Auf der Überholspur der Prozessstraße – mit RFID

Anbieter zum Thema

Würth Industrie Service GmbH & Co. KG

trivid GmbH

CMS Automatisme

Anforderungen für RFID-Lösungen als Säule der vernetzten Produktion

RFID-Lösungen, die eine zukünftige Säule der vernetzten Produktion darstellen sollen, müssen deshalb eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen. Eine davon ist die Schaffung von Branchenstandards: Um RFID sinnvoll über mehrere Teilnehmer und Länder hinweg einsetzen zu können, ist es unerlässlich, Standards für die Ausstattung des Labels mit Dateninhalten zu schaffen. Zum einen muss es einen einheitlichen Softwaredaten-Layer geben, in dem sich alle Beteiligten einbringen und miteinander kommunizieren können. Zum anderen muss durch Standards in der Bauteilkennzeichnung eine übergreifende Kommunikation auf Produktebene möglich werden. Voraussetzung dafür ist, dass alle Beteiligten die Informationen immer in die gleichen Felder im RFID-Chip speichern. Dadurch wird gewährleistet, dass alle Teilnehmer die gleiche „Sprache“ sprechen. Sinnvoll als Basis sind zum Beispiel die Hersteller-ID, die Produkt-ID, die Produktnummer und das Datum. Für diesen Electronic Product Code (EPC) stehen bei den aktuell verwendeten Labels zwischen 96 und 480 bit zur Verfügung. Aktuelle Fertigungsinformationen, zum Beispiel dazu, ob das Werkstück nach Variante A, Variante B oder Variante C bearbeitet werden soll, wird im User Memory gespeichert, das typischerweise eine Kapazität von 512 bit hat. Direkt auf dem Bauteil hinterlegt, wird es nach Bedarf ausgelesen, modifiziert und dann wieder gelöscht. So bekommt eine Produktion ohne eine direkte Anbindung an eine zentrale Software trotzdem bauteilrelevante Informationen.

Doch wie kann gewährleistet werden, dass alle Teile der Produktionskette auch über verschiedene Unternehmen hinweg die gleichen Daten auf den gleichen RFID-Chips verwenden? Um einen einheitlichen Branchenstandard zu definieren, arbeiten zumeist die Branchenverbände und die großen Treiber auf Unternehmensseite zusammen, um gemeinsam einen Referenzvorschlag zu entwickeln. Beste Beispiele sind der Verband der Automobilindustrie (VDA) und die Automobilhersteller oder die International Air Transport Association (IATA) und die Flugindustrie. Es ist extrem wichtig, dass hinter einer Empfehlung der Verbände auch die großen Player am Markt stehen. Sonst kommt es zu einem Wettrüsten verschiedener Standards, was eher zu Misstrauen statt Umsetzungsbereitschaft führt. Insbesondere gilt es, darauf zu achten, dass die zur Verfügung stehenden Chips oder Antennen, die in der RFID-Lösung verbaut werden, nicht zu eng eingegrenzt sind. Wenn sich die Branche auf einen einzigen Chiptyp oder nur einen Chiphersteller festlegen würde, müsste sie unter Umständen auf günstigere oder flexiblere Optionen verzichten.

Technische Barrieren bei der Kennzeichnung in anspruchsvollen Umgebungen

Gerade im Maschinen- oder Gerätebau gelangen herkömmliche RFID-Lösungen schnell an ihre Grenzen. Schwierige Untergründe, wie etwa Metall, machen es nötig, dass RFID-Etiketten auf den schwierigen Untergrund hin optimiert werden. Bestimmte Anwendungen bieten ein breites Produktspektrum für RFID auf Metall, Carbon oder ESD.

Häufig werden auch Metall- oder Kunststoffgehäuse grundiert, lackiert oder pulverbeschichtet und müssen dabei diverse Trocknungsprozesse mit hoher Hitzeeinwirkung durchlaufen. Hier wäre ein Standard-RFID-Etikett den Anforderungen nicht gewachsen. Auch dafür gibt es geeignete Lösungen. Entsprechende RFID-Datenträger müssen auf Metalluntergründen haften und lesbar sein. Ziel ist dabei eine nahezu hundertprozentige Lesbarkeit der Datenträger sowie eine für die Praxis geeignete Lesereichweite von 1,5 bis 2 m. Darüber hinaus darf das Etikett weder Silikon in den Lackierprozess einbringen noch schrumpfen, weil sonst unlackierte Bereiche rund um das Etikett entstehen. Normalerweise ist ein RFID-Etikett auf Temperaturen bis ungefähr 85 °C spezifiziert. In Lackierbädern und Trocknungsprozessen muss es aber mehrfach bis zu 220 °C aushalten. Für solche Prozesse gibt es es RFID-Labels für hohe Temperaturen, die Hitzedurchläufe bis 230 °C mehrmals in Folge zulassen.

(ID:43881841)