DE102018214144A1

DE102018214144A1 - Verfahren zum Verbinden einer Maschine mit einem drahtlosen Netzwerk

Info

Publication number: DE102018214144A1
Application number: DE102018214144.4A
Authority: DE
Inventors: Gunther May; Steven Dietrich
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-08-22
Filing date: 2018-08-22
Publication date: 2020-02-27
Also published as: US20200068629A1; CN110858964B; US10869343B2; CN110858964A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden einer Maschine (110) aufweisend eine Vielzahl von Maschinenkomponenten (111, 112, 113, 114) mit einem drahtlosen Netzwerk (120), wobei Konfigurationsdaten erzeugt werden aufweisend Informationen über die Vielzahl von Maschinenkomponenten (111, 112, 113, 114) und wie diese miteinander zu vernetzen sind, wobei die Konfigurationsdaten an das drahtlose Netzwerk (120) übermittelt werden, wobei ein Teilnetzwerk des drahtlosen Netzwerks (120) basierend auf den Konfigurationsdaten für die Vielzahl der Maschinenkomponenten (111, 112, 113, 114) eingerichtet wird und wobei die Maschine mit dem Teilnetzwerk des drahtlosen Netzwerks (120) verbunden wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Verbinden einer Maschine aufweisend eine Vielzahl von Maschinenkomponenten mit einem drahtlosen Netzwerk sowie eine Recheneinheit, ein System und ein Computerprogramm zu deren Durchführung.
Stand der Technik
In der Automatisierungstechnik bzw. der industriellen Steuerungstechnik ist es üblich, Komponenten einer Maschine bzw. Anlage, insbesondere Steuereinheiten und Feldgeräte, wie z.B. elektrische Steuerungen, Antriebsregler, E/A-Geräte usw., miteinander in einem Netzwerk zu verbinden. Bei der Vernetzung von Maschinen, beispielsweise auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik, ist mittlerweile der Begriff „Industrie 4.0“ geläufig. Darunter ist die Vernetzung von Maschinen bzw. Anlagen und insbesondere auch deren Anbindung an das Internet bzw. das Internet der Dinge (sog. loT, „Internet of Things“) zu verstehen. Vernetzte Geräte können dabei Sensoren und Sicherheitskameras bis hin zu Fahrzeugen und Produktionsmaschinen sein. Beispielsweise besteht dabei die Möglichkeit, eine Maschine über das Internet beispielsweise mit anderen Maschinen oder auch mit einem entfernten Recheneinheitensystem (sog. Cloud Computing oder Edge Computing) zu verbinden.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden Verfahren zum Verbinden einer Maschine mit einem drahtlosen Netzwerk sowie eine Recheneinheit, ein System und ein Computerprogramm zu deren Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Die Maschine weist eine Vielzahl von Maschinenkomponenten auf. Diese Maschinenkomponenten können beispielsweise bereits miteinander über ein anderes Netzwerk, insbesondere ein kabelgebundenes Netzwerk vernetzt sein. Ebenso ist es möglich, dass noch keine Vernetzung der Maschinenkomponenten untereinander besteht und diese über das drahtlose Netzwerk hergestellt werden soll. Die Maschine soll an ein drahtloses Netzwerk angebunden werden, insbesondere an ein Mobilfunknetz, ferner insbesondere an das Internet. Über das drahtlose Netzwerk können die Maschine bzw. die Maschinenkomponenten insbesondere mit weiteren Komponenten vernetzt werden.
Im Rahmen des Verfahrens werden Konfigurationsdaten erzeugt aufweisend Informationen über die Vielzahl von Maschinenkomponenten und wie diese miteinander zu vernetzen sind. Diese Konfigurationsdaten werden an das drahtlose Netzwerk übermittelt. Ein Teilnetzwerk des drahtlosen Netzwerks wird dann automatisch basierend auf den Konfigurationsdaten für die Vielzahl der Maschinenkomponenten eingerichtet und die Maschine mit diesem Teilnetzwerk verbunden.
Diese Konfigurationsdaten können insbesondere Informationen über Eigenschaften des beabsichtigten Datenverkehrs beinhalten, welche für die Konfiguration des drahtlosen Netzwerks wichtig sind, beispielsweise zu übertragende Datenmengen, zeitliche Anforderungen an die (Echtzeit-) Übertragung, Prioritäten, Anforderungen an die Synchronität, die Robustheit und die Datensicherheit. Ferner umfassen die Konfigurationsdaten insbesondere konkrete Informationen die einzelnen Maschinenkomponenten betreffend, beispielsweise Eigenschaften wie etwa den konkreten, speziellen Typ der einzelnen Maschinenkomponente, sowie ferner insbesondere Informationen betreffend die Vernetzung der einzelnen Maschinenkomponenten miteinander, insbesondere welche Maschinenkomponenten für den Betrieb der Maschine miteinander kommunizieren und wie diese Kommunikationen jeweils ablaufen, z.B. ob diese Kommunikationen jeweils in Echtzeit erfolgen usw. Die Maschine bringt somit insbesondere Informationen darüber mit, wie die einzelnen Maschinenkomponenten an das drahtlose Netzwerk anzubinden sind.
Die Konfigurationsdaten können insbesondere in einer speziellen Maschinenkomponente der Maschine erzeugt werden, beispielsweise in einer speziellen Steuereinheit, die zur Herstellung der Verbindung mit dem drahtlosen Netzwerk und ferner insbesondere zur Steuerung der Maschine vorgesehen ist. Insbesondere können die Konfigurationsdaten an eine spezielle Einheit bzw. an einen speziellen Teilnehmer in dem drahtlosen Netzwerk übermittelt werden, beispielsweise an eine Konfigurationseinheit, die zur Verwaltung des drahtlosen Netzwerks eingerichtet ist. Bei Empfang der Konfigurationsdaten kann diese Konfigurationseinheit des drahtlosen Netzwerks insbesondere mit der Steuereinheit der Maschine zusammenarbeiten, um das Teilnetzwerk einzurichten.
Basierend auf den empfangenen Konfigurationsdaten ist in dem drahtlosen Netzwerk somit bekannt, wie die Maschine bzw. die einzelnen Maschinenkomponenten an das drahtlose Netzwerk anzubinden sind. Insbesondere können in dem drahtlosen Netzwerk entsprechende für diese Konfiguration benötigte Ressourcen bereitgestellt werden, insbesondere durch die entsprechende Konfigurationseinheit.
Das Teilnetzwerk des drahtlosen Netzwerks ist insbesondere als ein Teil- bzw. Subnetz zu verstehen, welches insbesondere unabhängig von weiteren Teilnehmern des drahtlosen Netzwerks betrieben werden kann, insbesondere unabhängig von eventuellen weiteren Teilnetzwerken. Insbesondere ist das Teilnetzwerk ein lokales, räumlich begrenztes Teilnetzwerk, welches speziell für die Maschine und ihre Maschinenkomponenten eingerichtet wird.
Das drahtlose Netzwerk ermöglicht es, insbesondere derartige voneinander unabhängige, Teilnetzwerke einzurichten, insbesondere im Zuge des sog. „Network Slicing“. Dieses „Network Slicing“ ist insbesondere im Rahmen der Entwicklung des Mobilfunksystems 5G geprägt worden und ermöglicht es, eine Vielzahl von Teilnetzwerken bzw. sog. „Network Slices“ über eine gemeinsame physische Netzwerkinfrastruktur zu verwalten und zu betreiben. Die Teilnetzte können dabei reale Teilnetze sein, die insbesondere physisch voneinander getrennt sind und für die jeweils eigene, individuelle, voneinander unabhängige Hardwareelemente vorgesehen sind. Ebenso ist es möglich, dass die Teilnetze virtuelle Teilnetze sind, welche insbesondere dieselben Hardwareelemente verwenden und zweckmäßigerweise durch geeignete Softwaremaßnahmen voneinander getrennt sind. Insbesondere wird dabei die Partitionierung des drahtlosen Netzwerks und seiner Ressourcen ermöglicht. Die einzelnen Teilnetzwerke können zweckmäßigerweise unterschiedliche, an den jeweiligen konkreten Anwendungsfall angepasste, individuelle Eigenschaften besitzen, beispielsweise individuelle Datenraten, Geschwindigkeiten, Kapazitäten usw.
Im Zuge des vorliegenden Verfahrens wird für die Maschine ein Teilnetzwerk insbesondere im Zuge des „Network Slicing“ eingerichtet mit den konkreten, individuellen, für den speziellen Anwendungsfall der Maschine benötigten Eigenschaften, wie sie in den Konfigurationsdaten beschrieben sind. Insbesondere wird für sämtliche Maschinenkomponenten der Maschine ein gemeinsames Teilnetzwerk bzw. ein gemeinsamer „Network Slice“ eingerichtet. Wenn beispielsweise mehrere verschiedene Maschinen an das drahtlose Netzwerk angebunden werden, kann somit für jede der Maschinen insbesondere ein individuelles Teilnetzwerk vorgesehen werden. Ebenso ist es denkbar, dass bestimmte Maschinenkomponenten in einem Teilnetzwerk bzw. „Network Slice“ zusammengefasst werden, beispielsweise alle Steuerungen der Maschine oder Maschinenkomponenten vom gleichen Typ, z.B. alle Steuerungen vom gleichen Typ. Somit können auch für eine Maschine mehrere Teilnetzwerke eingerichtet werden.
Durch das vorliegende Verfahren wird es insbesondere ermöglicht, die Maschine über das drahtlose Netzwerk im Zuge der sog. „Industrie 4.0“ zu vernetzen und insbesondere an das Internet bzw. das Internet der Dinge (sog. loT, „Internet of Things“) anzubinden. Die Maschine kann durch das Verfahren über das Internet bzw. Internet der Dinge beispielsweise mit anderen Maschinen kommunizieren oder beispielsweise auch mit entfernten Recheneinheiten wie einem Servern oder einer sog. Cloud. Die Vernetzung von Maschinen im Zuge der „Industrie 4.0“ spielt mittlerweile eine große Rolle, ebenso wie die drahtlose Kommunikation bzw. die drahtlose Anbindung von Maschinen an das Internet der Dinge, welche durch das Verfahren auf aufwandsarme, effektive Weise ermöglicht wird.
Insbesondere wird im Zug des Verfahrens die Konfiguration bzw. Einrichtung des Teilnetzwerks, zweckmäßigerweise im Zuge des „Network Slicing“, auf automatische Weise ermöglicht. Die Konfigurationsdaten werden insbesondere automatisch von der Maschine erzeugt oder sind gegebenenfalls ohnehin bereits in der Maschine vorhanden. Die Übermittlung der Konfigurationsdaten an das drahtlose Netzwerk und die Einrichtung des Teilnetzwerks basierend auf den Konfigurationsdaten erfolgt zweckmäßigerweise ebenfalls automatisch, insbesondere durch die entsprechende Steuereinheit der Maschine und die Konfigurationseinheit des drahtlosen Netzwerks.
Die Maschine kann somit automatisch mit dem drahtlosen Netzwerk verbunden werden, so dass insbesondere kein oder zumindest kaum Eingreifen eines Benutzers erforderlich ist. Insbesondere ist somit kein Expertenwissen notwendig und ein Konfigurationsaufwand wird möglichst gering gehalten. Insbesondere ermöglicht das Verfahren eine automatische Aufteilung des drahtlosen Netzwerks in mehrere parallele, sich gegenseitig nicht beeinflussende lokale Teilnetzwerke bzw. „Network Slices“ für verschiedene Maschinen. Jede dieser Maschinen bringt jeweils die entsprechenden Konfigurationsdaten für das entsprechende Teilnetzwerk automatisch mit. Die Konfigurationsdaten können von der Maschine beispielsweise automatisch insbesondere bei der Inbetriebnahme der Maschine erzeugt werden. Ebenso ist es denkbar, dass die Konfigurationsdaten in der Maschine bereits vorgegeben sind und beispielsweise im Zuge eines Herstellungsprozesses in der Maschine hinterlegt worden sind.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das drahtlose Netzwerk ein Mobilfunknetz, vorzugsweise ein echtzeitfähiges Mobilfunknetz, bevorzugt basierend auf 5G-Standards. In herkömmlichen Maschinen findet Funkkommunikation noch wenig Anwendung und wird üblicherweise auf Basis von Standards gemäß WiFi, Bluetooth oder IEEE 802.15.4 durchgeführt. Mobilfunknetze, insbesondere nach den Standards 4G oder 5G, besitzen gegenüber derartigen Funkkommunikationsmechanismen jedoch deutliche Vorteile, welche für industrielle Anwendungen von großer Bedeutung sind, insbesondere ein deutlich verbessertes Echtzeitverhalten, eine höhere Robustheit sowie die Möglichkeit zur Einrichtung von Teilnetzwerken im Zuge des „Network Slicing“. Durch das vorliegende Verfahren wird eine derartige Abbindung der Maschine über ein Mobilfunknetz an das Internet bzw. das Internet der Dinge insbesondere im Zuge der „Industrie 4.0“ auf aufwandsarme, effektive Weise ermöglicht. Der Einsatz von Funkkommunikation für industrielle Applikationen wird durch das Verfahren somit deutlich vereinfacht.
5G ist nach UMTS (3G) und LTE (4G) die fünfte Generation der sog. ‚Next Generation Mobile Networks‘ (kurz NGMN), einem Projekt von Mobilfunkfirmen und Mobilfunkausrüstern zur Entwicklung von Mobilfunkgenerationen. 5G baut auf seinem direkten Vorgänger 4G auf, besitzt im Vergleich zu diesem jedoch erhebliche Verbesserungen, insbesondere ein deutlich verbessertes Echtzeitverhalten sowie die Möglichkeit zur Einrichtung von Teilnetzwerken im Zuge des „Network Slicing“. In den kommenden Jahren wird es daher für industrielle Anwendungen im Zuge der fortschreitenden Entwicklung der „Industrie 4.0“ und dem Internet der Dinge sowie im Zuge der Umstellung von Mobilfunknetzen von 4G auf 5G Standards von großer Bedeutung sein, Maschinen über 5G-Mobilfunknetz an das Internet bzw. das Internet der Dinge anbinden zu können. Durch das vorliegende Verfahren wird eine derartige Abbindung der Maschine über ein Mobilfunknetz, insbesondere nach den 5G-Standrads an das Internet bzw. das Internet der Dinge insbesondere im Zuge der „Industrie 4.0“ auf aufwandsarme, effektive Weise ermöglicht.
Vorteilhafterweise werden zum Erzeugen der Konfigurationsdaten von den Maschinenkomponenten jeweils komponentenspezifische Information empfangen bzw. ausgelesen. Diese komponentenspezifischen Informationen betreffen insbesondere die einzelnen Maschinenkomponenten und ihre jeweilige Konfiguration zum Betrieb in dem drahtlosen Netzwerk bzw. in der Maschine. Die Maschinenkomponenten bringen somit selbst Informationen bzw. Daten für deren Konfiguration zum Betrieb in der Maschine bzw. in dem drahtlosen Netzwerk mit. Insbesondere können die einzelnen Maschinenkomponenten ihre jeweiligen komponentenspezifischen Informationen automatisch an die Steuereinheit der Maschine übermitteln, die auch zur Einrichtung des Teilnetzwerks vorgesehen ist, wenn die Maschinenkomponenten mit dieser Steuereinheit verbunden werden. Ebenso ist es denkbar, dass die Steuereinheit automatisch die entsprechenden komponentenspezifischen Informationen ausliest oder anfordert, wenn Maschinenkomponenten mit der Steuereinheit verbunden werden.
Vorzugsweise werden die Konfigurationsdaten in Abhängigkeit von den empfangenen komponentenspezifischen Informationen und insbesondere ferner in Abhängigkeit von anwendungsspezifischen Informationen bezüglich von der Maschine auszuführenden Anwendungen erzeugt. Diese anwendungsspezifischen Informationen beschreiben insbesondere applikative Anforderungen, gemäß welchen die entsprechenden Anwendungen von der Maschine auszuführen sind, beispielsweise welche Maschinenkomponenten zur Ausführung der Anwendungen auf welche Art und Weise miteinander kommunizieren. Insbesondere sind diese anwendungsspezifischen Informationen in der Maschine hinterlegte vorbestimmte Informationen, welche beispielsweise im Zuge des Herstellungsprozesses in der Maschine gespeichert werden können. Zweckmäßigerweise sind die anwendungsspezifischen Informationen in der Steuereinheit der Maschine hinterlegt, die auch zur Einrichtung des Teilnetzwerks vorgesehen ist. Die anwendungsspezifischen Informationen sind insbesondere ohnehin in der Maschine vorhanden und werden zum regulären Betrieb der Maschine benötigt.
Die Konfigurationsdaten können beispielsweise erzeugt werden, indem die komponentenspezifischen Informationen der einzelnen Maschinenkomponenten sowie die anwendungsspezifischen Informationen in ein Format übersetzt bzw. derart umgewandelt werden, dass sie von dem drahtlosen Netzwerk bzw. von der Konfigurationseinheit des drahtlosen Netzwerks verstanden werden. Beispielsweise können die Konfigurationsdaten ferner in Abhängigkeit von netzwerkspezifischen Informationen bezüglich Eigenschaften des kabellosen Netzwerks erzeugt werden. Mit Hilfe dieser netzwerkspezifischen Informationen können beispielsweise die komponentenspezifischen Informationen und die anwendungsspezifischen Informationen entsprechend für das drahtlose Netzwerk verständlich übersetzt werden.
Vorteilhafterweise wird nach Empfang der Konfigurationsdaten überprüft, ob Ressourcen gemäß den Konfigurationsdaten in dem drahtlosen Netzwerk zur Verfügung stehen. Somit wird insbesondere überprüft, ob das von der Maschine angeforderte Teilnetzwerk auch realisierbar ist und eingerichtet werden kann oder ob die entsprechend benötigten Ressourcen des drahtlosen Netzwerks beispielsweise bereits für andere Teilnetzwerke vergeben sind. Insbesondere kann die Konfigurationseinheit des drahtlosen Netzwerks diese Überprüfung durchführen.
Vorzugsweise werden, wenn Ressourcen gemäß den Konfigurationsdaten in dem drahtlosen Netzwerk zur Verfügung stehen, diese zur Verfügung stehenden Ressourcen verwendet, um das Teilnetzwerk gemäß den Konfigurationsdaten einzurichten. Insbesondere kann die Konfigurationseinheit des drahtlosen Netzwerks zu diesem Zweck der entsprechenden Steuereinheit der Maschine die Ressourcen zur Verfügung stellen und beispielsweise entsprechende Parameter der Ressourcen, wie Netzwerkadressen, Kennungen, Verschlüsselungen usw. mitteilen.
Wenn Ressourcen gemäß den Konfigurationsdaten in dem drahtlosen Netzwerk nicht oder zumindest nicht komplett zur Verfügung stehen, wird vorteilhafterweise ein eingeschränktes Teilnetz gemäß den zur Verfügung stehenden Ressourcen eingerichtet. Beispielsweise kann die Steuereinheit der Maschine in diesem Fall ein weniger ressourcenintensives Teilnetzwerk bzw. einen weniger ressourcenintensiver „Network Slice“ in dem drahtlosen Netzwerk anfordern. Insbesondere wird das eingeschränkte Teilnetzwerk derart eingerichtet, dass es eine möglichst genaue Abdeckung mit den geforderten Anforderungen gemäß den Konfigurationsdaten besitzt. Beispielsweise kann die Steuereinheit der Maschine zu diesem Zweck mit der Konfigurationseinheit des drahtlosen Netzwerks über die vorhandenen Ressourcen verhandeln. Etwa kann die Steuereinheit dabei der Konfigurationseinheit mitteilen, welche Ressourcen besonders wichtig für die Ausführung der Maschinenanwendungen benötigt werden und welche wiederum von untergeordneter Bedeutung sind. Somit können die Steuereinheit und die Konfigurationseinheit das entsprechende eingeschränkte Teilnetzwerk in Zusammenarbeit zweckmäßigerweise derart einrichten, dass es die wichtigsten Anforderungen erfüllt und die einzelnen Maschinenanwendungen korrekt ausgeführt werden können.
Vorzugsweise werden die Konfigurationsdaten an eine Konfigurationseinheit des drahtlosen Netzwerks übermittelt. Wie oben erwähnt kann diese Konfigurationseinheit insbesondere mit einer entsprechenden Steuereinheit der Maschine zum Einrichten des Teilnetzwerks kommunizieren.
Bevorzugt kann es sich bei der Konfigurationseinheit um eine Steuereinheit des drahtlosen Netzwerks handeln, z.B. um einen Netzwerkmanager, welcher zur Verwaltung des drahtlosen Netzwerks sowie neuer Netzwerkteilnehmer vorgesehen ist. Beispielsweise kann die Maschine bzw. die Steuereinheit der Maschine in diesem Fall die Konfigurationsdaten in Form einer Datei, z.B. im XML-Format, vorliegen haben und an den Netzwerkmanager bzw. die Steuereinheit des drahtlosen Netzwerks übermitteln. Daraufhin kann von dem Netzwerkmanager ein entsprechendes Teilnetzwerk mit einer möglichst genauen Abdeckung der geforderten Anforderungen zur Verfügung gestellt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei der Konfigurationseinheit vorzugsweise um eine Konfigurationsschnittstelle bzw. Programmierschnittstelle (engl. „Applikation Programming Interface“, API) handeln. Die Maschine bzw. die Steuereinheit der Maschine kann in diesem Fall zweckmäßigerweise auf die Konfigurationsschnittstelle zugreifen und Eigenschaften des Teilnetzwerks können basierend auf den Anforderungen gemäß den Konfigurationsdaten und den verfügbaren Ressourcen im drahtlosen Netzwerk konfiguriert bzw. ausgehandelt werden.
Vorteilhafterweise umfassen die Konfigurationsdaten als Informationen Anforderungen an zyklischen Datenverkehr und/oder Anforderungen an azyklischen Datenverkehr. Bei der zyklischen Datenübertragung findet die Übertragung von Daten in Kommunikationszyklen statt, wobei üblicherweise innerhalb eines Zyklus eine Anzahl einzelner Datenpakete (sog. „Telegramme“) übertragen wird. Die Zeit zwischen dem Beginn benachbarter Zyklen wird als Zykluszeit bezeichnet und ist meist konstant. Die zyklische Datenübertragung wird üblicherweise zur Übertragung von zeitkritischen Daten verwendet, d.h. Daten, die in einer bestimmten Zeit sicher übertragen sein müssen. Beispielsweise kann die zyklische Datenübertragung zur Ansteuerung von Aktoren verwendet werden, wenn diese eine vorbestimmte Aktion zu einer vorbestimmten Zeit durchführen müssen (z.B. bei Bearbeitungsmaschinen wie Werkzeugmaschinen, Druckmaschinen usw.). Im Gegensatz dazu findet bei der azyklischen Datenübertragung die Übertragung der einzelnen Datenpakete zeitlich ungebunden statt. Die azyklische Datenübertragung wird üblicherweise zur Übertragung von nicht zeitkritischen Daten verwendet. Als Anforderungen an zyklischen Datenverkehr können die Konfigurationsdaten beispielsweise die Zykluszeiten sowie die Datenmengen der in den einzelnen Zyklen zu übertragenen Daten umfassen.
Alternativ oder zusätzlich umfassen die Konfigurationsdaten als Informationen vorzugsweise eine benötigte Robustheit und/oder eine Kritikalität von Datenübertragungen. Beispielsweise können dabei Datenübertragungen bzw. zu übertragende Datenpakete unterschiedlich priorisiert werden, so dass in Situationen mit erhöhter Last kritischen bzw. echtzeitkritischen, höher priorisierten Datenpaketen Vorrang gewährt werden kann.
Alternativ oder zusätzlich umfassen die Konfigurationsdaten bevorzugt Spezifikationen einer Daten- bzw. Informationsschnittstelle der Maschine nach außen. Insbesondere können über diese Daten- bzw. Informationsschnittstelle Daten von der Maschine über das drahtlose Netzwerk an andere Teilnehmer des drahtlosen Netzwerks übertragen werden, beispielsweise an eine entfernte Recheneinheit, z.B. an einen Server oder eine Cloud, oder an eine andere Maschine.
Alternativ oder zusätzlich können die Konfigurationsdaten als Informationen vorteilhafterweise Security-Anforderungen und/oder Safety-Anforderungen umfassen. Security-Anforderungen betreffen dabei insbesondere Informationssicherheit bzw. Angriffssicherheit der Maschine. Safety-Anforderungen betreffen insbesondere eine funktionale Sicherheit bzw. Betriebssicherheit der Maschine.
Alternativ oder zusätzlich können die Konfigurationsdaten als Informationen eine Spezifikation von einem oder mehreren Datenströmen umfassen, die über das drahtlose Netzwerk übermittelt werden sollen, wie beispielsweise Paketgrößen, Datenratenbedarf, relative oder absolute Prioritäten oder erforderlichen Synchronitäten oder Abhängigkeiten umfassen. Ferner können die Konfigurationsdaten alternativ oder zusätzlich als Informationen Eigenschaften bzw. Parameter oder Attribute des drahtlosen Netzwerks umfassen, beispielsweise Datenrate, Frequenzbereich, Sendeleistung, Guard-Intervalle, Roaming, Transmissionsintervalle, Synchronisations-Information, Fehlerrate usw.
Vorteilhafterweise sind die Maschinenkomponenten zusätzlich über ein kabelgebundenes insbesondere echtzeitfähiges Netzwerk miteinander vernetzt, welches vorzugsweise auf Ethernet und/oder auf IEEE802-Standards und/oder auf TSN-Standards basiert. Insbesondere sind die Maschinenkomponenten dabei im Zuge der Automatisierungstechnik bzw. der industriellen Steuerungstechnik über dieses kabelgebundene Netzwerk miteinander vernetzt. Damit beispielsweise Bewegungen unterschiedlicher Aggregate der Maschine synchron und aufeinander abgestimmt ablaufen können, ist es von Bedeutung, dass eine Datenübertragung zwischen den einzelnen miteinander vernetzten Maschinenkomponenten in Echtzeit stattfinden kann. Echtzeitfähig bedeutet dabei, dass übertragene Daten zu einem definierbaren Zeitpunkt den erwünschten Teilnehmer erreichen oder erreicht haben. Zweckmäßigerweise ist dieses kabelgebundene, echtzeitfähige Netzwerk ein auf Ethernet basierender echtzeitfähiger Feldbus, z.B. Sercos III, EtherCAT, PROFINET, EtherNET/IP usw. IEEE 802 beinhaltet eine Reihe von Normen bzw. Standards im Bereich lokaler, insbesondere kabelgebundener Netzwerke, insbesondere Ethernet-Netzwerke. „Time Sensitive Networking“ (TSN) stellt eine Reihe von Standards bzw. Normen dar, welche sich unter anderem mit der Synchronisation von Netzwerkteilnehmern in einem Netzwerk befassen, insbesondere um Echtzeitanforderungen zu erfüllen, insbesondere bei Datenübertragung über Ethernet. TSN-Standards gewinnen im Zuge der Industrie 4.0 immer mehr an Bedeutung.
Durch die Erfindung wird es ermöglicht, eine derartige Maschine, deren Maschinenkomponenten mittels eines kabelgebundenen, echtzeitfähigen Netzwerks, insbesondere mittels eines Feldbus, über das drahtloses Netzwerk, insbesondere ein Mobilfunknetz, an das Internet bzw. das Internet der Dinge anzubinden, insbesondere im Zuge der „Industrie 4.0“. Bei einem echtzeitfähigen Mobilfunknetz, vorzugsweise nach 4G oder 5G Standards, wird es somit insbesondere ermöglicht, eine echtzeitfähige Datenübertragung zwischen der Maschine bzw. zwischen einzelnen Maschinenkomponenten und weiteren Teilnehmern in dem drahtlosen Netzwerk durchzuführen, beispielsweise mit anderen Maschinen oder entfernten Recheneinheiten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Maschine über das drahtlose Netzwerk mit einer entfernten Recheneinheit und/oder mit einer oder mehreren anderen Maschinen verbunden. Insbesondere kann die Maschine über das drahtlose Netzwerk somit insbesondere im Zuge der „Industrie 4.0“ mit anderen Maschinen bzw. mit Maschinenkomponenten anderer Maschinen vernetzt werden, beispielsweise damit Steuergeräte verschiedener Maschinen miteinander kommunizieren können. Die anderen Maschinen können dabei beispielsweise jeweils auch über ein individuelles Teilnetzwerk mit dem drahtlosen Netzwerk verbunden sein. Ferner wird es ermöglicht, die Maschine mit einer entfernten Recheneinheit oder mit einem entfernten Recheneinheitensystem (sog. Cloud-Computing oder Edge-Computing) zu verbinden. Beispielsweise können über das drahtlose Netzwerk somit Steuerungs- bzw. Regelungskreise über Cloud- bzw. Edge-Computing geschlossen werden. Die entfernte Recheneinheit kann dabei über dasselbe Teilnetz mit dem drahtlosen Netzwerk verbunden sein oder insbesondere auch über ein eigenes individuelles Teilnetzwerk.
Die Erfindung eignet sich in vorteilhafter Weise für eine weite Bandbreite von Maschinen und Applikationen, beispielsweise für Tunnelbohrmaschinen, Hydraulik-Stanzen/Pressen, allgemeine Automatisierungen, Semiconductor-Handling, Robotik usw. Vorteilhaft eignet sich die Erfindung für Werkzeugmaschinen, wie beispielsweise ein Schweißsystem, ein Schraubsystem, eine Drahtsäge oder eine Fräsmaschine, für Bahnbearbeitungsmaschinen, wie z.B. eine Druckmaschine, eine Zeitungsdruckmaschine, eine Tiefdruck-, Siebdruckmaschine, eine Inline-Flexodruckmaschine oder eine Verpackungsmaschine ausgebildet sein, oder auch für (Band-) Anlagen zur Herstellung eines Automobils oder zur Herstellung von Komponenten eines Automobils (z.B. Verbrennungsmotoren oder Steuergeräte).
Ferner eignet sich die Erfindung vorteilhafterweise für unterschiedliche Maschinen, welche an das Internet bzw. das Internet der Dinge angebunden werden können, beispielsweise für Haushaltsgeräte eines Privathaushalts (z.B. Kühlschranke, Waschmaschinen, Fernsehgeräte oder Komponenten der Hausautomatisierung), für sog. „Smart Devices“ (z.B. tragbare Handgeräte wie Smartphones oder als ein Tablet-PCs) oder auch für Fahrzeuge, die über das Internet der Dinge miteinander kommunizieren können, etwa um Gefahren im Straßenverkehr frühzeitig zu erkennen und diese Informationen in Echtzeit mit anderen Fahrzeugen austauschen zu können.
Die Maschinenkomponenten können beispielsweise Manipulatoren, E/A-Geräte, Motoren, Sensoren, Aktoren und/oder Steuereinheiten sein. Steuereinheiten können beispielsweise als CNC-Steuerung (Computerized Numerical Control), NC-Steuerung (Numerical Control), Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) und/oder Motion-Logic-Steuerung (MC - Motion Control) ausgebildet sein.
Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. eine Steuereinheit einer Druckmaschine, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes maschinenseitiges oder netzwerkseitiges Verfahren durchzuführen.
Ferner betrifft die Erfindung ein System aufweisend eine Maschine und ein drahtloses Netzwerk. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Recheneinheit und des erfindungsgemäßen Systems ergeben sich aus der vorliegenden Beschreibung in analoger Weise. Die Maschine umfasst eine Vielzahl von Maschinenkomponenten und eine bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Recheneinheit. Das drahtlose Netzwerk umfasst wenigstens einen Netzwerkteilnehmer, insbesondere ausgebildet als eine entfernte Recheneinheit und/oder als wenigstens eine zweite Maschine, und eine bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Recheneinheit. Das drahtloses Netzwerk ist besonders bevorzugt als Mobilfunknetz ausgebildet, insbesondere als echtzeitfähiges Mobilfunknetz, vorzugsweise basierend auf 5G-Standards. Das System betrifft somit insbesondere eine Maschine, die über ein Mobilfunknetz an das Internet bzw. das Internet der Dinge angebunden ist und mit Netzwerkteilnehmer wie anderen Maschinen oder entfernten Recheneinheiten kommunizieren kann.
Auch die Implementierung des Verfahrens in Form eines Computerprogramms ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich besch rieben.
Figurenliste

1 zeigt schematisch ein System mit einer Maschine, die dazu eingerichtet ist, eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
2 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens als ein Blockdiagramm.
3 zeigt schematisch ein System mit einer Maschine, die dazu eingerichtet ist, eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
In 1 ist ein System 100 aus einer Maschine 110 und einem drahtlosen Netzwerk 120 schematisch dargestellt.
Die Maschine 110 weist eine Vielzahl von Maschinenkomponenten auf, beispielsweise eine Steuereinheit 111, einen Router 112, Aktoren 113 und Sensoren 114. Es versteht sich, dass die Maschine 110 noch weitere Maschinenkomponenten aufweisen kann, die der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind.
Diese Maschinenkomponenten 111, 112, 113, 114 sind über ein kabelgebundenes, echtzeitfähiges Netzwerk 115 miteinander vernetzt, welches auf Ethernet, IEEE-Standards und ferner vorzugsweise auf TSN-Standards basiert. Beispielsweise ist das kabelgebundene Netzwerk 115 ein auf Ethernet basierender echtzeitfähiger Feldbus, z.B. Sercos III, EtherCAT, PROFINET, EtherNET/IP usw.
Die Maschine 110 soll ferner an ein drahtloses Netzwerk 120 angebunden werden, das besonders bevorzugt ein Mobilfunknetz ist, insbesondere nach 5G Standards. Das drahtlose Netzwerk 120 kann beispielsweise eine Vielzahl von Sendeantennen bzw. Basisstationen 123, 124 umfassen. Insbesondere kann der Router 112 der Maschine 110 vorgesehen sein, um sich über eine derartige Basisstation 123 mit dem Mobilfunknetz 120 zu verbinden.
Das drahtlose Netzwerk bzw. das Mobilfunknetz 120 umfasst ferner eine Steuereinheit bzw. einen Netzwerkmanager 121 sowie eine Konfigurationsschnittstelle bzw. Programmierschnittstelle 122 (engl. „Applikation Programming Interface“, API).
Im Zuge der „Industrie 4.0“ soll die Maschine 110 über das Mobilfunknetz 120 an das Internet bzw. das Internet der Dinge (sog. loT, „Internet of Things“) angebunden werden und beispielsweise mit einer entfernten Recheneinheit 130 zum sog. Cloud-Computing verbunden werden.
Die entfernte Recheneinheit 130 (z.B. bei einem Hersteller, Wartungsunternehmen, Leitzentrale usw.) ist ein Netzwerkteilnehmer in dem Mobilfunknetz 120. Es versteht sich, dass das Mobilfunknetz 120 noch weitere Netzwerkteilnehmer aufweisen kann, die der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind.
Um die Maschine 110 mit dem Mobilfunknetz 120 zu verbinden und um somit eine Kommunikation mit der entfernte Recheneinheit 130 zu ermöglichen, ist die Steuereinheit 111 der Maschine 100, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, welches schematisch in 2 als ein Blockdiagramm dargestellt ist und nachfolgend in Bezug auf die 1 und 2 erläutert wird.
In Schritt 201 werden anwendungsspezifische Informationen erzeugt, welche insbesondere applikative Anforderungen beschreiben, gemäß welchen Anwendungen von der Maschine 110 auszuführen sind, beispielsweise wie die Maschinenkomponenten 111, 112, 113, 114 zum Betrieb der Maschine 110 miteinander kommunizieren. Beispielsweise können diese anwendungsspezifischen Informationen im Zuge eines Herstellungsprozesses in der Steuereinheit 111 hinterlegt worden sein.
In Schritt 202 empfängt die Steuereinheit 111 von den restlichen Maschinenkomponenten 112, 113, 114 jeweils komponentenspezifische Information, welche die einzelnen Maschinenkomponenten 112, 113, 114 und ihre jeweilige Konfiguration zum Betrieb in dem drahtlosen Netzwerk 120 bzw. in der Maschine 110 betreffen. Beispielsweise können die einzelnen Maschinenkomponenten 112, 113, 114 ihre jeweiligen komponentenspezifischen Informationen automatisch an die Steuereinheit 111 übermitteln, wenn die Maschinenkomponenten 112, 113, 114 mit der Steuereinheit 111 verbunden werden.
In Schritt 203 erzeugt die Steuereinheit 111 Konfigurationsdaten, insbesondere in Abhängigkeit von den empfangenen komponentenspezifischen Informationen und von anwendungsspezifischen Informationen. Diese Konfigurationsdaten umfassen insbesondere konkrete Informationen die einzelnen Maschinenkomponenten 111, 112, 113, 114 betreffend, insbesondere Eigenschaften wie etwa den konkreten, speziellen Typ der einzelnen Maschinenkomponente 111, 112, 113, 114 und insbesondere Informationen betreffend der Vernetzung der einzelnen Maschinenkomponenten 111, 112, 113, 114 miteinander, insbesondere welche Maschinenkomponenten für den Betrieb der Maschine 110 miteinander kommunizieren und wie diese Kommunikationen jeweils ablaufen. Beispielsweise können die Konfigurationsdaten Anforderungen an zyklischen Datenverkehr zwischen den einzelnen Maschinenkomponenten 111, 112, 113, 114, sowie eine benötigte Robustheit und Kritikalität derartiger Datenübertragungen umfassen.
Beispielsweise werden die Konfigurationsdaten von der Steuereinheit 111 erzeugt, indem die komponentenspezifischen Informationen und die anwendungsspezifischen Informationen in ein Format übersetzt bzw. derart umgewandelt werden, dass sie von dem Netzwerkmanager 121 und der Programmierschnittstelle 122 des Mobilfunknetzes 120 verstanden werden. Beispielsweise kann die Steuereinheit 111 die Konfigurationsdaten in Form einer Datei erzeugen, z.B. im XML-Format.
Beispielsweise kann die Steuereinheit 111 die komponentenspezifischen Informationen und die anwendungsspezifischen Informationen mit Hilfe von netzwerkspezifischen Informationen übersetzen, welche Eigenschaften des Mobilfunknetzes 120 beschreiben. Derartige netzwerkspezifische Informationen können beispielsweise ebenfalls in dem Herstellungsprozess in der Steuereinheit 111 hinterlegt werden.
Derartige Eigenschaften des Netzwerks können beispielsweise Datenrate, Frequenzbereich, Sendeleistung, Guard-Intervalle, Roaming, Transmissionsintervalle, Synchronisation Information und Fehlerrate des 5G-Mobilfunknetzes 120 sein.
Die erzeugten Konfigurationsdaten können beispielsweise für jede Maschinenkomponente 111, 112, 113, 114 als Informationen Spezifikationen über einen Datenstrom in das 5G-Netzwerk 120 und einen weiteren Datenstrom aus dem 5G-Netzwerk 120 heraus umfassen. Diese Datenströme können jeweils beispielsweise über die Parameter Datenrate, Paketgrößen, zyklische/azyklische Kommunikation, Zykluszeit (für zyklische Daten) und Priorität beschrieben werden.
In Schritt 204 werden die Konfigurationsdaten von der Steuereinheit 111 über den Router 112 an das Mobilfunknetz 120 bzw. eine Konfigurationseinheit übermittelt, beispielsweise an den Netzwerkmanager 121 oder an die Programmierschnittstelle 122.
In Schritt 205 wird überprüft, beispielsweise von dem Netzwerkmanager 121 oder der Programmierschnittstelle 122, ob in dem Mobilfunknetz 120 Ressourcen vorhanden sind, wie sie gemäß den Konfigurationsdaten gefordert werden.
Wenn dies der Fall ist, werden diese Ressourcen in Schritt 206 bereitgestellt und ein Teilnetzwerk bzw. ein „Network Slice“ wird im Zuge des sog. „Network Slicing“ für die Maschine 110 bzw. für die Maschinenkomponenten 111, 112, 113, 114 eingerichtet.
Wenn die gemäß den Konfigurationsdaten geforderten Ressourcen jedoch nicht in dem Mobilfunknetz 120 vorhanden sind, kommuniziert die Steuereinheit 111 in Schritt 207 z.B. mit der Programmierschnittstelle 122, um über die vorhandenen Ressourcen zu verhandeln. Die Steuereinheit 111 teilt der Programmierschnittstelle 122 beispielsweise mit, welche Ressourcen besonders wichtig für die Ausführung der Maschinenanwendungen benötigt werden. Somit wird in Schritt 207 entschieden, welche Ressourcen für die Maschine 110 bereitgestellt werden, um eine möglichst genaue Abdeckung mit den geforderten Anforderungen gemäß den Konfigurationsdaten zu ermöglichen.
In Schritt 208 wird ein eingeschränktes Teilnetzwerk bzw. ein eingeschränkter „Network Slice“ im Zuge des „Network Slicing“ für die Maschine 110 bzw. für die Maschinenkomponenten 111, 112, 113, 114 eingerichtet.
In Schritt 209 ist die Konfiguration abgeschlossen und die Maschine 110 ist mit einem Teilnetzwerk des Mobilfunknetzes 120 verbunden. Dieses Teilnetzwerk ist als ein Teil- bzw. Subnetz zu verstehen, welches insbesondere unabhängig von weiteren Teilnehmern des Mobilfunknetzes 120 wie der entfernten Recheneinheit 130 betrieben werden kann. Das Teilnetz kann dabei ein virtuelles oder auch ein reales Teilnetz sein. Das Teilnetzwerk ist insbesondere ein lokales, räumlich begrenztes Teilnetzwerk, welches speziell für die Maschine 110 und ihre Maschinenkomponenten 111, 112, 113, 114 eingerichtet ist. Die entfernten Recheneinheit 130 kann beispielsweise ebenfalls über ein individuelles Teilnetzwerk im Zuge des „Network Slicing“ an das Mobilfunknetz 120 angebunden sein.
Das auf 5G-Standards basierende Mobilfunknetz 120 ermöglicht insbesondere eine echtzeitfähige Datenübertragung. Somit kann eine Datenübertragung zwischen der Maschine 110, insbesondere dem Steuergerät 111, und der entfernten Recheneinheiten 130 in Echtzeit durchgeführt werden, so dass beispielsweise im Zuge der „Industrie 4.0“ Steuerungs- bzw. Regelungskreise der Maschine 110 über die entfernte Recheneinheit 130 geschlossen werden können.
In 3 ist schematisch gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein System 100' dargestellt, das analog zu dem in 1 gezeigten System eine Maschine 110 und ein drahtloses Netzwerk 120 in Form eines 5G-Mobilfunknetzes umfasst. In den 1 und 3 bezeichnen identische Bezugszeichen gleiche Elemente.
Ferner weist das System als weiteren Netzwerkteilnehmer in dem Mobilfunknetz 120 eine weitere Maschine 110' dar. Das in 3 gezeigte Beispiel stellt eine Möglichkeit dar, um die Maschine 110 aus 1 über das Mobilfunknetz 120 und insbesondere über das Internet der Dinge alternativ oder zusätzlich zu der entfernten Recheneinheit 130 mit einer zweiten Maschine 110' zu vernetzen, insbesondere im Zuge der „Industrie 4.0“.
Die zweite Maschine 110' kann beispielsweise analog zu der Maschine 100 eine Steuereinheit 111', einen Router 112', Aktoren 113' und Sensoren 114' und gegebenenfalls noch weitere Maschinenkomponenten aufweisen. Auch diese Maschinenkomponenten 111', 112', 113', 114' sind über ein kabelgebundenes, echtzeitfähiges Netzwerk 115' vernetzt, z.B. über einen auf Ethernet basierenden echtzeitfähigen Feldbus, z.B. Sercos III, EtherCAT, PROFINET, EtherNET/IP usw.
Die Maschine 110' ist analog zu der Maschine 110 über ein individuelles Teilnetzwerk im Zuge des „Network Slicing“ mit dem Mobilfunknetz 120 verbunden, wobei dieses Teilnetzwerk der Maschinen 110' und insbesondere unabhängig von dem Teilnetzwerk der Maschine 110 ist.
Das System 100' ermöglicht eine Datenübertragung, insbesondere in Echtzeit, von der Maschine 110 über das Mobilfunknetz 120 zu der Maschine 110' und umgekehrt. Beispielsweise können die Steuergeräte 111 und 111' miteinander kommunizieren, insbesondere in Echtzeit.

Claims

Verfahren zum Verbinden einer Maschine (110) aufweisend eine Vielzahl von Maschinenkomponenten (111, 112, 113, 114) mit einem drahtlosen Netzwerk (120), wobei Konfigurationsdaten erzeugt werden (203) aufweisend Informationen über die Vielzahl von Maschinenkomponenten (111, 112, 113, 114) und wie diese miteinander zu vernetzen sind, wobei die Konfigurationsdaten an das drahtlose Netzwerk (120) übermittelt werden (204) und wobei die Maschine mit einem Teilnetzwerk des drahtlosen Netzwerks (120), welches basierend auf den Konfigurationsdaten für die Vielzahl der Maschinenkomponenten (111, 112, 113, 114) eingerichtet wurde (206, 208), verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das drahtlose Netzwerk (120) ein Mobilfunknetz ist, insbesondere ein echtzeitfähiges Mobilfunknetz, insbesondere basierend auf 5G-Standards.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Konfigurationsdaten aus von einer oder mehreren der Maschinenkomponenten (111, 112, 113, 114) empfangenen (202) komponentenspezifischen Informationen erzeugt werden (203)
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Konfigurationsdaten aus anwendungsspezifischen Informationen bezüglich von der Maschine (110) auszuführenden Anwendungen erzeugt werden (203).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Konfigurationsdaten an eine Konfigurationseinheit (121, 122) des drahtlosen Netzwerks (120) übermittelt werden (204), insbesondere an eine Steuereinheit (121) und/oder an eine Konfigurationsschnittstelle (122).
Verfahren zum Verbinden einer Maschine (110) aufweisend eine Vielzahl von Maschinenkomponenten (111, 112, 113, 114) mit einem drahtlosen Netzwerk (120), wobei Konfigurationsdaten empfangen werden (204) aufweisend Informationen über die Vielzahl von Maschinenkomponenten (111, 112, 113, 114) und wie diese miteinander zu vernetzen sind, wobei ein Teilnetzwerk des drahtlosen Netzwerks (120) basierend auf den Konfigurationsdaten für die Vielzahl der Maschinenkomponenten (111, 112, 113, 114) eingerichtet wird (206), wobei die Maschine mit dem Teilnetzwerk des drahtlosen Netzwerks (120) verbunden wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei nach Empfang der Konfigurationsdaten überprüft wird (205), ob Ressourcen gemäß den Konfigurationsdaten in dem drahtlosen Netzwerk (120) zur Verfügung stehen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei, wenn Ressourcen gemäß den Konfigurationsdaten in dem drahtlosen Netzwerk (120) zur Verfügung stehen, diese zur Verfügung stehenden Ressourcen verwendet werden, um das Teilnetzwerk gemäß den Konfigurationsdaten einzurichten (206).
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei, wenn Ressourcen gemäß den Konfigurationsdaten in dem drahtlosen Netzwerk nicht zur Verfügung stehen, ein eingeschränktes Teilnetz gemäß den zur Verfügung stehenden Ressourcen eingerichtet wird (207, 208).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Konfigurationsdaten eine oder mehrere der folgenden Informationen umfassen: Anforderungen an zyklischen Datenverkehr, Anforderungen an azyklischen Datenverkehr, eine benötigte Robustheit von Datenübertragungen, eine Kritikalität von Datenübertragungen, Spezifikationen einer Datenschnittstelle der Maschine nach außen, Security-Anforderungen, Safety-Anforderungen, Spezifikation von einem oder mehreren Datenströmen, Eigenschaften des drahtlosen Netzwerks.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Maschine (110) über das drahtlose Netzwerk (120) mit einer entfernten Recheneinheit (130) und/oder mit einer oder mehreren anderen Maschinen (110') verbunden wird.
Recheneinheit (111), die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.
System (100, 100') aufweisend eine Maschine (110) mit einer Vielzahl von Maschinenkomponenten (112, 113, 114) und mit einer Recheneinheit (111) nach den Ansprüchen 12 und 1, ein drahtloses Netzwerk (120) mit wenigstens einem Netzwerkteilnehmer (130, 110'), insbesondere ausgebildet als eine entfernte Recheneinheit (130) und/oder als wenigstens eine zweite Maschine (110'), und mit einer Recheneinheit (121) nach den Ansprüchen 12 und 6.
System nach Anspruch 13, wobei die Maschinenkomponenten (111, 112, 113, 114) zusätzlich über ein kabelgebundenes, insbesondere echtzeitfähiges, Netzwerk (115) miteinander vernetzt sind, welches insbesondere auf Ethernet und/oder auf IEEE802-Standards und/oder auf TSN-Standards basiert.
Computerprogramm, das eine Recheneinheit (111, 121) veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (111) ausgeführt wird.
Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 15.