Optimierte RFID-Labels

Der Behälter wird selbstständig

RFID-Lösungen für Mehrwegtransportbehälter ermöglichen eine flexible Produktion und intelligentes Behälter-Tracking im Sinne von Industrie 4.0. Ausgestattet mit Zielort-Daten kann ein Behälter selber sagen, wohin er muss, und die Vernetzung mit Logistikern wird einfacher. 

Industrie 4.0 beginnt mit intelligentem Behältertracking: Dazu sind optimierte RFID-Labels notwendig. (Bilder: Schreiner LogiData)

Industrie-4.0-Szenarien sorgen zurzeit in nahezu allen großen Unternehmen für heiße Diskussionen. Fachabteilungen und Planungsgruppen denken darüber nach, wie ihr Unternehmen flexible Produktionsprozesse managen und die wesentlich größeren Datenströme koordinieren, nutzen und sichern kann. Um in Zukunft aber effizient und hochflexibel produzieren zu können, spielen nicht nur die modulare Produktion und das Datenmanagement eine Rolle. In diesem Zusammenhang müssen auch alle Material zuführenden und logistisch unterstützenden Abläufe auf den Prüfstand. In der klassischen Serienproduktion gelangt das Material in Behältern verschiedener Bauformen und Materialien meist über Kanban-Systeme an die jeweilige Montagestation. Das Logistiksystem ist heute so ausgelegt, dass bei reduziertem Bestand eine Bedarfsanforderung mittels Kanban-Karte ans System gestellt wird. Anschließend wird an einer fix definierten Position der leere Behälter gegen einen vollen ausgetauscht. Was passiert aber in einer modularen Produktion, in der sich Montagezellen flexibel einsetzen lassen und dadurch ein dauerhafter Standort mit immer dem gleichen Produkt nicht mehr möglich ist? Was passiert bei Fertigungen, die immer Einzelstücke produzieren? Was passiert, wenn Waren aus bestimmten Behälter vorrangig bearbeitet werden sollen?

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In diesen Szenarien wird ein intelligentes Behältermanagement wichtig. Derzeit ist die Masse der eingesetzten Behältnisse – von der Gitterbox über alle Arten von Paletten, Gestellen und Kisten aus Holz und Metall bis hin zu Kunststoffbehältern – völlig uneinheitlich gekennzeichnet. Manche Einheiten erhalten immer wieder neue Etiketten oder Steckkarten, der Großteil der Behälter wird nie gekennzeichnet oder maximal mit einer Klarschrift oder im besten Fall mit einer festen Codierung versehen.

Um in einer Industrie-4.0-Umgebung als Mehrweggebinde flexibel nutzbar zu sein, ist eine Ausstattung der Behälter mit RFID-Technologie erforderlich. Zum einen können so automatisierte Buchungen als Leergut sowie im Ein- und Ausgang von Waren wesentlich schneller als Pulk-Erfassung durchgeführt werden. Diese Daten stehen dann in Echtzeit zur Verfügung. Zum anderen können so die Inhalte auf dem Behälter dokumentiert werden. Damit kann jeder Behälter zielgenau an seine Montage- oder Produktionsstelle befördert und dort genau zum Produkt oder Auftrag gebucht werden. Die Nutzung des RFID-Chipspeichers bietet zudem die Möglichkeit, den Behälter selber mit seinen Zielort-Daten auszustatten. Das hat zur Folge, dass nicht immer ein zentrales Steuerungssystem zur Verfügung stehen muss. Der Behälter sagt dem RFID-Reader an der Bandsteuerung einfach, wohin er muss und ob er priorisiert zu behandeln ist. Diese Option ermöglicht eine schnelle Reaktion – vor allem bei einer Veränderung der Montageinseln, bei kurzfristigen Produktwechseln oder zu bevorzugenden Aufträgen.

Behälter bewegen sich im Schwarm

Zukunftsszenario: Der mit RFID ausgestattete Behälter steuert Produktion und Montage selbstständig.

In Zukunft ist selbst ein cyberphysischer Behältereinsatz denkbar. In diesem Szenario bekommt jeder Behälter seine Daten direkt aus dem Web und dokumentiert die Daten auch wieder dorthin. Parallel werden die Behälter über autonome Transportschlitten, die sich selbst steuern und untereinander koordinieren, im Schwarm bewegt. Diese Schlitten optimieren permanent ihre Routen und befördern die Behälter, mit denen sie via RFID kommunizieren, exakt an die Position, in der sie benötigt werden. Erste Testläufe dazu liefern bereits beeindruckende Ergebnisse.

Um eine lückenlose Kommunikation gewährleisten zu können, ist ebenfalls darauf zu achten, dass alle Varianten von Behältnissen mit in das System einbezogen werden. Das hat zur Folge, dass in der verbauten RFID-Leseumgebung mit dem gleichen RFID-Equipment sowohl Metall- und ESD- als auch Holzbehälter gelesen werden können. Vor allem bei Ladetor-Durchfahrten mit größeren Breiten von vier bis sechs Metern kann das zu einem Problem werden. Um eine einheitliche, größtmögliche Lesereichweite für alle Behältertypen definieren zu können, sollte man darauf achten, für jeden Behältertyp ein dafür optimiertes RFID-Label einzusetzen. Zusätzlich sollten auch immer mindestens zwei RFID-Labels pro Behälter aufgebracht werden, um einen einfachen und sicheren Ablauf bei der Erfassung zu gewährleisten. Damit ist man auch in allen zukünftigen Szenarien in der Lage, den Behälter ohne zwingende Ausrichtung des Labels zur Antenne nutzen zu können. Für die Vernetzung mit Zulieferern und Logistikern, die in der industriellen 4.0-Zukunft immer verzahnter in die Montage oder Produktion eingebunden sein werden, sind definierte Standards in der Behältercodierung mit RFID unerlässlich. Dazu gibt es in nahezu allen großen Verbänden Spezifikationen, wie der Chip auf dem Behälter am effizientesten programmiert werden sollte, um eine sichere unternehmensübergreifende Erfassung zu ermöglichen.

Unternehmen, die in fünf bis zehn Jahren eine optimierte, modulare und flexible Produktion oder Montage nach Industrie-4.0-Kriterien nutzen wollen, müssen schon heute intensiv über die Umgestaltung der Logistikbehältnisse nachdenken. Vom Zeitpunkt der Entscheidung für die konsequente Ausstattung aller eigenen Behälter mit RFID bis zu einer lückenlosen Nutzbarkeit vergehen alleine rund fünf Jahre. So lange dauert es erfahrungsgemäß, bis alle laufenden Behälterbestände mit RFID-Etiketten versehen und ausgetauscht wurden. Erst dann kann ein 100 Prozent auf RFID basierender Betrieb geplant werden. as

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