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 (RFID = Radio Frequency Identification), die heute die Trends in der modernen Fabrik- und Logistikautomation bestimmt. Hierbei erhält ein Objekt einen per Funk erfassbaren Speicherchip, 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.
Vaillant Group: Produktionsprozessmanagement und Track-and-trace mit RFID
Die Vaillant Group setzt in ihren Produktionsstandorten in fünf europäischen Ländern und China RFID-Technologie für die standardisierte Endmontage ihrer Heiztechnikprodukte ein.
RFID-Schreib-/Lesegeräte RFU63x von SICK in der Endmontage des turboTEC/5
Das Heizwertgerät turboTEC/5 wird im Werk Remscheid in 16 Varianten und vier Leistungsgrößen (20, 24, 28 oder 36 kW) in einer Montagelinie für den chinesischen Markt endmontiert. Für die durchgängige Datenerfassung und -auslesung entlang der Endmontage werden RFID-Schreib-/Lesegeräte 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 Seriennummer in einer Datenbank vernetzt. Von nun an dient die Kombination aus RFID-Code und zu fertigender Seriennummer als Führungsgröße der Montageprozesssteuerung. Durch die automatische Erfassung des RFID-Codes kann zu jeder Zeit der Status der Bearbeitung kontrolliert und die jeweiligen Prozessparameter können vorgegeben werden. Die anfallenden Ergebnisse aus dem Montageprozess lassen sich problemlos dem Produkt zuordnen. 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 Kabelbaums 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. welche der vielfältigen, variantenabhängigen Montage- und Prüfsequenzen anzuwenden sind. Schritt für Schritt. Die Bediener können 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. Sowohl das Management und die Steuerung der Montageabläufe als auch die Kommunikation mit dem RFID-Schreib-/Lesegerät von SICK erfolgen über die eigenständig von der Vaillant Group entwickelte Montagemanagement- 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.
Mit sinnvoller Technik Daten verknüpfen und weitergeben
„Das SICK-System hilft uns, diese Daten zu verknüpfen und 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 führen, vor allem bei den sogenannten High-Runner-Produkten mit Jahresstückzahlen von mehreren Hunderttausend. „Der Bediener braucht zur Identifikation keinen Scanner in die Hand zu nehmen. Er wird automatisch durch die RFID-Technologie 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 Scannervariante kommt der Bediener an die Station, nimmt den Scanner, macht den Scan und anschließend erfolgt erst die Arbeitsinformation am Bildschirm. Neben dem höheren Grad der Automatisierung trägt das RFID-System auch zu einer verbesserten Prozesskontrolle bei, was im Werk Remscheid im vergangenen Jahr zu einer Null-Fehler-Quote bei A-Fehlern geführt hat.
Die komplette Produktweite bei Vaillant wird mit RFID von SICK in 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-Schreib-/ Lesegeräte RFU63x weltweite Funkzulassungen hat. Bei der Vaillant Group wird über weitere Schritte für die Zukunft mit RFID nachgedacht. Es eröffnen sich noch weitere Möglichkeiten, die Transponder zu nutzen. Neben der Verkettung der Systeme untereinander - vom Wareneingang bis zur Logistik und standortübergreifend - sind auch vorausschauende Wartung und Service bereits in der eigens entwickelten Montagemanagement- Software „AMS+ vorgesehen. Ein steigender Qualitätsanspruch und der Wunsch nach Ressourceneffizienz erfordern eine autonome Fehlererkennung durch umfassende Produkt- und Produktionsdaten. Im Bereich Qualitätskontrolle müssen sich Güter im Produktionsprozess und in der Lieferkette sicher und eindeutig identifizieren lassen, damit sich diese effizient selbst steuern.
Einfache Integration - Intelligenz inklusive: RFID-Schreib-/Lesegeräte RFU63x
Das RFU63x von SICK markiert den Start einer neuen Generation von industrietauglichen RFID-Schreib-/Lesegeräten im UHF-Bereich. Dank seiner intelligenten Prozesslogik löst das RFU63x Applikationsaufgaben in den Bereichen Produktion, Logistik und Verkehr selbstständig und ist auch als Stand-alone-System einsetzbar. Integrierte Funktionen wie Datenverarbeitung und Filterung sorgen dabei für eine optimale und stabile Leseperformance. Das RFU63x lässt sich durch die 4Dpro-Technologie von SICK einfach und kostengünstig in alle gängigen Industrienetzwerke integrieren. Über das Cloning-Back-up-System können per MicroSD-Speicherkarte die Parameter auf andere Geräte übertragen werden - das spart viel Zeit bei einem Geräteaustausch und beim Set-up. Durch ein frei belegbares LED-Signal kann sich der Nutzer zusätzliche Informationen anzeigen lassen, z. B. Leseergebnis und Diagnosedaten. Die Konfiguration erfolgt über das Parametriertool SOPAS. Applikationsspezifische Software ist in das RFU63x integrierbar. Neben der integrierten Antenne lassen sich zudem bis zu drei externe Antennen anschließen. Schalteingänge, z. B. für eine Triggerlichtschranke, können flexibel zur Steuerung von Aktionen parametriert werden. Frei verwendbare Ausgänge können z. B. Leseergebnisse anzeigen oder lassen sich für das Steuern von Aktoren einsetzen. Da das RFU63x mit 4Dpro-Technologie arbeitet, bietet es eine Vielzahl von integrierten Schnittstellen zur Anbindung an Hostsysteme wie Ethernet, RS-232, RS-422, RS-485, CAN, CANopen usw. Die Entwickler von SICK haben aber auch an die Parametrierung oder Diagnose des Systems, z. B. per Ethernet, RS-232 oder USB, gedacht. Mit externen Gateways lassen sich nicht integrierte Feldbusse wie PROFIBUS oder EtherCAT® adressieren. Für die einfache Integration solcher Feldbusse stehen im RFU63x ebenfalls Funktionsbausteine zur Verfügung. Zur Lösung von typischen Aufgaben verfügt das RFU63x über ein intelligentes Set von nützlichen integrierten Funktionen zur Datenfilterung und -aufbereitung, sodass eine Adaption an übliche Aufgaben stark vereinfacht wird.
Modular und zukunftssicher
Das RFU63x ist durch sein modulares Konzept flexibel einsetzbar und preisgünstig. Dank der 4Dpro-Kompatibilität kann das RFU63x im Verbund mit benachbarten Technologien agieren. Standardzubehör kann hierbei technologieübergreifend eingesetzt, 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. Kommunikation über RFID-Geräte 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. Zudem wird Industrie 4.0 dazu beitragen, den Widerspruch zwischen Individualisierung und Produktivität aufzulösen. Sensorintelligenz spielt dabei eine entscheidende Rolle: Sensoren von SICK erkennen Objekte oder Zustände und liefern eine große Menge an Daten. Rechenleistung und Intelligenz der Sensoren machen es möglich, aus diesen Datenmengen Zusammenhänge herzustellen. Sie schaffen Transparenz als Grundlage für mehr Flexibilität.
Produktinformationen: RFU63x
- Produktportfolio: Radio-Frequenz-Identifikation
- Kundeninformation: Vaillant
