Tag Archives: blog_RFID

19 Jul 2018

Asset Tracking für Industrie 4.0

Asset Tracking zur Identifikation und Standortbestimmung von Gegenständen

Für Tracking-Prozesse sind Barcodesysteme oft noch das Mittel der Wahl. Wenn sich die Objektdaten häufiger ändern, sind sie allerdings zu unflexibel. Barcodes werden deshalb immer häufiger durch RFID-Lösungen ersetzt. In Verbindung mit aktiven Funktechnologien wie WLAN sowie Sensoren wird RFID zum Schlüsselelement für vernetzte Prozesse.

Wo befindet sich der Behälter? Ist der Ladungsträger leer? Wie viele Objekte befinden sich auf der Palette? Lässt sich die Stückzahl zuverlässig und automatisch erfassen? Kann ich dem Werkstück im Fertigungsprozess mehr Informationen mitgeben und diese laufend aktualisieren? Auch ohne ständige Verbindung zu einer zentralen Datenbank?

RFID-Lösungen (Radio Frequency Identification) werden für unterschiedlichste Anwendungen eingesetzt. Sie eignen sich, um Container zu tracken, die Materiallogistik zu automatisieren, für das Behälter- oder Palettenmanagement oder um ganze Fertigungsprozesse zu optimieren. RFID-Systeme im UHF-Band (860-960 MHz) ermöglichen hohe Leseraten und große Reichweiten. Die RFID-Tags aus Mikrochip und kleiner Antenne arbeiten batterielos, sind wartungsfrei und können über Entfernungen von mehr als 10 Metern auch ohne Sichtverbindung ausgelesen werden. Die RFID-Tags sind robust und langlebig und wie geschaffen für ein raues industrielles Umfeld. Mit dem gleichen RFID-Schreib-/Lesegerät werden auch Hunderte von gestapelten Objekten auf einer Palette innerhalb von Sekunden erfasst.

Asset Tracking im Industrieumfeld
Asset Tracking ist die drahtlose Identifikation und Standort-Bestimmung physikalischer Gegenstände. Dafür kommen Technologien wie Barcode, Bluetooth, RFID, WLAN, GPS als auch LoRa und NB-IoT zum Einsatz. Zweck ist z.B. die Identifikation und Integration unterschiedlichster Produktionsgüter /-Mittel für optimierte Betriebsabläufe. Eine weitere Anwendung ist die Standortbestimmung von (mobilen) Gegenständen. Insbesondere durch Industrie 4.0 Konzepte gewinnt die digitale Integration aller Vermögenswerte zunehmend an Bedeutung. Im Sinne eines Asset Managements können zudem alle Wertgegenstände papierlos dokumentiert werden, z.B. für Inventur- und Wartungszwecke.

RFID optimiert die Supply Chain

Wenn sich die Informationen zu einem Objekt entlang der Supply Chain oder in Bearbeitungsprozessen ändern, ist RFID gegenüber Barcodesystemen deutlich flexibler. Bei RFID-Tags können Daten ersetzt und im Bearbeitungsprozess weiter ergänzt und aktualisiert werden. Der wiederholte manuelle Austausch von Barcode-Etiketten entfällt.

Anwendungsbeispiel Elektronikfertigung: Distributoren, Zwischenhändler und Bauteillieferanten nutzen jeweils eigene Kennzeichnungssysteme zur Etikettierung. Vor der Bestückung erhalten Leiterplatten dann nochmals ein neues Label mit Informationen zur Elektronikfertigung. Durch die Nutzung von RFID-Tags kann das manuelle Handling mit Etiketten entfallen. Der RFID-Mikrochip wird geschützt in eine Innenlage der Leiterplatte eingefügt und kann in jeder Stufe der Supply Chain individuell genutzt werden. An jedem Punkt der Lieferkette werden die Produktionsdaten der Leiterplatten und weitere relevante Daten digital übergeben.

Bei der Anlieferung der Leiterplatten wird das gesamte Paket im Pulk gelesen, die Bestelldaten werden automatisiert überprüft und die Lieferung im ERP-System als Wareneingang verbucht. Eine manuelle Erfassung ist nicht mehr notwendig. Vor der Bestückung wird auf dem RFID-Chip beispielsweise eine eigene Artikelnummer mit Informationen zum Produkt, zum Nutzen, den Bauteilen usw. gespeichert. Diese Daten können jetzt bei jedem Bearbeitungsschritt automatisch ausgelesen und um weitere Bearbeitungs-, Test- und Statusinformationen ergänzt werden. Die fertig bestückte Leiterplatte wird anschließend in eine andere Halle oder in ein anderes Werk transportiert und hier mit anderen Komponenten in einem Gehäuse montiert, verpackt und zum Kunden ausgeliefert. Das Tracking&Tracing der Leiterkarte ist dank der RFID-Technik auch durch das geschlossene Gehäuse möglich. So kann ein Wartungstechniker die relevanten Daten jederzeit auslesen.

RFID verbessert das Asset Management

In Industrie-4.0-Umgebungen reichen reine Track-&Trace-Funktionen nicht aus. Es geht um das Sammeln, Speichern und Auswerten von Prozessdaten und die Integration in die IT-Systeme. Mit der MICA-Systemfamilie von Harting lassen sich die RFID-Reader auch um weitere Schnittstellen wie Bluetooth Low Energy (BLE), WLAN oder LTE erweitern. Außerdem können die RFID-Tags mit Sensoren kombiniert werden, um Sensordaten wie an/aus, Temperatur etc. zu übertragen. So können beim Überschreiten von Grenzwerten Aktionen ausgelöst oder Prozesse aktiviert werden.

Anwendungsbeispiel Spritzgusswerkzeuge: In der Harting-Fertigung werden viele Spritzgussmaschinen eingesetzt, um robuste Steckverbinder herzustellen. Weil in den Spritzgusswerkzeugen sehr viel Know-how und auch ein großer materieller Wert steckt, ist deren sichere und effiziente Lagerung und Verwaltung wichtig. In der Vergangenheit wurden für mehrere Hundert Werkzeuge deshalb eigene Listen geführt. Weil sie als wertvolle Anlagegüter auch steuerlich relevant sind, müssen regelmäßig Inventuren durchgeführt werden. Mit hohem manuellem Aufwand.

Für den Spritzgussprozess ist es außerdem wichtig, dass für jedes Spritzgusswerkzeug immer die richtige Handlings-Unit zum Einsatz kommt, denn deren Greifer sind exakt für das jeweilige Werkzeug ausgelegt. Wird die falsche Handlings-Unit zum Entnehmen des Werkzeugs eingesetzt, kann es zu Beschädigungen am Werkzeug kommen. Durch die über Jahre gestiegene Variantenvielfalt reichten einfache Codierungen nicht mehr aus, um diese Zuordnung sicher leisten zu können. Mit Hilfe von RFID-Tags werden die Komponenten jetzt eindeutig und sehr effizient identifiziert.

Die RFID-Lösung wird im Industrie-4.0-Umfeld der Harting-Fertigung außerdem für weitere Auswertungen genutzt. Das Controlling wertet anhand der in SAP gespeicherten RFID-Daten aus, welche Werkzeuge in den letzten 12 Monaten genutzt wurden. So kann die Inventur deutlich vereinfacht werden. Das Asset Tracking wird zudem mit Zusatzdaten erweitert. Es wird registriert, welches Werkzeug auf welcher Maschine eingesetzt wird und wie hoch die Strom-Verbrauchsdaten je Auftrag sind. Die Daten wurden über einen langen Zeitraum gesammelt und daraus Soll-Ist-Vergleiche erstellt. Daraus kann abgeleitet werden, ob das Werkzeug und die Maschine noch im Normbereich arbeiten. Das ist sehr relevant, weil bei der Fertigung von Hochleistungssteckverbindern ein glasfaserverstärkter Kunststoff eingesetzt wird. Das Material führt zu einem Verschleiß der Schneckenförderung in der Maschine. Der Verschleiß kann anhand der RFID-Daten und der Verbrauchswerte jetzt vorausgesagt werden. So werden durch eine vorausschauende Wartung eine erhöhte Ausschussrate und mögliche Schäden an der Anlage vermieden.

Alle Use Cases zum Thema Asset Tracking finden Sie hier…

15 Nov 2017

RAMI 4.0 Verwaltungsschale bindet Bestandsanlagen an Industrie 4.0

RAMI 4.0 Verwaltungsschale zur Integration von alten Maschinenprotokollen

Viele Maschinen haben eine Lebensdauer von 15 bis über 30 Jahren. Daher hat ein großer Teil der existierenden Maschinenparks nicht die IT-Ausstattung, um die relevanten Daten zu erfassen, zu speichern, oder zu kommunizieren. Die MICA® basierte Verwaltungsschale macht eine problemlose Anbindung von Bestandsanlagen an Industrie-4.0-Systeme möglich.

In vielen Fällen benutzen ältere Maschinen auch Datenformate und Protokolle aus den 80er und 90er Jahren, die nicht mehr von modernen SPSen und PCs verwendet werden. Dadurch ist eine Virtualisierung auf der Steuerung weder ökonomisch sinnvoll, noch unter Gesichtspunkten der Betriebssicherheit wünschenswert.

Als Lösung werden in der HARTING Fertigung Spritzgussmaschinen mit Euromap 15, einem in den späten 80er Jahren entwickelten Protokoll, durch eine MICA® basierte Verwaltungsschale eingebunden und sind dann wie ein modernes Gerät über OPC-UA nutzbar. Dieses Vorgehen lässt sich auf viele andere Maschinen und Anlagen mit anderen Protokollen anwenden.

MICA basierte Verwaltungsschale gemäß RAMI 4.0

Durch die MICA® basierte Verwaltungsschale gemäß RAMI 4.0 können Betriebsparameter ausgelesen, Produktionspläne online auf die Maschine geladen, und Daten kontinuierlich erfasst und gespeichert werden. Diese stehen dann für Prozessoptimierung, vorrausschauende Wartung oder Produktverbesserung zur Verfügung. Durch das modulare Open Source Design der MICA®konnte auf Open Source Code zugegriffen werden, was die Entwicklungszeit stark reduzierte. Die Modularität und die Nutzung eines intermediären JSON Format ermöglicht es, andere Altsystem- und Backendprotokolle einzubinden, indem nur die Protokoll-Container ersetzt werden – zum Beispiel MQTT zu IBM Bluemix oder Microsoft Azure.

16 Okt 2017

On-Demand-Webinar: ASSET TRACKING

On-Demand-Webinar zum Thema Asset Tracking IoT für alles

Auf dem MICA.network EXPERT DAY am 21.09.2017 in Minden präsentierten Experten aus dem MICA.network geeignete Technologien, Lösungen und Anwendungsbeispiele rund um das Themengebiet Asset Tracking: Die digitale Integration von allen möglichen Gegenständen – was übrigens auch Personen in Industriebetrieben oder Krankenhäusern sein können. Die über 50 Teilnehmer lernten die Anwendungsmöglichkeiten der MICA mit verfügbaren Technologien wie NB-IoT, Beacons, LoRa und RFID und die damit verbundene Integration in IT-Systeme zu verstehen.

Bei einer anschließenden Werksführung konnten sich die Teilnehmer zudem davon überzeugen, wie HARTING RFID für eigene Prozesse im Bereich eKanban und Werkzeugerkennung nutzt. Das überaus positive Feedback bei allen Gästen und Referenten ermutigt uns, das Konzept dieser Experten-Tage rund um MICA-Anwendungen weiter ausbauen.

Die spannenden und professionellen Vorträge wurden zudem per Video aufgezeichnet und sind hier als kostenfreies On-Demand-Webinar verfügbar.