Die Anwendung eines intelligenten RFID-Systems in der industriellen Steuerung

RFID-Systeme sind heute in modernen Bearbeitungsprozessen nahezu Standard. Einsatz anwendungsspezifischer RFID-Systeme in Kombination mit entsprechenden RFID-Lesegeräten und abgestimmter Software. Mit Hilfe eines solchen Systems können der Produktionsprozess und die dafür erforderliche Logistik präzise geplant und aufeinander abgestimmt werden.

Der Weg jeder Komponente kann vollständig dokumentiert und nachverfolgt werden, da ein RFID-Lesegerät an einer Komponente Daten an automatische Steuerungen für den Herstellungsprozess und den Teileversorgungsprozess liefert.

Darüber hinaus kann bei einer dauerhaften Installation des Datenträgers am Objekt auch ein effektives Produktlebenszyklusmanagement durchgeführt werden. Das Objekt kann jederzeit als Originalbauteil zertifiziert werden und auch das erforderliche Qualitätsprüfzeugnis kann im RFID-System erfasst werden.

Die größte Herausforderung in der Produktion besteht darin, dass kein Produktionsprozess dem anderen gleicht und ein erfolgreiches RFID-System daher nicht in Chargen produziert werden kann. Jedes RFID-System muss eng an den Prozess des jeweiligen Unternehmens angepasst sein. Welche Lösung die erste Wahl ist, hängt von den Anforderungen des jeweiligen Einsatzzwecks ab. Der Weg zu einem gut funktionierenden RFID-System führt daher immer über eine gründliche Analyse aller beteiligten Prozesse und Rahmenbedingungen.

Im Maschinen- und Anlagenbau hängt die effektive Umsetzung RFID-fähiger Geschäftsprozesse zudem von einer Vielzahl weiterer Faktoren ab: etwa einer ausgefeilten Hardware-Integration, einem Datenmanagement inklusive entsprechender Backend-Systeme und individuellen RFID-Daten, die entsprechend ermittelt werden können gemäß Standards zur Schnittstelle mit ERP/EDI-Daten.

Jedes per RFID identifizierte Teil wird an einem wichtigen Glied der Logistikkette von einem RFID-Lesegerät identifiziert, von einem übergeordneten Datennetzwerk erfasst, weiterverarbeitet und bei Bedarf mit weiteren Daten ausgeschrieben. Mithilfe dieser Informationen kann jeder Prozessschritt effektiv umgesetzt und gesteuert werden. Darüber hinaus erhöht die dezentrale Speicherung der Produktionsdaten die Ausfallsicherheit der Anlage und ermöglicht einen reibungslosen Ein- und Auslauf der Bauteile in die Bearbeitungslinie – beispielsweise bei der Weiterverarbeitung.

Das spezielle Antennendesign des UHF-Anti-Metall-Tags kann die elektromagnetische Kopplungsvorrichtung zwischen dem Tag und der Basis nutzen, sodass die Metallbasis selbst zu einer verlängerten Antenne wird und für eine zuverlässige Datenübertragung über große Entfernungen hilfreich ist. In der Praxis ist die Teilbearbeitung an Bearbeitungs- oder Montagelinien auf die Informationen des RFID-Tags angewiesen: Erst wenn die Bauteile anhand der Bearbeitungszeichnungen eindeutig identifiziert sind und die relevanten wichtigen Produktions- und Qualitätsdaten freigegeben sind, wird die Anlage zur Weiterverarbeitung freigegeben .

Moderne Datenträger wie RFID-Tags oder Smart Tags können Produktlebensinformationen auf Bauteilen lange Zeit Speichern, so dass eine detaillierte Nachverfolgung und Rückverfolgbarkeit auch nach mehreren Jahren möglich ist. Typische Informationen auf Smart Labels, wie personalisierte Produktdaten und Identifikationscodes, die sogenannte „Unique ID“; Darüber hinaus gibt es Informationen über Bearbeitungsstatus und Qualitätsparameter in der Produktion sowie Bearbeitungsbedingungen und -zeit. Auch für den Kundendienst sind die auf dem Etikett vermerkten Informationen hilfreich. Zum Beispiel im Hinblick auf Wartungsintervalle, Reparaturleistungen oder Garantie; Gleichzeitig verhindert moderne Verschlüsselungstechnologie den unbefugten Zugriff auf vertrauliche Daten.

Nehmen Sie zum Beispiel die Wartung von Maschinen und Anlagen, bei der Mitarbeiter alle Daten der Komponenten berührungslos abrufen können. Auf diese Weise können die benötigten Ersatzteile streng nach Serienmodell eingekauft werden und die durchgeführten Wartungs- und Reparaturarbeiten werden auf dem Datenträger festgehalten. Darüber hinaus kann der Hersteller bei häufigem Ausfall einer bestimmten Komponente die notwendigen telefonischen Rückbesuche reibungslos und effizient durchführen, sodass größere Folgeschäden und Folgekosten effektiv vermieden werden können.

Im Maschinen- und Anlagenbau eröffnen innovative Technologien völlig neue Möglichkeiten, etwa die lückenlose Verfolgung von Produktionsprozessen. Wenn ein einzelnes Bauteil oder eine komplette Anlage eine Lackierstraße (Lackierkabine) durchlaufen muss, sind viele Schritte erforderlich. Da herkömmliche Identifikationssysteme den thermischen und chemischen Belastungen in der Lackierstraße nicht standhalten, werden Produktionsdaten traditionell beim Übergang vom Rohling zur Lackierung von einem Datenträger auf ein anderes System übertragen. Hierzu werden beispielsweise Zusatzabdeckungen mit Identifikationscodes verwendet, oderteure aktive RFID-Systeme, untergebracht in hermetisch dichten und thermisch isolierten Gehäusen. Die meisten dieser beiden Lösungen sind nicht am Produkt selbst, sondern an der speziellen Folie der Lackierproduktionslinie befestigt. Dies stellt eine versteckte Gefahr von Qualitätsproblemen dar, die sehr teuer, zeitaufwändig und arbeitsintensiv ist und außerdem eine der größten Fehlerquellen im Tracking-Prozess darstellt.

Diese Mängel werden nun durch die innovativen UHF-Anti-Metall-Tags behoben. Der elektronische RFID-Tag wird während des gesamten Prozesses am Produkt befestigt, was in der Herstellung und im Betrieb vorteilhafter ist als alle bisherigen Systeme. Dies ist nach intensiver Forschungs- und Entwicklungsarbeit ein großer Fortschritt. Die Hightech-Transponder-Tags mussten nicht nur auf dem Metallträger einwandfrei funktionieren, sondern vor allem eine flache Struktur aufweisen und Temperaturen von bis zu 220 °C standhalten.

Basierend auf der automatischen RFID-Identifikation besteht auch großes Potenzial für die Kontrolle der Materialverwendbarkeit. Viele Unternehmen der technischen Industrie arbeiten mit dem Kanban-System, um bei der Bearbeitung jederzeit eine ausreichende Anzahl an Bauteilen am richtigen Ort zu haben. Das Prinzip des Systems ist sehr einfach und sehr effektiv: Sobald eine Bearbeitungsstation weniger als die vorgegebene Mindestanzahl an Bauteilen benötigt, kleben die zuständigen Mitarbeiter eine Kanban-Karte mit aufgedrucktem Barcode auf den RFID-Leser und veranlassen den Nachschub. Frachtsystem.

Diese Prozesse können durch die RFID-Technologie weiter vereinfacht und automatisiert werden. Ist jede Komponente mit einem elektronischen RFID-Tag ausgestattet, können der Verbrauch und der aktuelle Bestand am Verarbeitungsort automatisch per Funk und in Echtzeit an das EDV-System gemeldet werden. So können auch weit entfernte Produktionsstandorte oder Ersatzteillieferanten eine präzise Abstimmung und gegenseitige Einsatzbereitschaft durchführen.

Smart Manufacturing ist ein Trend zur Transformation und Modernisierung der modernen Fertigung. Zukünftig werden hochintegrierte und intelligente Smart-Manufacturing-Systeme zwangsläufig die menschliche Kopfarbeit im Fertigungsprozess ersetzen. Ein komplettes RFID-System besteht aus drei Teilen: Lesegerät, elektronischem Tag und Anwendungssoftwaresystem. Im Vergleich zu Barcodes, Magnetkarten, IC-Karten und anderen Technologien können die Anwendungsvorteile der RFID-Technologie Stapelverarbeitung, berührungsloses Lesen und Schreiben über große Entfernungen, große Datenkapazität, Wiederverwendbarkeit, Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzung und die Anpassung an verschiedene komplexe Anforderungen ermöglichen Arbeitsbedingungen.