RFID-System Simatic RF600 (Kennwort: A&D GC 325/07)

Nachschub gesichert

RFID-Logistiksystem mit UHF-Technologie
Das RFID-System Simatic RF600 mit dem Portal-Reader RF660R und UHF-Antennen RF660A wurde für den rauen Industrieeinsatz konzipiert. (Foto: Siemens, restliche Bilder: Orbit/Finsa)
Die Automatisierung der Materialversorgung – auch über das eigene Werksgelände hinaus – gewinnt immer mehr an Bedeutung. Sie ermöglicht dem Endkunden Kosteneinsparungen sogar in einem Bereich, der nicht zu seinen Kernkompetenzen zählt. Das Beispiel eines spanischen Holzfaserplatten-Herstellers und seines Lieferanten zeigt, wie eine Logistiklösung mit Hilfe der RFID-Technologie von Siemens A&D umgesetzt wurde.

Finsa ist Spaniens größter Hersteller von Spanplatten und sogenannten MDF (medium density fiberboard)-Platten. Diese mitteldichten Faserplatten bestehen aus einem Holzfaserwerkstoff mit hoher Oberflächendichte. Das Unternehmen umfasst 14 Fabrikanlagen, beschäftigt 3.100 Mitarbeiter und produziert jährlich etwa zwei Millionen Kubikmeter MDF- und Spanplatten. Sein Chemiebereich in Foresa (nahe Caldas de Reis, Provinz Pontevedra, Region Galicien) fertigt Produkte, die auf Melamin basieren. Das ist ein vielseitiges Material, das hauptsächlich in der holzbasierten Plattenindustrie Verwendung findet. Finsa suchte eine Lösung, die automatisch den Melamin-Lagerbestand verwaltet und sicherstellt, dass immer genügend Material vorrätig ist. Lieferant ist die Firmengruppe DSM. Sie betreibt die weltweit größte Melamin-Produktion in Geleen (Niederlande). DSM erzielt mit Nahrungs- und Arzneimittel-Inhaltsstoffen sowie Industriechemikalien jährlich über acht Milliarden Euro Umsatz und beschäftigt 22.000 Mitarbeiter weltweit.

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Bigbags zuverlässig identifizieren

Um eine verlässliche Materialbelieferung abzusichern, sollten die Warenströme auf europäischer Ebene durch eine dynamische Lagerhaltung und -überwachung automatisiert werden. DSM stellte sich dieser Herausforderung und beauftragte Orbit Logistics Europe mit der Aufgabe, ein maßgeschneidertes Konzept für die Lagerverwaltung zu entwickeln. Dieser Leverkusener Spezialist für weltweite Lagerlogistik und Vendor Managed Inventory (kontrollierte Lagerdisposition durch den Lieferanten) entwickelte für die Business Unit DSM Melamine und ihren Kunden Finsa ein System, das sämtliche Arbeitsschritte für eine automatisierte Materialversorgung umfasst. Das beginnt bei der physikalischen Aufnahme der Bestandsdaten und erstreckt sich über die Alarmierung beim Unterschreiten von Mindestbeständen und die Bestellung in SAP bis zur Verfolgung der Warenströme quer durch Europa. Die Daten werden im eigenen Rechenzentrum verarbeitet und an das Warenwirtschaftsystem der Kunden weitergeleitet. Voraussetzung für diese Komplettlösung war die Vernetzung der Fertigung und des Lagers vor Ort mit der Produktion des Zulieferers. Weil das Melaminharz als Schüttgut in Bigbags geliefert wird, also in abgeschlossenen Einzelgebinden, entschied sich Orbit bei der Bestanderfassung für ein industrielles RFID-System von Siemens Automation & Drives.

„RFID ist zuverlässiger, flexibler und weniger aufwändig als Barcode-Systeme,“ erläutert Dr. Silvio Stephan, Projektverantwortlicher bei Orbit. „Es erübrigt das Hantieren mit Lesegeräten und minimiert das Fehlerpotenzial beim Ein- und Ausbuchen der Waren. Darüber hinaus stellt es sicher, dass die Bigbags beim Kunststoffhersteller, beim Spediteur und beim Verarbeiter eindeutig identifiziert werden können. Denn nur so kennen wir den aktuellen Lagerbestand bei Finsa und können entsprechende Lieferungen beim Hersteller auslösen.“

In Abstimmung mit Siemens fiel die Wahl auf das RFID-System Simatic RF600, das im UHF-Bereich 865...868 Megahertz (Europa) beziehungsweise 902...928 Megahertz (Nordamerika) arbeitet. Es besteht aus dem Portal-Lesegerät RF660R, wahlweise zwei Antennen RF660A nebeneinander oder vier Antennen in Portalanordnung (für Schreib-/Leseabstände bis fünf beziehungsweise zehn Meter) sowie Smart Labels RF620L als mobile Datenträger.

Ausfallsicher in jeder Lage

Die Antennen übertragen die Funksignale sowohl zum Beschreiben der Smart Labels (Tags) als auch zum Auslesen der Daten. Hierbei handelt es sich um kostengünstige Klebeetiketten, auf denen der Materialhersteller zur eindeutigen Kennung der Bigbags eine spezifische Nummer im Code EPC-96 speichert, die die Rückverfolgung bis in die jeweilige Fertigungscharge ermöglicht. Der Datenspeicher hat eine Kapazität von 2.048 Bit, von denen 1.728 frei verfügbar sind. Weil die Tags ohne eigene Stromversorgung arbeiten, sind sie besonders ausfallsicher. Die Energie, die sie zum Senden der Speicherinhalte an die Empfangsantennen benötigen, wird durch deren elektrisches Feld induziert. So erkennt das Warenwirtschaftssystem vor Ort das jeweilige Bigbag, kann den Lagerbestand abgleichen und in regelmäßigen Abständen dem Orbit-Logistikrechner die aktuellen Daten übermitteln, der dann die erforderlichen Bestellungen initiiert.

Mit Antennen und dem Schreib-/Lesegerät in Schutzart IP65 hat sich Simatic RF600 im harten Industrieeinsatz bewährt. Das gilt auch für seine einfache Installation und Einrichtung: „Im Unterschied zu Barcodes werden die Tags ohne jedes händische Eingreifen bei jeder Annäherung an die Antennen vollautomatisch erkannt,“ unterstreicht Dr. Silvio Stephan. „Eine besondere Ausrichtung muss dabei nicht beachtet werden. Bei Portalstellung der Antennen – wie in Foresa realisiert – ist das fehlerfreie Lesen und Schreiben der Datenspeicher gesichert.“

Um dem Personal in der Fertigung dennoch ein Feedback zu geben, dass die Bigbags tatsächlich erkannt werden, hat Orbit dem System zusätzlich eine optische Vor-Ort-Anzeige zur Seite gestellt. Sie erhält ihr Signal unmittelbar von der Schreib-/Leseeinheit RF660R, die neben zwei seriellen und einer Ethernet-Schnittstelle auch je drei digitale Ein- und Ausgänge hat. Sie dienen dem Anschluss prozessrelevanter Geräte, Lichtschranken oder Signalgeber. Für die Verbindung zu Automatisierungssystemen wie Simatic S7 oder Profibus DP gibt es Anschaltmodule. Die Auswerte- und Antennenelektronik findet zusammen mit der Kommunikations- und Überwachungshardware in einem kleinen Schaltschrank Platz, der ein Display zur Datenkontrolle hat. Neben dem Simatic RF600 kommen für die GRPS-Kommunikation mit der Server-Farm bei Orbit außerdem Mobile Station Modems von Siemens zum Einsatz.

Finsa und DSM sind mit der von Orbit Logistics implementierten Lösung sehr zufrieden und wollen die Technologie auf weitere Zulieferer beziehungsweise Kunden übertragen. Für Finsa resultiert aus der RFID-automatisierten Materialversorgung eine optimierte Lagerhaltung. DSM wiederum festigt mit seiner Anbindung an das System die Partnerschaft mit dem Kunden und steigert so seine Wettbewerbsfähigkeit. Birgit Gottsauner (gm)

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