Auto-ID Wenn Etiketten fühlen lernen

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Die Geschichte der RFID-Technik geht zurück bis zum Ende des Zweiten Weltkriegs. Viel hat sich seither getan und die Technologie hat sich in Form von Etiketten einen festen Platz in Logistik und Industrie gesichert. Durch Digitalisierung und Vernetzung erschließen sich den Labeln jetzt völlig neue Einsatzgebiete. Gleichzeitig stellen sich neue Herausforderungen.

RFID-Labels zur Produktkennzeichnung machen Frank Linti zufolge vor allem in drei Fällen Sinn: Wenn die Daten sehr schnell erfasst werden müssen, es keinen direkten Sichtkontakt zum Etikett gibt oder wenn das Etikett auf Lebensdauer durch Umwelteinflüsse unleserlich werden kann. Linti muss es wissen, immerhin verantwortet er bei Schreiner Logidata den Bereich Business Development RFID. Die Identifikationssysteme sind aus Logistik und Maschinenbau schon heute nicht mehr wegzudenken. Beispielsweise helfen sie dabei, Prozessabläufe sicher und effizient zu steuern.

Nimmt man hier aber die Produktion als Beispiel, sind die derzeit eingesetzten RFID-Lösungen hauptsächlich in der Werkzeugsteuerung direkt am Werkzeug oder am Schlitten als Mehrweglösung im Einsatz. „Der nächste Schritt in der Evolution zu einer durchgängigen Prozesssteuerung – auch über Fertigungszellen hinweg – ist die Kennzeichnung der Maschinen- und Gerätebauteile mittels RFID-Etiketten direkt auf dem Objekt“, so Linti. „Möglich sind heute bereits UHF-Labels auf Metall, ESD und Carbon, HF-Labels auf Metall und NFC-Labels – jeweils in Verbindung mit Sensorik.“

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Die Umgebung macht's

Die vielen verschiedenen Varianten sind nötig, da sich das Material, auf dem das Etikett aufgebracht wird, und die Umgebung deutlich auf dessen Leistung auswirken. So wird der zuverlässige Einsatz in Logistik und Industrie häufig durch die starke Beeinflussung durch ein elektromagnetisches Feld erschwert. Für die Serie der RFID-Onmetal-Labels nutzen die Experten bei Schreiner daher Abschirmmaterialien, um die Funktionalität auch auf metallischen Oberflächen sicherzustellen. Ein Beispiel hierfür ist das extrem kleine UHF-RFID-Label Distaferr Mini, das trotz seiner geringen Maße von 10 mm × 50 mm × 1,7 mm leistungsstark genug ist, um selbst auf sehr schmalen Bauteilen oder Gehäusen sehr gute Lesereichweiten zu erzielen. Deshalb eignet es sich unter anderem als Servicelabel oder als intelligentes Kommunikationsmittel zwischen Produkt und Maschine. Grund für die Lesereichweite des neu entwickelten Labels, die die von herkömmlichen HF-Lösungen bis zu um das Zehnfache übersteigt, ist eine speziell kreierte Antenne.

Wie gemacht für Industrie 4.0

Ein ideales Einsatzbeispiel des Labels könnte Schreiner zufolge so aussehen: Der Zulieferer bringt bei der Produktion des Bauteils das RFID-Label auf dem Material oder dem Modul an. Alle weiterführenden Befüllungs-, Bestückungs- und Qualitätssicherungsprozesse werden automatisch über das RFID-Label dokumentiert. In der Folge werden die Bauteile beim Eintritt in die Produktionskette mittels des Etiketts erfasst und gebucht.

Trifft ein Bauteil auf eine Fertigungsmaschine, werden die codierten Informationen des RFID-Transponders im Label mit der RFID-Reader-Einheit in der Maschine abgeglichen. Ist die Freigabe „OK“, kann die Maschine weiterarbeiten. Ist die Codierung nicht akzeptabel, weist sie auf weiterführende Aktionen hin.

Aber nicht nur verschiedene Materialien und Umgebungen – wie zum Beispiel Tiefkühlräume – stellen die smarten Etiketten vor große Herausforderungen. Im Zuge von Industrie 4.0 und Logistik 4.0, wenn man es so nennen will, kommt ihnen eine völlig neue Bedeutung zu. Linti bereitet das aber kein Kopfzerbrechen: „Die RFID-Labels bringen alle Anforderungen, die Industrie 4.0 benötigen wird, schon mit. Das erheblich größere Problem bei der Umsetzung von Industrie 4.0 ist die Standarisierung der Daten auf dem Label übergreifend über alle Partner. Das Etikett wird in Zukunft noch stärker die Maschinen steuern oder Prozesse anstoßen, damit eine optimale Flexibilität möglich ist.“

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