Time-Sensitive Networking (TSN)

Das Time-Sensitive-Networking Testbed (TSN) von LNI 4.0

Was ist TSN?

TSN steht für Time-Sensitive Networking und ermöglicht Echtzeitkommunikation über Ethernet, das physikalische Netz, welches das Internet transportiert und ist somit essenziell für eine vernetzte Produktion.
TSN ist damit Bestandteil der Industrie 4.0, denn es ermöglicht die Steuerung von Datenpaketen in Ethernet-Netzwerken in einer kontrollierten Form. Normalerweise werden Datenpakete nach dem „best effort“ Prinzip übertragen, bei TSN funktioniert es wie das „Einschreiben mit Rückschein“ Prinzip der Post. Und als hilfreicher Nebeneffekt haben die Daten einen sehr exakten Zeitstempel, was für die Rückverfolgbarkeit (Traceability) von großem Nutzen ist.

TSN-Demonstrator

Warum ist TSN so wichtig?

TSN sorgt dafür, dass Datenpakete zuverlässig und pünktlich ankommen. Das ist für den reibungslosen Betrieb von Produktionslinien unerlässlich. Diese Technologie ermöglicht es, verschiedene Maschinen und Systeme in einer Produktionsumgebung effizient und präzise miteinander zu verknüpfen.

TSN wird von der globalen Standardisierungsorganisation IEEE standardisiert. Dort ist es die Standardfamilie IEEE802.1. Diese hat wiederum verschiedene Unterstandards, welche alle jeweils unterschiedliche Funktionen erfüllen.

Als Beispiel: Ein Standard ist die Zeitsynchronisation auf der Ethernet Daten-Verbindung. Es ist also überall die exakt selbe Zeit verfügbar. Über diese Zeitsynchronisation können Datenpakete sehr genau gesteuert und verteilt werden.

In der Produktion bedeutet das konkret, dass alle Maschinen, Sensoren und Systeme nahtlos und effizient miteinander kommunizieren. 
Eine Produktionslinie arbeitet mit einer Vielzahl von Maschinen, die alle präzise und zeitgenau aufeinander abgestimmt sein müssen. Jedes Mal, wenn ein Signal aus einer Maschine verspätet ankommt, könnte dies zu Verzögerungen und dadurch zu Produktionsfehlern führen. TSN löst dieses Problem, indem es sicherstellt, dass wichtige Datenpakete Vorrang haben und immer zur geplanten Zeit an ihrem Ziel ankommen.

Die Problemstellung

Viele derzeitige Lösungen für die industrielle Vernetzung von Maschinen und dem Shopfloor funktionieren nur innerhalb der Produktpalette eines einzigen Herstellers. Dies schränkt die herstellerübergreifende Datenübertragungsmöglichkeit erheblich ein und behindert die umfassende Implementierung von Industrie 4.0-Technologien.

UNSERE LÖSUNG: Gründung und Ziele des TSN-Testbeds bei LNI 4.0

Das LNI 4.0 Testbed wurde 2017 gegründet und hat sich seitdem als herstellerübergreifende und massiv IEEE-Standards unterstützende Plattform etabliert. Die IEEE-Standards sind sehr kompliziert und werden weltweit abgestimmt. Daher ist das Testbed von Beginn an global aufgesetzt. In diesem Testbed arbeiten internationale Experten weltweiter Unternehmen zusammen, um die Interoperabilität und Funktionalität von TSN-Implementierungen auf Basis der IEEE-Standardfamilie zu testen und zu optimieren.

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Ziele des TSN-Testbeds bei LNI 4.0

In diesem Testbed arbeiten internationale Experten weltweiter Unternehmen zusammen, um die Interoperabilität und Funktionalität von TSN-Implementierungen auf Basis der IEEE-Standardfamilie zu testen und zu optimieren.

Die Firmen in den verschiedenen Ländern bearbeiten in unterschiedlichen Funktionen die Themen.

Durch die enge Zusammenarbeit mit IEEE bietet das LNI 4.0 TSN Testbed wertvolles Feedback zur Weiterentwicklung und Verbesserung der IEEE-TSN-Standards. Dies stellt sicher, dass die schon früh entwickelten prototypischen Lösungen nicht nur den aktuellen Standard-Anforderungen entsprechen, sondern auch zukunfts- und investitionssicher sind.

Ein weiterer zentraler Vorteil des TSN Testbeds ist die Organisation von Plugfests. Hier testen Hersteller ihre Prototypen und Implementierungen unter realen Bedingungen. Die Tests werden durch reale Use Cases der KMU Mitglieder angefordert und geprägt. Diese Tests ermöglichen es den Unternehmen, die Kompatibilität ihrer prototypischen Produkte mit denen anderer Hersteller zu verproben und etwaige Probleme in den Produkten frühzeitig zu identifizieren und zu beheben.

Durch die Teilnahme am TSN Testbed profitieren Unternehmen von:

  • Frühzeitigen Einblicken in neue Entwicklungen und IEEE-Standards
  • Wertvollem Feedback zur Verbesserung ihrer eigenen Produkte
  • Netzwerkmöglichkeiten mit führenden Experten und anderen Unternehmen
  • Der Möglichkeit, ihre Technologien vorwettbewerblich in einer neutralen und realitätsnahen Umgebung zu testen

Das TSN Testbed fungiert somit als Katalysator für Innovationen und trägt entscheidend dazu bei, dass die Industrie 4.0-Vision Wirklichkeit wird.

Testbed Anfrageformular

Möchten Sie kostenfrei und unverbindlich unser LNI 4.0 TSN Testbed kennenlernen? Sie haben einmal die Möglichkeit ein kostenloses Kennenlerngespräch mit uns zu vereinbaren. 
Fühlen Sie dafür das untenstehende Formular aus und wählen Sie einen passenden Termin aus. 

Nächster Termin:

99th General Assembly
29.11.2024, 14:00 – 15:00 (TEAMS)

Themen: Debrief TSN/A Konferenz 2024, Debrief TEG NetCom meeting, planning 2025

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