IPT和爱立信开发5G传感器技术以便实现机床碰撞控制

据弗劳恩霍夫生产技术研究所网站2021年1月19日刊文,在高度灵活且网络化的制造系统中,复杂生产过程要求所有工艺过程和分布式系统都能可靠地且在较短的延迟时间内交换数据。对于这种“超可靠和低延迟通信”(URLLC)要求,致力于移动通信技术标准化的第三代合作伙伴计划(3GPP)正在为未来5G产品开发新标准。弗劳恩霍夫生产技术研究所(IPT)和瑞典移动通信供应商爱立信(Ericsson)正在亚琛(Aachen)测试一种用于机床碰撞控制的实际生产方案的URLLC功能。

在对复杂加工过程进行监测时,要求控制系统能够快速检测刀具运动的偏差,并在几毫秒内做出反应。对此,将传感器集成于机床即可用于记录工艺数据,新的5G移动通信标准可使获取的数据快速、可靠地进行无线传输,从而使机床能够在部件损坏之前对加工过程中的变化做出反应,在无需人工干预的情况下避免例如机器主轴损坏的事故。

5G测试系统在毫米波频谱中可以实现更高的数据传输速率和更低的延迟。爱立信开发了一种满足URLLC规格要求的新型模块化测试系统,该测试系统运行在频率在24到28千兆赫间的毫米波长范围内,是一种新的5G频谱。尽管德国有80多家公司已经安装了频率范围为3.7至3.8千兆赫的5G系统,但迄今为止,毫米波频谱几乎没有在生产中测试过。

弗劳恩霍夫生产技术研究所正在对毫米波长范围内的爱立信测试系统进行测试。借助5G技术,可以监视和控制过去由于复杂性而在技术上几乎无法掌握的加工过程。通过在很短的时间内捕获并处理铣削过程中生成的大量数据并将其反馈回机床,5G为项目合作伙伴开辟了全新的应用领域。

欧洲最大的5G研究基础设施——欧洲5G工业园区已于2020年5月上线。弗劳恩霍夫生产技术研究所正在与亚琛等合作伙伴共同研究和测试首批工业5G应用。目前共有七个面向各种应用场景的子项目,从用于监视和控制高度复杂的制造过程的5G传感器技术到移动机器人和物流,再到跨越多个位置的生产链。此外,亚琛的科学家正在测试使用现代边缘云系统进行数据的快速处理,以开发5G在网络化自适应生产中的潜力。

IPT和爱立信开发5G传感器技术以便实现机床碰撞控制

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