Titelstroy ident 2015-5:
Immer häufiger lösen weltweite Netzwerke bislang in sich geschlossene Wertschöpfungsketten ab. Ziel ist dabei das Erreichen von höchstmöglicher Effizienz im gesamten Produktions- und Distributionsweg durch lückenlose Datentransparenz. Möglich ist dies mit RFID-Technologie, die heute die Trends in der modernen Fabrik- und Logistikautomation bestimmt. Hierbei wird ein Objekt mit einem per Funk erfassbaren Speicherchip versehen, der ausgelesen wird und auf Wunsch neu beschrieben werden kann.
Der Einsatz von RFID-Technologie hat viele Vorteile. Logistikprozesse werden beschleunigt und Erfassungsvorgänge automatisiert. Das Ergebnis: eine deutliche Reduktion von manuellen Arbeitsschritten, die vorher nötig waren. Die Datenerfassung erfolgt fehlerfrei und erlaubt darüber hinaus noch die Erhebung zusätzlicher Daten. In Summe erhöht sich die Prozesstransparenz deutlich. In der Fabrikautomation bleiben benötigte Informationen dezentral beim Objekt und informieren jederzeit darüber, welche Ausführung im laufenden Produktionsfluss gerade gefertigt wird. Die Anzahl an Varianten kann damit erhöht und die Produktionsabläufe können flexibel gestaltet werden.
RFID-Schreib-/Leseeinheiten RFU630 von SICK in der Endmontage turboTEC/5
Das Heizwertgerät turboTEC/5 wird im Werk Remscheid in 16 Varianten und vier Leistungsgrößen (20, 24, 28 oder 36 kW) in einer Montagellinie für den chinesischen Markt endmontiert. Für die durchgängige Datenerfassung und -auslesung entlang der Endmontage werden RFID-Weitbereichslesegeräte RFU63x von SICK eingesetzt. Zu Beginn der Produktion wird der eindeutige Identifikationscode des fest am Montagetrolley montierten RFID-Transponders ausgelesen und mit der zu fertigenden Serialnummer in einer Datenbank vernetzt. Von nun an dient die Kombination aus RFID Code und zu fertigende Serialnummer als Führungsgröße der Montageprozessteurung. Durch die automatische Erfassung des RFID Codes kann zu jeder Zeit der Status der Bearbeitung kontrolliert und die jeweiligen Prozessparameter vorgegeben werden. Die anfallenden Ergebnisse aus dem Montageprozess können problemlos dem Produkt zugeordnet werden. Das zu fertigende Produkt sucht sich mithilfe der RFID Technologie von SICK seinen vorgegebenen Weg durch die Fertigung. Der zuständige Werker erhält an den Arbeitsstationen entlang der Montagelinie eindeutige Informationen für die weitere Bearbeitung des Bauteils.
Die Linie besteht aus mehreren Montage- und Prüfstationen. U.a. handelt es sich um Stationen zur Verschraubung des Rahmengehäuses und des Heizschachts, zur Montage der Hydraulikgruppe und des Kabelbaumes sowie zur Gasstraßen-, Brenner- und Schaltkastenmontage. Hinzu kommen diverse Vormontage-, Prüf- und Einstellprozesse sowie die Verpackung der fertig montierten Geräte.
Alle Prozessschritte sind standardisiert. Die notwendigen Arbeitsschritte werden dem Werker intuitiv an den Arbeitsplatzbildschirmen vorgegeben. Manuelle, vom Bediener durchzuführende Montageschritte werden durch Poka Yoke Vorrichtungen und Pick-by-Light-Systeme unterstützt. Von der Anzahl und Reihenfolge der Verschraubungen über das richtige Drehmoment bis hin zum Erfassen von Barcodes auf Bauteilen per Handscanner sind eine Vielzahl, variantenabhängiger Montagesequenzen und deren Parameter sowie Ergebnisse in einer zentralen Datenbank hinterlegt. Die eindeutige Identifikation des Transponders auf dem Trolley informiert, welche Variante zur Montage oder Prüfung ansteht bzw. welcher der vielfältigen, variantenabhängigen Montage- und Prüfsequenzen anzuwenden sind. Schritt für Schritt. Der Bediener kann nichts überspringen. Aber auch nichts doppelt machen. Wenn der Montageprozess erfolgreich abgeschlossen wurde, wird der Trolley automatisch abgemeldet und steht für den nächsten Montagevorgang bereit. Ein nicht vollständig abgeschlossener Montagevorgang wird an der nächsten Station nicht angenommen. Das Management und die Steuerung der Montageabläufe als auch die Kommunikation mit dem SICK-RFID System erfolgt über die eigenständig von der Vaillant Group entwickelte Montage Management Software „AMS+“. Mithilfe dieser Software werden in allen Werken der Vaillant Group ca. 300 Prüfstände und über 50 Montagelinien online gesteuert, konfiguriert und überwacht. Alle Systeme sind über eine zentrale Datenhaltung miteinander verknüpft.
Daten mit sinnvoller Technik verknüpfen und weitergeben
„Das SCK-System hilft uns, diese Daten zu verknüpfen, von einer Station zur nächsten weiterzubringen“, erklärt Christian Kron, Manager Production Test Development, Vaillant Group. Bereits 2007 startete das Unternehmen das Projekt zur Montageprozess- und Effizienzsteigerung in der Endmontage. Die zur Prozesssteuerung und Kontrolle notwendige Erfassung der Trolleyidentifikation würde durch den Einsatz von manuellen Scannern zu unbefriedigend hohen Taktzeiten, vor allem bei den sogenannten Highrunner-Produkten mit Jahresstückzahlen von mehreren Hunderttausend, führen.
„Der Bediener braucht zur Identifikation keinen Scanner in die Hand zu nehmen. Er wird automatisch durch die RFID Technology im Prozess getrackt. Wenn er an die nächste Arbeitsstation kommt, sieht er sofort die Information, welchen Arbeitsschritt er als nächstes durchführen muss. Er kann sofort mit der Arbeit beginnen und wird intuitiv durch den Prozess geführt. Eine eindeutige Prozessverbesserung“ beschreibt Christian Kron die Vorteile der RFID-Lösung. „Bei der Scanner-Variante kommt der Bediener an die Station, nimmt den Scanner, macht den Scan und anschließend erfolgt erst die Arbeitsinformation am Bildschirm.“ Neben dem erhöhten Grad der Automatisierung trägt das RFID-System auch zu einer verbesserten Prozesskontrolle bei, was im Werk Remscheid im vergangenen Jahr zu einer Nullfehlerquote bei A-Fehlern geführt hat.
Die komplette Produktweite bei Vaillant wird mit RFID von SICKin der Produktion getrackt
Mittlerweile hat die Vaillant Group die RFID Technik von SICK weltweit ausgerollt. „Wir mögen diesen Komfort“, resümiert Christian Kron. Komfortabel ist auch, dass SICK für die RFID-Weitbereichslesegeräte RFU63x weltweite Funkzulassungen hat. Bei der Vaillant Group wird über weitere Schritte für die Zukunft mit RFID nachgedacht. Es eröffnen sich noch weitere Möglichkeiten, den Transponder zu nutzen. Neben der Verkettung der Systeme untereinander vom Wareneingang bis zur Logistik und standortübergreifend, ist auch vorausschauende Wartung und Service bereits in der eigen entwickelten Montage Management Software vorgesehen. Ein steigender Qualitätsanspruch und der Wunsch nach Ressourceneffizienz erfordern eine autonome Fehlererkennung durch umfassende Produkt- und Produktionsdaten. Im Bereich Quality Control müssen Güter im Produktionsprozess und der Supply Chain sicher und eindeutig identifiziert werden, damit sich diese effizient selbst steuern.
Einfache Integration – Intelligenz inklusive
Der RFID-Weitbereichslesegeräte RFU63x von SICK markiert den Start einer neuen Generation von industrietauglichen RFID-Schreib-/Leseeinheiten im UHF-Bereich. Dank der intelligenten Prozesslogik löst der RFU63x Applikationsaufgaben in den Bereichen Produktion, Logistik und Verkehr selbstständig und kann auch als „Stand-alone-System“ eingesetzt werden. Integrierte Funktionen wie Datenverarbeitung und Filterung sorgen dabei für eine optimale und stabile Leseperformance. Der RFU63x lässt sich durch die 4Dpro-technologie von SICK einfach und kostengünstig in alle wesentlichen Industrienetzwerke integrieren. Über das Cloning-Back-up-System können mittels MicroSD-Speicherkarte die Parameter auf andere Geräte übertragen werden – die Zeit für den Geräteaustausch und beim Setup wird somit stark reduziert. Durch ein frei belegbares LED-Signal können dem Nutzer zusätzliche Informationen angezeigt werden, z.B. Leseergebnis und Diagnosedaten.
Die Konfiguration erfolgt mit dem Auto-ID übergreifenden Parametriertool SOPAS. Applikationsspezifische Software ist in den Reader integrierbar. Neben der integrierten Antenne lassen sich bis zu drei externen Antennen anschließen. Integrierte digitale Eingänge, z.B. für eine Trigger-Lichtschranke, können flexibel zur Steuerung von Aktionen parametriert werden. Frei verwendbare Ausgänge können z.B. Leseergebnisse anzeigen oder zur Steuerung von Aktoren verwendet werden.
Der RFU630 ist ein Mitglied der 4Dpro Familie und bietet damit auch eine Vielzahl von integrierten Schnittstellen zur Anbindung an Host-Systeme (Ethernet, RS232/422/485, CAN, CANopen,...) als auch zur Parametrierung/Diagnose des Systems (Ethernet, RS232, USB) an. Mittel externen Gateways lassen sich nicht integrierte Feldbusse (z.B. Profibus, Ethercat) adressieren. Zur vereinfachten Integration in Feldbusse stehen auch hierfür Funktionsbausteine zur Verfügung. Zur Lösung von typischen Aufgaben verfügt der RFU630 über ein intelligentes Set von nützlichen integrierten Funktionen zur Datenfilterung und -aufbereitung, sodass eine Adaption an übliche Aufgaben stark vereinfacht wird (intelligence inside).
Modular und zukunftssicher
Der RFU630 ist durch sein modulares Konzept flexibel und preisgünstig einsetzbar. Dank der 4Dpro Kompatibilität kann das RFU630 im Verbund mit benachbarten Technologien (Barcode; 2-D) agieren. Standardzubehör kann hierbei technologieübergreifend eingesetzt werden. Transponder können anwendungsspezifisch ausgewählt werden. Darüber hinaus sind Firmware-Updates möglich, die das System an künftige Entwicklungen adaptierbar machen und so für ein hohes Maß an Investitionssicherheit sorgen.
Die hohe Dynamisierung der globalen Märkte führt zu einem kontinuierlich steigenden Wettbewerbsdruck. Strengere Normen, immer kürzer werdende Produktlebenszyklen und individuelle Kundenwünsche stellen hohe Anforderungen an die Datentransparenz in Unternehmen. RFID Kommunikation und dezentrale Intelligenz sind die Grundlage dafür, die Effizienz in Produktion und Logistik zu steigern, Prozesse besser überwachen und steuern zu können sowie mehr Transparenz zu bieten. Intelligentes Vernetzen von Fabriken im Rahmen von Industrie 4.0 wird die geforderte Flexibilität in allen logistischen Prozessen innerhalb einer Fabrik wie auch zwischen verschiedenen Produktionsstätten ermöglichen und dazu beitragen, den Widerspruch zwischen Individualisierung und Produktivität aufzulösen. Sensorintelligenz spielt dabei eine entscheidende Rolle: SICK Sensoren erkennen Objekte oder Zustände und liefern eine große Menge an Daten. Rechenleistung und die Intelligenz der Sensoren machen es möglich, aus diesen Datenmengen Zusammenhänge herzustellen. Sie schaffen Transparenz als Grundlage für mehr Flexibilität.
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„Neben dem erhöhten Grad der Automatisierung trägt das RFID-System auch zu einer verbesserten Prozesskontrolle bei“ |
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Vaillant Group |
Weitere Informationen:
Thomas Dickmann
SICK Vertriebs-GmbH
Willstätterstr. 30
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