Einsatz von RFID in Hartmetallwerkzeugen bietet Einsparpotenziale in der Produktion

Nach zweijähriger Laufzeit endete das Projekt „SuPERFID" (Zuverlässiger Service durch produktlebenszyklusorientierten Einsatz der RFIDTechnologie), welches den Einsatz von RFID in Hartmetallwerkzeugen untersucht. Prototypisch wurde darin die Implementierung bei dem Hersteller von automobilen Antriebssträngen BorgWarner Turbo Systems durchgeführt. Dabei sind deutliche Fortschritte erzielt worden, was sowohl die technische Machbarkeit als auch die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes von RFID im Produktionsumfeld angeht, wie Markus Faltin vom Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation (FBK) an der TU Kaiserslautern gegenüber „RFID im Blick" erläutert.

„Wir konnten die technische Machbarkeit für nicht beschichtete Werkzeuge nachweisen. Es ist gelungen, die HF-Tags, die speziell von Balluff entwickelt wurden, mit einer Temperaturbeständigkeit von 200 bis 250 Grad in Fräser und Bohrer zu integrieren", so der Diplom-Wirtschaftsingenieur. Diese wurden durch eine Schwalbenschwanzführung in den Werkzeugschaft integriert. Die Tags dienen der automatischen Registrierung von Werkzeugen, deren Daten während des gesamten Lebenszyklus' direkt am Objekt auf dem Tag gespeichert werden. Anhand dieser Informationen lässt sich prüfen, wann die Werkzeuge ausgetauscht und zum Nachschleifen an den Hersteller Wolf Werkzeugtechnologie zurückgeschickt werden müssen.

Zum anderen ließen sich Ressourcen zeitlich besser im Voraus planen. Auch wirtschaftlich rechne sich der Einsatz. „Die Kosten-Nutzen-Betrachtung hat ergeben, dass sich im Falle eines Serieneinsatzes der RFID-Technologie der Umfang der eingesetzten Werkzeuge so weit reduzieren ließe, dass sich Einsparungen von bis zu 30 Prozent bei den Werkzeugkosten unter anderem durch Automatisierung des Werkzeuglagers ergeben, entfallene Fehleingaben schlagen mit rund fünf Prozent zu Buche", so Faltin. Zudem stünden den Tag-Kosten hochwertige Fräser gegenüber. „Ein weiterer Vorteil: Die Werkzeuge müssen erst dann ausgetauscht werden, wenn es wirklich notwendig ist. Somit ist eine 100-prozentige Werkzeugausnutzung gegeben. Zudem wird sichergestellt, dass die maximale Drehzahl richtig eingestellt ist." Da auch die Werkzeughalter von Schunk Spannsysteme standardmäßig mit RFID-Tags versehen sind, sei außerdem durch die hundertprozentige Zuordnung zum Werkzeug gewährleistet, dass immer das richtige Werkzeug eingespannt ist.

In einem Anschlussprojekt, das 2011 starten soll, arbeiten die Partner nun daran, die technische Realisierung auch für beschichtete Werkzeuge zu erzielen, die in der Regel bei Temperaturen bis zu 650 Grad beschichtet werden. „Allerdings ist die Temperatur sehr großzügig ausgelegt und abhängig vom zu beschichteten Material. Die Herausforderung besteht nun darin, den Beschichtungsprozess so zu verändern, dass sich auch bei niedrigeren Temperaturen eine stabile Beschichtung erzielen lässt." Noch sei, so Faltin, RFID für diesen Einsatzfall eine Randerscheinung, weil die Anwendung zu wenig bekannt sei und leistungsstarke Tags noch nicht in Masse kostengünstig verfügbar seien. „Viele Potenziale sind derzeit noch nicht erschlossen".

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Fotos: TU Kaiserslautern