Im Leipziger Werk der BMW Group rollen täglich etwa 1.000 Autos vom Band - gefertigt von mehr als 5.300 Beschäftigten. Auf dem Weg zur vollvernetzten Fabrik betreibt BMW am Standort ein lokales 5G-Netz. Gemeinsam mit Nokia und Vodafone will BMW dort jetzt ein hochpräzises 5G-Positionierungssystem testen, um Maschinen, Werkzeuge, Autos und Ersatzteile zu orten.

5G Advanced

Eine entsprechende genaue Positionsbestimmung sieht die aktuellste Version des 5G-Standards - 5G Advanced - vor, auch als Release 18 bekannt. Dazu kommen Techniken wie Beamforming als auch zeitbasierte Methoden zum Einsatz. Ohne GPS sollen sich so Maschinen in Gebäuden zentimetergenau bewegen lassen.

Positionsbestimmung in der Fabrik

Das 5G-Positionierungssystem soll auf zwei rund 4.500 Quadratmeter großen Flächen in der Montagehalle und im Logistikzentrum aufgebaut werden. Auf diese Weise will der Autobauer die Transparenz im Produktionssystem erhöhen und die Automatisierung von Prozessen und Qualitätskontrollen unterstützen. Welche Bedeutung dies hat, zeigt ein Blick auf den betrieblichen Alltag in Leipzig: Täglich transportieren autonom fahrende Fahrzeuge tausende Werkzeuge und Ersatzteile im Minutentakt über das Werksgelände. Um diese Prozesse zu optimieren, bedarf es einer hochpräzisen Positionierung aller Geräte, Fahrzeuge und Maschinen.

Zwar ist die Positionsbestimmung von Werkzeugen, Ersatzteilen etc. per se nichts Neues, doch in der Vergangenheit kam dazu eine Vielzahl von unterschiedlichen Technologien wie Bluetooth Low Energy, Wi-Fi, RFID oder iBeacon zum Einsatz. Eine Vielzahl, die natürlich die Komplexität erhöhte. Erschwerend kam hinzu, dass die räumlichen und technischen Gegebenheiten vor Ort eine große Rolle spielen und Einfluss auf die verwendete Technik und die Qualität der Ortungsdaten hatten.

5G und Edge Computing

Dieser Vielfalt will BMW nun mit der Einführung eines 5G-Positionisierungssystem begegnen. In einem ersten Schritt sollen zunächst fahrerlose Transportfahrzeuge, Paletten mit Autoteilen und höherwertige Werkzeuge mit 5G-Technik versehen werden. Damit ausgestattete Objekte sollen künftig sowohl indoor als auch auf dem Firmengelände hochpräzise geortet werden. Unter hochpräzise verstehen BWM, Nokia und Vodafone dabei eine zentimetergenaue Ortung. Um dies zu erreichen, werden die Positionen der Objekte über zeit- und winkelbasierte Messungen der Funksignalwege in Echtzeit berechnet.

Damit die Berechnung in Echtzeit gewährleistet ist, setzt man in Leipzig auf Edge Computing. Statt die Daten über viele Kilometer in das nächste Rechenzentrum in der Cloud zu schicken, werden sie direkt vor Ort verarbeitet. Dies soll zum einen die Netzlast verringern, als auch die Latenzzeiten reduzieren, damit die Positionsbestimmung wirklich in Echtzeit erfolgt.