RFID-Label

Sprung auf die nächste Ebene

RFID-Labels für Lackierstraßen. Die Steuerung von Lackierstraßen durch RFID-Label auf dem zu lackierenden Objekt scheiterte bislang an Leseentfernung und Temperurbeständigkeit. Schreiner LogiData arbeitet an diesem Thema.

RFID soll auch in die Lackierung von Autos Einzug halten. Dafür müssen Reichweite und Temperaturbeständigkeit der Eitketten verbessert werden, (Foto: Shutterstock)

Industrie 4.0 vernetzt effizient und automatisiert Produktionsabläufe. Eine wesentliche Säule dabei sind RFID-Lösungen. Im Maschinenbau, in der Automobilindustrie, im Gerätebau sowie in der metallverarbeitenden Industrie werden Metallchassis oder Gehäuse unter Hitze lackiert, getrocknet und getestet. Die Betriebe haben in Hinblick auf Industrie 4.0 Bedarf an optimaler Prozesssteuerung schon ab dem Rohbau. Denn das Ziel ist die Vernetzung sämtlicher Objekte in einer Fabrik auf Basis von Kommunikationstechnologien. Ein Vorreiter ist die Automobilindustrie, die mit dem Projekt RAN („RFID-based Automotive Network“) standardisierte Prozesse unter Einsatz der RFID-Technik geschaffen hat. Ein Hindernis, das es zu überwinden gilt, sind dabei die extremen Bedingungen in Lackier- und Trocknungsprozessen. Eine Problematik, die auch zahlreiche andere Sektoren betrifft.

Der technologische Trend wird sich branchenübergreifend durchsetzen. Ob in der modernen Produktion oder der Montage: Bauteile, Maschinen und Produkte sollen als smarte Elemente den Produktionsprozess selbst steuern können. In Zukunft soll die Fertigungszelle durch das ankommende Produkt informiert werden, was mit ihm geschehen soll. Damit sind schnelle Wechsel auf andere Bänder oder die Integration externer Prozesse möglich. Die Einbindung der Zulieferer in das System verbessert auch den Fluss der Warenwirtschaftskette. So sorgt Industrie 4.0 für eine höhere Flexibilität der Arbeitsabläufe.

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Doch dazu müssen die Datenträger und Typenschilder der Zukunft diesen Sprung in die nächste Ebene der Prozess- und Fertigungsautomatisation unterstützen. Um die immer komplexeren Anforderungen meistern zu können, müssen sie durchgängig auf jedem Gerät und jeder Komponente angebracht sein. Das bedeutet, dass auch in Lackier- und Trocknungsstraßen RFID-Lösungen zum Einsatz kommen. Sie müssen zugleich sowohl auf Metall als auch auf ESD-Untergründen funktionieren und ausreichend lesbar sein.

Frank Linti will mit Lösungen von Schreiner LogiData in Kürze die Anforderungen für die Lackierung erfüllen. (Foto: Schreiner)

Diese kombinierte Anforderung ist nicht einfach zu erfüllen. Bislang sind die am Markt verfügbaren RFID-Lösungen auf Metall entweder nicht prozesskonform, nicht hitzestabil, zu aufwendig oder können nicht adäquat angebracht werden, weil sie eine Montage mittels Schrauben oder Klemmen erfordern würden. Eine Fertigung nach „Smart Factory“-Konzepten ist jedoch nur möglich, wenn ein eindeutiges Master-Label – also ein Etikett, das sämtliche Anforderungen und Anweisungen für alle vorgesehenen Anwendungen eines Produkts enthält – auf dem Bauteil vorhanden ist. Dann wäre die Erfassung über die Lackierstraße, die Produktion, die Montage und Logistik bis hin zum Händler lückenlos.

Haften und Auslesen auf Metall ist in den Lackierprozessen in der Industrie- und Automobilproduktion aber nur eine der Herausforderungen: Die RFID-Datenträger müssen zudem eine nahezu hundertprozentige Lesbarkeit bieten. In der Praxis entspricht das einer Lesereichweite von 1,5 bis zwei Metern. Darüber hinaus darf das Etikett kein Silikon in den Lackierprozess einbringen oder schrumpfen, weil sonst unlackierte Bereiche rund um das Etikett entstehen. Ein weiterer kritischer Faktor ist die große Hitze: Normalerweise ist ein RFID-Etikett auf Temperaturen bis ungefähr 85 Grad Celsius spezifiziert. In Lackierbädern und Trocknungsprozessen muss es aber mehrfach bis 220 Grad Celsius aushalten.

RFID für Lackierumfeld
Bevor es für den industriellen Einsatz verwendet werden kann, muss ein UHF-RFID-Etikett nicht nur auf die Funktion des Chips, sondern auch auf seine individuelle Lesereichweite getestet werden. Das gilt auch für die Leseperformance in den verschiedenen Durchläufen, um prozesssicher zu bleiben. Schreiner LogiData entwickelt derzeit ein solches Etikett, das all diese Anforderungen erfüllt und von mehreren Firmen getestet wird. Es übersteht die Hitzeentwicklung selbst bei mehreren Durchläufen bei Temperaturen von 220 Grad Celsius bis zu 30 Minuten, ohne seine Form zu verändern. Zudem ermöglicht es Lesereichweiten bis zwei Meter und kann mittels eines RFID-TTR-Druckers direkt an der Lackierstraße erzeugt, programmiert und automatisch aufgespendet werden. Durch eine optimale Anpassung der Etiketten auf die verschiedenen, teils schwierigen Untergründe können RFID-Label auf metallischen Produkten, verschiedensten Kunststoffen, ESD oder Karbon eingesetzt und unter extremer Hitze und Kälte genutzt werden. Damit ist eine vollständige Bestückung aller Einheiten gewährleistet.

Frank Linti/bw

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