Schreiner Logidata Auf der Überholspur der Prozessstraße – mit RFID

Autor / Redakteur: Frank Linti / Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Das Ziel von Industrie 4.0 ist die Vernetzung sämtlicher Objekte in einer Fabrik auf Basis von Kommunikationstechniken. Damit die Bauteile sich in der Produktion selbst steuern können, benötigt man die entsprechenden Techniken wie die RFID (Radio Frequency Identification) und die NFC (Near Field Communication).

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Im Sinne von Industrie 4.0 kommunizieren auf Baugruppen oder Bauteilen angebrachte RFID-Labels mit der Maschine.
Im Sinne von Industrie 4.0 kommunizieren auf Baugruppen oder Bauteilen angebrachte RFID-Labels mit der Maschine.
(Bild: Schreiner Protech/Schreiner Logidata)

Identifikationssysteme auf Basis von RFID sind im Maschinenbau heute schon nicht mehr wegzudenken: Sie helfen dabei, Prozessabläufe sicher und effizient zu steuern. Allerdings sind die derzeit eingesetzten RFID-Lösungen hauptsächlich in der Werkzeugsteuerung direkt am Werkzeug oder am Schlitten als Mehrweglösung im Einsatz. Der nächste Schritt in der Evolution zu einer durchgängigen Prozesssteuerung – auch über Fertigungszellen hinweg – ist die Kennzeichnung der Maschinen- und Gerätebauteile mittels RFID-Etiketten direkt auf dem Objekt.

Die Entwicklung von Industrie 4.0 steht erst am Anfang

Diese Art der intelligenten Kennzeichnung ist fast alternativlos. Denn die große Variantenvielfalt und die flexiblen Fertigungsmodelle stellen die Hersteller immer wieder vor neue Herausforderungen in der Produktion, in der Montage und bei intelligenten Servicekonzepten. Den Teilnehmern an der Prozesskette verlangt die nötige Integration datengestützter Fertigung und der Industrie-4.0-Philosophie einiges ab. In Deutschland ist der Begriff zwar landauf, landab zu hören – doch, abgesehen von einigen Inselprojekten diverser Vorreiter, tut sich noch sehr wenig. Die Folge: Wertvolle Kosten- und Effizienzvorteile im internationalen Wettbewerb werden nicht genutzt.

Doch nicht nur die reine Wirtschaftlichkeit macht eine RFID-basierte und automatisierte Lösung für die Branche interessant. Die Marktentwicklung bringt einen Trend hin zu Kleinserien und individuell ausgestatteten Produkten im Maschinen- und Gerätebau mit sich, der anders kaum zu bewältigen wäre. Auch die Komplexität der Fertigungsprozesse nimmt zu. Häufig durchläuft beispielsweise eine bestückte Leiterplatte in der Elektronikkomponentenverarbeitung bis zu zehn verschiedene Stationen, bis sie endgültig in ein Fahrzeug oder Gerät verbaut wird. Bei dem Erstellen der Leiterplatte und dem Aufbringen der Schaltungen und Leiterbahnen ist ein Optimierungspotenzial mit den herkömmlichen Identifikationstechniken sicherlich ausgereizt. Wesentlich mehr Potenzial bietet die Bestückung der Platine mit den erforderlichen Speichermodulen und Kondensatoren. Über eine individualisierte RFID-Master-ID direkt auf der Platine kann die jeweils passende Bestückung bis auf Einzelstückebene durchgeführt und somit schon der Grundstein einer Produktion 4.0 erreicht werden. Dadurch sind zum Beispiel Eilaufträge automatisch in der Lage, sich an der Bestückung über eine Bandweiche nach vorne zu positionieren, falls dies vom Fertigungsablauf her nötig sein sollte. Bei diversen nachgelagerten Bestückungsprozessen meldet die Basisplatine, was mit ihr passieren soll oder ob sie diverse Stationen bereits durchlaufen hat.

Das Ziel ist ein eindeutiges RFID-Masterlabel

Um diese immer komplexere Wertschöpfungskette transparenter und effektiver steuern zu können, ist im Zuge einer auf Industrie 4.0 ausgerichteten Produktion eine wesentlich höhere Flexibilität in den Arbeitsabläufen nötig. In Zukunft soll das ankommende Produkt die Fertigungszelle darüber informieren, was mit ihm zu tun ist. Damit lassen sich auch externe Prozesse einbinden und es sind schnelle Wechsel auf andere Bänder möglich. All das geht jedoch nur, wenn ein eindeutiges RFID-Masterlabel vorhanden ist. Mit dem Masterlabel ist auch eine Erfassung über die eigene Produktion und Montage hinweg bis zur lückenlosen Integration in Fremdproduktionen möglich. Darüber hinaus können die Logistik zwischen den Arbeitsschritten, das Qualitätsmanagement oder die Dokumentation des Anlieferungsweges zum Händler mittels RFID-Mastertag automatisiert werden. Bei lückenloser Zuordnung einer Chargen- oder Gebinde-ID beim Verbau der Komponenten in das RFID-etikettierte Gehäuse ist die vollständige Chargenrückverfolgung auf Behälterebene möglich. Dieser Vorteil erlaubt es den Unternehmen, bei Reklamationen schnell und kostengünstig zu reagieren.

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