunden sind, sondern auch die reale Welt vernetzt wird. Dieser Geschäftsfeldbereich kombiniert daher unsere Kompetenzen und Aktivitäten in der Entwicklung von Lösungen für das industrielle Internet der Dinge (IIoT), welches Maschinen, Produkte und Menschen auf der ganzen Welt vernetzen wird. Das beinhaltet: 

Industrielle Kommunikation und IoT

 

KNOW-HOW

  •  Echtzeit-Ethernet, Middleware, Ethernet TSN, PROFINET, OPC UA, IEC/IEEE 60802 TSN-IA, IETF DetNet, IP-Routing, ASi-5
  • Kommunikationsschnittstellen LoRaWAN und 5G
  • Softwareentwicklung und FPGA-Entwicklung für ressourcenbeschränkte Systeme: embedded Betriebssysteme, Small Scale Stacks, Robustheit und Echtzeitfähigkeit
  • Systemmanagement großer IoT-Netze unter Einsatz von SDNArchitekturen 

AUSSTATTUNG

  • Systemumgebungen (Geräte, Engineering): Ethernet TSN, OPC UA, SDN, PROFINET, ASi-5, PTP, LoRaWAN
  • TSN-Diagnosewerkzeug TSN-Testbox 3.0
  • FPGA-Tool Chain (ALTERA, XILINX)
  • Netzwerkanalysatoren und -Generatoren Anritsu MD1230
  • IEEE Std 802.1AS-Testsystem Calnex Paragon-X
  • PROFINET-Zertifizierungstestumgebung V2.4 (RT, IRT, TSN)
  • Ethernet TSN-Monitor- und Diagnosesystem (Eigenentwicklung)
  • Ethernet TSN-Simmulationsarbeitsplätze OMNET++
  • LoRaWAN-Feldstärkemessgerät

 

LEISTUNGEN

  • Beratung zu Kommunikationslösungen und Schnittstellenimplementierungen
  • Architekturentwurf und Spezifikation von Kommunikationssystemenund Schnittstellen
  • Implementierung in eingebettete Systeme (Hardware-, FPGAund Softwareentwicklung)
  • Realisierung und Erweiterung von Netzwerkmanagementsystemen (Konfiguration, Diagnose)
  • Test von Kommunikationssystemen (Echtzeitleistungskriterien, Robustheit, Interoperabilität, Standardkonformität)
  • Seminare: IoT-Basis, LoRa, PROFINET over TSN
 
AKTUELLE REFERENZEN

  • Entwicklung des PROFINET-Chip TPS-1 (Phoenix Contact GmbH & Co. KG und Siemens AG)
  • VDMA-Leitfaden Industrie 4.0-Kommunikation mit OPC UA
  • Ausrichtung International IEEE Symposium on Precision Clock Synchronisation for Measurement, Control and Communication (ISPCS) 2013 in Lemgo, 9th IEEE International Workshop on Factory Communication Systems (WFCS) 2012 in Lemgo und 21st IEEE International Conference in Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA) 2016 in Berlin
  • Plugfeste in Lemgo: PROFINET, IEEE 1588 (PTP)
  • Ethernet TSN-Prototypen und Demonstrationssysteme auf Messen: embedded World, IPC SPS Drives (Bad Homburg, Stuttgart), TSN/A und Deterministic Ethernet Forum (Wien) in den Jahren 2017, 2018 und 2019
  • BMBF-Förderprojekt „FlexSi-Pro - Flexibilität und Sicherheit in der Produktionsanlage der Zukunft“ im Rahmen von 5G - Industrielles Internet
  • IIC Testbed Smart Factory Web (www.smartfactoryweb.com): Cloud
  • BMVI-Projekt PerSIST - Permanente und Sichere Informations- und Status-Transmission
  • TTN - The Things Network Community Lemgo 
  • Autoren der PROFINET over TSN-Guideline, PI 2019
  • Autoren der PROFINET over TSN Scheduling-Guideline, PI 2019
  • LoRaWAN-basiertes Intralogistikassistenzsystem 2019

 


Intelligente Sensorsysteme

Für anspruchsvolle Fertigungsprozesse, z. B. in der Kunststoffverarbeitung, sind neben Prozessdaten der Produktionsanlagen auch Informationen über die nähere Umgebung von Bedeutung. Feuchtigkeits- und Temperatureinflüsse, Verunreinigungen in der Umgebungsluft sowie die Anwesenheit von Personen können die Qualität von Fertigungsprozessen beeinflussen. Am Fraunhofer IOSB-INA entwickeln wir intelligente Sensorsysteme mit dem Ziel, Fertigungsprozesse adaptiv und dynamisch auf verändernde Umweltbedingungen anpassen zu können. Die vereinfachte Integration in Anlagen, die Informationsfusion sekundärer Messgrößen sowie die Adaption an die Umwelt zeichnen unsere Lösungen aus. Das Ergebnis ist ein effizienterer und wirtschaftlicherer Betrieb von Produktionsanlagen.

Indoor-Lokalisierung

Für die Realisierung lokalisierungsbasierter Dienste existiert eine Vielzahl an Lokalisierungs- und Tracking-Technologien, welche je nach spezifischem Anwendungsfall und Anforderungen (z.B. Genauigkeit) einsetzbar und kombinierbar sind. Anwendungen mit Ortsbezug erlauben beispielsweise die einfache Verfolgung oder das Auffinden von Personen, Maschinen und Produkten in Echtzeit, den Wartungsaufwand durch kontextbasierte Datenaufbereitung zu reduzieren sowie Arbeitsabläufe zu optimieren. Das Fraunhofer IOSB-INA verfügt über einschlägige Erfahrung mit verschiedenen Lokalisierungstechnologien und verfügt über ein Integrations-Framework, um diese im Zusammenspiel mit industriellen Kommunikationssystemen und mobilen Endgeräten als vernetzte Lösungen in technischen Systemen einzusetzen. Durch die hohe Kompetenz des IOSB im Bereich bildgebender Sensoren und deren Auswertung ist darüber hinaus auch eine Integration leistungsfähiger Verfahren zur Objekterkennung und Klassifikation möglich.

 

Entwurf eingebetteter Systeme

  • Hard- und Softwareentwicklungen für eingebettete Systeme
  • IP-Core Entwicklung in VHDL, Verilog
  • Sicherheitskonzepte für die IT-Infrastruktur durch das Lab Cybersecurity (www.cybersecurity-owl.de)

 

 



Projekt: Visible Light in der Produktion

Sensorik-Seminar: Maschinen besser verstehen

Smart Factory Web: Approved Testbed

Das Koreanische Institut KETI und das Fraunhofer IOSB haben ein vom koreanischen Ministerium für Handel, Industrie und Energie (MOTIE) finanziertes Projekt ins Leben gerufen. Basierend auf dem industriellen Internet der Dinge (IIoT) untersuchen wir integrierte Architekturen und Technologien für ein Netz verteilter Smart Factories.