RFID und UWB kollidieren, um die Effizienz der Anlagenverfolgung zu maximieren

Da Industrie 4.0 weltweit boomt, gelten Echtzeit-Positionierungssysteme (RTLS) zunehmend als eines der produktivsten, kostengünstigsten, wirkungsvollsten und am wenigsten störenden Zusatzsysteme im Fertigungsprozess. Vor diesem Hintergrund stehen viele Unternehmen nun vor der Entscheidung, welche RTLS-Technologie, einschließlich Wi-Fi, Bluetooth, Radiofrequenzidentifikation (RFID) und Ultrabreitband (UWB), ihren Anforderungen am besten entspricht.

Allerdings liefern nicht alle dieser Techniken die gleichen Ergebnisse. Dieser Artikel befasst sich eingehend mit den Unterschieden zwischen diesen RTLS-Technologien und wie die Kombination von UWB- und RFID-Systemen zu Ergebnissen führen kann, die größer sind als die Summe ihrer Teile. Außerdem wird untersucht, wie UWB mit minimalem Aufwand und Unterbrechung des laufenden Betriebs nahtlos in RFID integriert werden kann.

Die Wahl der richtigen Asset-Tracking-Technologie hängt von den spezifischen Anforderungen und Endnutzungszielen ab. Zu den zu berücksichtigenden Faktoren gehören die erforderliche Genauigkeit oder Granularität der Standortdaten, die Aktualisierungsrate für jedes überwachte Asset, die Anzahl und der Wert der verfolgten Assets, die mit dem Asset-Verlust verbundenen Kosten oder Risiken, die physische Umgebung, in der die Tracking erfolgt, und die Technologie Benutzerfreundlichkeit und Kosten sowie Anforderungen für die Erfassung und Übermittlung von Daten.

Radiofrequenz-Identifikationstechnologie (RFID)

Die RFID-Radiofrequenz-Identifikationstechnologie wird häufig in einer Vielzahl von Szenarien eingesetzt, darunter in den Frequenzbändern Niederfrequenz (LF), Hochfrequenz (HF) und Ultrahochfrequenz (UHF) sowie in passiven und aktiven Systemen. Unter anderem kann passives RFID sehr kleine und kostengünstige elektronische RFID-Tags verwenden, um verschiedene Sachwerte zu verfolgen.

Zu den Vorteilen der RFID-Technologie gehören Hardware-Interoperabilität, kostengünstige RFID-Tags (insbesondere passive Elektronische RFID-Tags), eine Vielzahl von Tag-Typen zur Auswahl und kleine Funksignaturen.

Allerdings hat die RFID-Technologie auch Nachteile, wie z. B. instabile Genauigkeit, hohe Kosten für RFID-Lesegeräte, komplexe Systeminstallation, begrenzte Abdeckung und mögliches Abfangen von Funksignalen. Bei RFID-Systemen handelt es sich um eine Reihe vielfältiger Technologien, deren Fähigkeiten je nach RFID-Lesegerät variieren.

Unter ihnen ist die Kombination aus Handlesegeräten und passiven RFID-Tags weit verbreitet und erfordert äußerst geringe Infrastrukturanforderungen. Passive RFID-Systeme nutzen sehr kleine und kostengünstige RFID-Tags, um eine Vielzahl physischer Vermögenswerte zu verfolgen, von großen Fahrzeugen und Maschinen bis hin zu kleinen HandWerkzeugen. Diese Systeme sind hoch skalierbar, aber die Tracking-Intelligenz lernt über die zuletzt registrierten Scanpunkte.

Um eine Positionierung in Echtzeit zu erreichen, müssen im gesamten Trackingbereich zahlreiche RFID-Zugangstore oder feste RFID-Lesegeräte und RFID-Antennen installiert werden. In passiven oder aktiven RFID-Systemen funktionieren sie im Vergleich zu UWB am besten innerhalb der Sichtlinie, haben jedoch eine begrenzte Reichweite.

Ultra-Wideband-Technologie (UWB)

Die UWB-Technologie nutzt kurze Impulse, eine geringe Ausgangsleistung und eine große Bandbreite, um Daten über einen weiten Bereich des Funkspektrums zu übertragen. Dieses stromsparende Verfahren ist in der Lage, große Datenmengen zu übertragen und ermöglicht so eine hochpräzise Echtzeitpositionierung auch ohne direkte Sichtverbindung.

UWB bietet mehrere Vorteile, wie z. B. die Möglichkeit, Daten durch Wände und Hindernisse zu übertragen, Aktualisierungen in Echtzeit bereitzustellen, die meisten anderen HF-Signale und Geräte nicht zu stören, eine einzigartige Funksignatur zu haben und die Fähigkeit zur Vermeidung von Mehrwegeausbreitung zu verbessern. Die Lösung funktioniert daher auch in unaufgeräumten Industrieumgebungen, in denen Metalloberflächen spiegeln.

Allerdings hat UWB auch einige Nachteile. Da es sich um eine neuere RTLS-Technologie handelt, sind Industriestandards und Protokolle für die Interoperabilität weniger ausgereift und die Marktakzeptanz geringer.

Die UWB-Technologie ist ideal für den Einsatz in schwerindustriellen Umgebungen und Umgebungen mit GPS-Einschränkungen, in denen andere drahtlose Technologien häufig versagen. Anwendungen wie die Verfolgung hochwertiger Vermögenswerte oder Szenarien, in denen Genauigkeit von entscheidender Bedeutung ist, wie z. B. Sicherheit und Gesundheitswesen, bieten den schnellsten Return on Investment für UWB.

Seine Fähigkeit, Hindernisse zu umgehen und durch sie hindurch zu manövrieren, bietet Installationsflexibilität, einschließlich der Möglichkeit, ohne Sichtverbindung zwischen Lesegerät und Ortungsgerät zu arbeiten. Darüber hinaus eignet es sich aufgrund seiner einzigartigen Funkeigenschaften besonders für den Einsatz in Umgebungen mit Metall und anderen reflektierenden Oberflächen.

Da hochwertige Vermögenswerte und geringwertige Vermögenswerte gleichzeitig existieren, ist die Kombination von RFID-Technologie und UWB tTechnologie kann unterschiedliche Tracking-Anforderungen erfüllen. Insbesondere die passive RFID-Technologie kann eine effektive und kostengünstige Lösung für die Verfolgung vieler geringwertiger Artikel bieten, während UWB RTLS oft genauer ist und größere, wertvollere Artikel direkt in Echtzeit sichtbar machen kann.

RFID und UWB ermöglichen die Werkzeugverfolgung und -verwaltung

Wenn eine Einrichtung über eine große Anzahl von Werkzeugen verfügt, von denen einige kleiner und andere größer sind, bietet der Einsatz passiver RFID- und UWB-Technologie eine vollständige Tracking-Lösung.

Die RFID-Technologie eignet sich hervorragend zur Überwachung und Verwaltung kleiner Gegenstände und Handwerkzeuge in Ihrer Einrichtung. Beispielsweise liest ein mit einem RFID-Lesegerät ausgestatteter Werkzeugkasten beim Ein- und Auschecken von Werkzeugen den elektronischen RFID-Tag und zeichnet auf, wer das Werkzeug mitgenommen hat.

Die UWB-Technologie eignet sich am besten für größere Gegenstände wie Werkzeugkästen und Werkzeuge, die nicht in Werkzeugkästen passen, und ermöglicht eine vollständige Sichtbarkeit und Standortverfolgung überall in der Einrichtung. In Einrichtungen ohne Werkzeugkästen kann UWB verwendet werden, um in Schränken aufbewahrte Kalibrierungswerkzeuge zu verfolgen und täglich ein- und auszuchecken, um sicherzustellen, dass ihr Aufenthaltsort immer bekannt ist.

RFID und UWB ermöglichen die Verfolgung von Gabelstaplern zur Optimierung des Lagerbetriebs

Durch die Ausstattung von Gabelstaplern mit RFID-Lesegeräten können Paletten mit RFID-Tags gescannt werden und Materialien können durch das Scannen von Lagerregalen genau ihrem jeweiligen Standort zugeordnet werden. Um die Effizienz weiter zu verbessern und das Routenmanagement zu optimieren, ist es bei führenden Herstellern gängige Praxis, UWB-Technologie in Gabelstapler zu integrieren, um sofort den Standort und den Bewegungsverlauf des Gabelstaplers in Echtzeit zu erhalten.

RFID und UWB ermöglichen die Nachverfolgung von Vermögenswerten und eine optimierte lineare Fertigung

Die Verfolgung von Fahrzeugen und ihren Komponenten in der linearen Fertigung mithilfe elektronischer RFID-Tags, die am Fahrzeugchassis angebracht werden, kann dazu beitragen, die Effizienz in linearen Fertigungsumgebungen zu maximieren.

Mit der RFID-Technologie können Sie Fahrzeuge und Komponenten in jedem Produktionsbereich über fest installierte Lesegeräte mit einer Lesereichweite von typischerweise weniger als 3 Zoll identifizieren. UWB-Tags, die mit der VIN-Nummer übereinstimmen, ermöglichen Ihnen die Feinabstimmung des Standorts eines bestimmten Fahrzeugs in Echtzeit, drinnen oder draußen, und es ist nach Abschluss einfach zu lokalisieren. Diese umfassende Lösung gewährleistet eine vollständige Sichtbarkeit der eingelagerten Fahrzeuge, während sie auf Komponenten oder Änderungen warten.

RFID und UWB maximieren die Effizienz der Automobilfertigung

Automobil- und andere Schwermaschinenhersteller verwenden passive RFID-Tags, um die laufende Arbeit (Work-in-Progress, WIP) zu verfolgen, sie zu scannen, während sie auf einen Arbeitslastwagen oder Kombi geladen wird, und dann UWB-Tags zu nutzen, um immer zu wissen, wo sie sich auf dem Wagen befinden.

Dies ist ideal für Automobilfabriken, in denen Metallregale 25 bis 30 Teile enthalten, die von AGVs oder Robotern bewegt werden. Durch die Kombination von UWB und RFID entsteht beispielsweise ein System, das Lagerbewegungen auf AGV-, Teile- und Artikelebene verfolgen kann. Durch die Kennzeichnung von mehr als 5.000 Metallregalen und den Einsatz von RFID-Tags für die Bestandsverwaltung kann das Unternehmen die Anlageneffizienz steigern, indem es eine Echtzeit-Sichtbarkeit des Regalstandorts und -inhalts sowie anderer mobiler Vermögenswerte (Roboter, Schlepper, Geländefahrzeuge usw.) ermöglicht. ) mit markiertem Inhalt.

Da die Einführung von Asset-Tracking zur Verbesserung der Fertigungseffizienz immer mehr an Dynamik gewinnt, müssen Hersteller die potenziellen Vorteile von Hybridlösungen berücksichtigen, die ihren spezifischen Anforderungen gerecht werden. Durch die Kombination von RFID-UWB-Methoden können Hersteller die Kosteneffizienz optimieren und die Vorteile der Anlagenverfolgung in ihren Anlagen voll ausschöpfen.