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 (IoT), welches Maschinen, Produkte und Menschen in Echtzeit vernetzen kann.
Das beinhaltet:

Industrielle Kommunikationssysteme 

 

KNOW-HOW
  • Echtzeit-Ethernet und -Middleware, wie z.B. Ethernet TSN, PROFINET, OPC UA
  • Kommunikationsschnittstellen, wie LORAWAN, NB-IoT
  • Softwareentwicklung und FPGA-Entwicklung für ressourcenbeschränkte Systeme: embedded Betriebssysteme, Small Scale Stacks, Robustheit und Echtzeitfähigkeit
  • Systemmanagement großer IoT-Netze unter Einsatz von SDN/NFV-Architekturen

AUSSTATTUNG
  • Systemumgebungen (Geräte, Engineering, Test, Diagnose): Ethernet TSN, OPC UA, SDN, PROFINET, PTP, LORAWAN
  • Software-Stacks: Open Source OPC UA-Stack des IOSB (GitHub), OPC UA Nanoserver-Stack, IoT-Plattform Sensor-Things Server des IOSB (GitHub), IPv6-Stack Source Code
  • FPGA-Tool Chain (ALTERA, XILINX)
  • Netzwerkanalysatoren und -generatoren (Anritsu MD1230, RFC 2544-Testscripte)
  • IEEE 802.1AS-Testsystem Calnex Paragon-X 

LEISTUNGEN
  • Beratung zu Kommunikationslösungen und Schnittstellenimplementierungen
  • Architekturentwurf und Spezifikation von Kommunikationssystemen und Schnittstellen
  • Implementierung in eingebettete Systeme (Hardware-, FPGA- und Softwareentwicklung)
  • Realisierung und Erweiterung von Netzwerkmanagementsystemen (Konfiguration, Diagnose, Leistungsüberwachung)
  • Test von Kommunikationssystemen (Echtzeitleistungskriterien, Robustheit, Interoperabilität, Standardkonformität)

REFERENZEN
  • Entwicklung des PROFINET-Chip TPS-1 (Phoenix Contact und Siemens)
  • VDMA-Leitfaden Industrie 4.0-Kommunikation mit OPC UA
  • Ausrichtung IEEE-Konferenz ISPCS (International Symposium on Precision Clock Synchronisation) in Lemgo, WFCS 2012 in Lemgo und ETFA 2016 in Berlin
  • Plugfeste in Lemgo: PROFINET, IEEE 1588 PTP
  • Intelligente Vernetzung für Druckluftsystemen mit OPC UA (Boge Kompressoren und Aventics)
  • Demonstratoren Ethernet TSN (embedded World,  IPC SPS Drives, TSN/A, 2017 und 2018)
  • 5G Industrial Internet Projekt „FlexSi-Pro“– Flexible und Sichere Produktion (BMBF)
  • IIC Testbed Smart Factory Web (www.smartfactoryweb.com)
  • OPC UA-Applikation für Smart Watch

 

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-Infrasturktur durch das Lab Cybersecurity (www.cybersecurity-owl.de)

 

 



IoT-Seminar: Wie reale Dinge im Internet verfügbar werden

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.