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Expertenbeitrag

 Reinhard Irrgang

Reinhard Irrgang

Logistik 4.0 Auto-ID schafft Transparenz, Intelligenz und Effizienz

Automatische Identifikation, kurz Auto-ID, bildet eine wesentliche Voraussetzung sowohl für hocheffiziente Intralogistik als auch für die gesamte Industrie 4.0. Entscheidend hierfür ist das professionell strukturierte und vernetzte Zusammenspiel von Barcodes, intelligenten Labels, RFID-Technologien, Datenerfassungs-, -identifikations- und -übermittlungsgeräten sowie hochleistungsfähiger Software.

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Die OCR-Technologie ist in der Automobil-, Elektronik-, Pharma-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie für die Produktidentifikation und -codierung im Einsatz.
Die OCR-Technologie ist in der Automobil-, Elektronik-, Pharma-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie für die Produktidentifikation und -codierung im Einsatz.
(Bild: Datalogic)

Ohne Auto-ID läuft nichts in der intelligenten Fabrik“, so lautet das dezidierte Credo der Verantwortlichen von Bluhm Systeme. In der intelligenten Fabrik sind alle Einheiten einschließlich der Produkte jederzeit eindeutig adressierbar und identifizierbar, sind miteinander verbunden, stimmen sich miteinander ab und lernen voneinander. Daten über physische Objekte sind in Echtzeit verfügbar und in dynamischen Informationsnetzwerken gespeichert. Dadurch sinken für Unternehmen Stückpreise, Rüstkosten und Ressourcenverbrauch und die Produktivität steigt. Fehler werden frühzeitig erkannt und die Qualität wird erhöht. Mithilfe unterschiedlicher Kennzeichnungstechnologien lassen sich Produkte individualisieren, Informationen speichern, Prozesse dokumentieren und sogar Maschinen steuern. Daher wird die Kennzeichnungstechnik zu einem technologischen Wegbereiter für Industrie 4.0. Alle verfügbaren Datenträger werden hierfür eingesetzt: Barcodes, verschiedene Dotcodes, wie Datamatrix- und QR-Code, und RFID-Technik.

Ein vollautomatischer RFID-Etikettendruckspender bedruckt und beschreibt bei Rehau über Kopf die RFID-Labels mit entsprechenden Informationen und appliziert sie auf die Rohteile.
Ein vollautomatischer RFID-Etikettendruckspender bedruckt und beschreibt bei Rehau über Kopf die RFID-Labels mit entsprechenden Informationen und appliziert sie auf die Rohteile.
(Bild: Bluhm Systeme)

Etikett steuert den gesamten Produktionsprozess

Diese nutzt der Automobilzulieferer Rehau in Kombination mit Barcodes zur Steuerung der Fertigung von Stoßfängern sowie zu ihrer späteren Rückverfolgung. Jeder Stoßfänger erhält zu Beginn der Produktion ein RFID-Etikett mit einer eindeutigen Teilenummer. Bei jedem Produktionsschritt werden die Daten auf dem Produkt ausgelesen, mit dem ERP-System abgeglichen und anschließend aktualisiert. Das Etikett steuert so den gesamten Prozess – von der Herstellung über die Lackierung bis hin zur Qualitätskontrolle und dem Versand. Da gleichzeitig alles erfasst und dokumentiert wird, ist zudem später bei fehlerhaften Teilen eine Rückverfolgung bis zur ersten Produktionsstufe möglich.

Bei Rehau kommen intelligente RFID-Etiketten, sogenannte Smart Labels, zum Einsatz. Diese haben einen Transponder integriert, der mit Daten beschrieben werden kann. Zudem können sie noch mit variablen Daten wie Klartext oder Barcode bedruckt werden. Der auf den Transponder geschriebene Datensatz kann im Verlauf der Supply Chain jederzeit ausgelesen, mit weiteren Informationen ergänzt oder komplett überschrieben werden.

Nach der Identifikation der Erzeugnisse übernehmen die Bearbeitungsmaschinen die benötigten Einstelldaten automatisch aus den Hintergrundsystemen.
Nach der Identifikation der Erzeugnisse übernehmen die Bearbeitungsmaschinen die benötigten Einstelldaten automatisch aus den Hintergrundsystemen.
(Bild: Bluhm Systeme)

Die RFID-Chips werden über RFID-Reader und -Antennen des Typs Simatic RF600 erfasst. Die Smart Labels stammen von Bluhm Systeme; das Unternehmen stellt auch die Hardware bereit, mit denen die RFID-Etiketten beschrieben, bedruckt und auf die einzelnen Komponenten aufgebracht werden.

Der cloudbasierte Wareneingang der Zukunft

Die Zukunft des automatisierten Wareneingangs und der vernetzten Logistikkette liegt in der Cloud. Sick bietet hierfür neben hochperformanten Sensor- und Systemlösungen für das Generieren und Fusionieren von Daten mit dem IDS Trusted Connector der International Data Spaces Association auch ein sicheres Konzept zur digitalen Datenübertragung. Je nach Kundenanforderung kommen Sicherheitstechnologien zum Einsatz, um Daten über das Internet in die IT-Infrastruktur der Supply-Chain-Teilnehmer sowie in die Cloud zu übertragen. So können künftig Wareneingangsprozesse komplett digitalisiert werden.

Weniger IT-Schnittstellen, keine Programme für die individuelle Aufbereitung und Strukturierung von Avisierungsdaten, kein E-Mail-Verkehr zwischen Empfänger und Sender bei Lieferfehlern – dafür vereinfachte und beschleunigte Abladeprozesse, ein vollautomatisierter Wareneingang rund um die Uhr und eine Wareneingangskontrolle in Echtzeit mit gleichzeitiger Aktivierung nachgelagerter ERP-Prozesse: „Die Supply Chain Collaboration der Zukunft bietet allen Teilnehmern große Vorteile“, so die Verantwortlichen von Sick. Voraussetzung dafür ist, dass Frachtgut- und Versandinformationen zuverlässig erfasst und elektronisch ausgetauscht werden können.

Sick bietet hierfür alles aus einer Hand: innovative Tunnelsysteme, in denen beispielsweise kamerabasierte Codeleser ICR89x eingesetzt werden, für die Frachtgutidentifikation im automatisierten Wareneingang und leistungsfähige Prozessormodule im One-Box-Design für die Fusionierung unterschiedlichster Kamera- und Sensordaten. Zudem kommen Applikationen zur Datenanalyse sowie ein Konzept zur sicheren, verschlüsselten Datenübertragung zwischen den Prozessteilnehmern im Internet zum Einsatz.

Label für RFID-basiertes Behältermanagement

Der Sprung in die Industrie 4.0 gelingt nur über eine datengesteuerte und durchgängige Kommunikation in Produktion, Montage und Logistik. Ein entscheidender Faktor hierbei ist ein intelligentes, RFID-basiertes Behältermanagement für alle Behälterarten entlang der gesamten Supply Chain. Mit RFID-Labels ausgestattete Behälter erlauben eine vollständige Pulkerfassung, garantieren lückenlose Chargenrückverfolgung auf Behälterebene und ermöglichen ein optimiertes Leergutmanagement durch Bestandsinfo in Echtzeit.

Schreiner Pro Tech hat deshalb seine ESD-(Electrostatic-Discharge-)RFID-Labelfamilien um das „((rfid))-DistaFerr-ESD-LongRange-Label“ erweitert. Dieses ist speziell für ESD-Behälter aller Varianten und Antistatiklevel konzipiert und verfügt über eine Lesereichweite von etwa 7 m. Damit erfüllt es die Empfehlung vom Verband der Automobilindustrie (VDA) zur ESD-Behälterkennzeichnung.

Für die datengesteuerte, durchgängige Kommunikation in Produktion, Montage und Logistik hat Schreiner ein neues RFID-Label für intelligentes Behältermanagement entwickelt.
Für die datengesteuerte, durchgängige Kommunikation in Produktion, Montage und Logistik hat Schreiner ein neues RFID-Label für intelligentes Behältermanagement entwickelt.
(Bild: Schreiner)

Ein weiteres, ebenfalls auf der Fachmesse Logimat vorgestelltes neues Produkt im Portfolio ist ein Hybrid-Label, das die NFC-Technologie mit der RFID-UHF-Technologie vereint; NFC ist das Kürzel für Near Field Communication, auf Deutsch: Nahfeld-Kommunikation. Das RFID-Label erlaubt die Lesung über lange Reichweiten in Fertigung und Logistik sowie das Auslesen via Mobiltelefon beim Kunden.

Vielseitiger Laserscanner

Dalalogic stellt mit dem DS5100 einen neuen, flexiblen, leistungsstarken und kompakten Laserscanner vor. Das einfach zu installierende Gerät ist in mehreren Modellen erhältlich und bietet, so das Unternehmen, „eine überlegene Leseleistung und integrierte industrielle Konnektivität in erstklassiger Industriequalität“. Der Scanner ist als Medium- und Long-Range- sowie als Linear- und Schwenkspiegelmodell erhältlich. Er bietet eine mechanische Fokusverstellung für hohe Anwendungsflexibilität sowie intelligente Multi-Side- und Netzwerkfähigkeit.

Der Laserscanner DS5100 ist für alle Identifikationsanforderungen in den unterschiedlichsten Industriebereichen konzipiert.
Der Laserscanner DS5100 ist für alle Identifikationsanforderungen in den unterschiedlichsten Industriebereichen konzipiert.
(Bild: Datalogic)

Datalogic nennt eine Reihe typischer Anwendungen: in der Automotive-Industrie den Fertigungsbereich, die Kontrolle des Arbeitsfortschritts und die Rückverfolgbarkeit der Teile. In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie in der Pharmaindustrie ist der Laserscanner in einer Vielzahl von Intralogistikanwendungen einsetzbar: im automatisierten Lager, in der Behälteridentifikation, der automatischen Kommissionierung, bei Sortier- und Versandprozessen, der Palettenlesung und im Kühllager, zudem für die sekundäre Verpackungskontrolle, End of Line und die Palettierung. Und in der allgemeinen Fertigung leistet das Gerät unter anderem in der Fertigungssteuerung, für die Teilerückverfolgbarkeit, in der Sekundärpackmittel-Kontrolle und im Versandprozess wertvolle Dienste.

Robuster und kompakter RFID-Reader

Mit dem BIS M-4006 erweitert Balluff seine Familie der All-in-One-RFID-Reader mit integrierter Auswerteeinheit. Der 13,56-MHz-Reader in Schutzart IP67 mit robustem Zink-Druckgussgehäuse kommt ohne zusätzliche Auswerteeinheit aus und kann über Ethernet/IP direkt mit der Steuerungsebene kommunizieren.

Wie Balluff meldet, „ist der Reader für raue industrielle Umgebungen überall dort die erste Wahl, wo mittels einer kompakten Lösung Prozessschritte, beispielsweise bei der Montage von hochwertigen Gütern im Aggregatebau, rückverfolgt werden müssen“. Das System zeichnet jeden Prozessschritt auf. Dabei werden bei Bedarf alle eingesetzten Fertigungskomponenten und Betriebsmittel mit Zeit, Ort und Ablauf vollständig dokumentiert. Diese Informationen stehen dann in Echtzeit auf Datenträgern zur Verfügung. Eine typische Applikation des Readers ist die Materialflusssteuerung in Produktionsanlagen, Fördersystemen und Montagelinien. Das System führt zu mehr Transparenz im Prozess und ermöglicht die Implementierung eines ausgefeilten Fehlermanagements.

Stellplatzgenaues Tracking

Identplus, das 3D-Staplerleitsystem von Identpro, ermöglicht Unternehmen die Digitalisierung ihrer Staplerflotten als Voraussetzung für die Vernetzung von Prozessen im Sinne einer Smart Factory beziehungsweise Industrie 4.0: Produktions- und Lagerlogistik werden papierfrei, Daten- und Materialfluss erfolgen jederzeit parallel.

Die von Identpro entwickelte Staplerortung erfolgt per Laserstrahlen und arbeitet ohne künstliche Referenzpunkte. Ein Laser auf dem Staplerdach tastet die aktuelle Umgebung ab und ausschließlich anhand der durch reflektierte Laserstrahlen erkannten Umgebungskonturen lokalisieren sich die Stapler in einer digitalen Lagerkarte mit einer Genauigkeit von ± 10 cm.

20 % mehr Produktivität

Mit der Laserlokalisierung wird das automatische Tracking und Identifizieren von Paletten, Gitterboxen und ähnlichen Ladungsträgern ermöglicht. Das Scannen von Barcodes durch Staplerfahrer entfällt. Dazu werden neue Ladeeinheiten dem System bei der allerersten Aufnahme bekannt gemacht. Setzt ein Stapler bekannte Ladeeinheiten ab, werden automatisch die Koordinaten des aktuellen Stellplatzes mit der ID der abgesetzten Ladeeinheiten verknüpft und in einer zentralen Datenbank gespeichert.

Das Trackingsystem umfasst eine Navigationshilfe. Die Staplerfahrer werden direkt zu jeder angeforderten Ladeeinheit geleitet und können diese ohne Scannen aufnehmen. Die X-, Y- und Z-Koordinaten dienen dabei als Ersatz für Barcodelabel oder RFID-Transponder und identifizieren jede Ladeeinheit eindeutig und automatisch. Das stellplatzgenaue Tracking aller Ladeeinheiten schafft vollständige Transparenz im Lager. „Unternehmen, die das 3D-Staplerleitsystem Identplus einsetzen, profitieren von bis zu 20 % mehr Produktivität“, so Roman Kucza, Leiter Sales & Marketing bei Identpro. „Das bestätigen unsere Kunden und freuen sich dabei über einen kurzen ROI von 12 bis 24 Monaten.“

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