Technologieunabhängige Plattformen ermöglichen optimierte Waren- und Materialflüsse

Von Manfred Pierl

Viele der zum Teil revolutionären Prozessverbesserungen im Waren- und Materialfluss innerhalb eines Unternehmens wären ohne den Einsatz innovativer AutoID-Techniken unmöglich gewesen. Logistikplaner und Manager werden aber auch die zukünftigen Anforderungen an eine reibungslose und transparente Intralogistik nur dann profitabel umsetzen können, wenn für jeden Schritt in der Prozesskette auch die am besten geeignete AutoID-Technologie eingesetzt wird.

Keine andere Branche wird so lange an dem Klassiker der AutoID-Technik, dem eindimensionalem Barcode, festhalten wie die Logistik. Aber welche Kriterien können zukünftig für die richtige Wahl einer geeigneten AutoID-Technologie herangezogen werden? Völlig unabhängig vom Grad der Automatisierung des Materialflusses, das heißt selbst bei ausschließlich manuellen Arbeitsschritten, ist für alle Beteiligten in der Logistikkette eines von größter Bedeutung: Wie bekomme ich möglichst automatisch die richtigen Informationen mit dem richtigen Informationsgrad zum richtigen Zeitpunkt in das vorhandene Steuer- beziehungsweise Managementsystem? Dabei haben die zahlreichen Prozesse in der Intralogistik völlig unterschiedliche Anforderungen an die eingesetzten AutoID-Technologien. Sollten aber nicht die jeweiligen Prozessanforderungen die Auswahl einer AutoID-Technologie bestimmen anstatt Prozesse suboptimal an eine ungeeignete Technologie anzupassen?

Forschungsprojekt definiert Leistungsparameter

Im Rahmen eines laufenden Forschungsprojektes des FIR e.V. haben Ingenieure der Firma Sick bei der Definition von technologieunabhängigen AutoID-Leistungsparameter für ein methodisches Auswahlverfahren mitgewirkt. Diese Leistungsparameter sollen Planer und Logistikexperten bei der Optimierung des Waren- und Materialflusses unterstützen, ohne dass diese sich im Entwurfs- und Planungsprozess zu früh auf eine bestimmte Technologie festlegen müssen. Bei den meisten Leistungsparametern erkennt man die starke Verwandtschaft der AutoID-Technologien untereinander auch ohne AutoID-Experte zu sein. Es ist deshalb bei den ersten Überlegungen völlig unerheblich, ob die sogenannte Luftschnittstelle (Raum zwischen Reader und Datenträger) elektromagnetisch oder optisch überbrückt wird. So lassen sich beispielsweise die Leistungsparameter minimale und maximale Reichweite, das Sichtfeld, die Pulkfähigkeit, die mögliche Fördergeschwindigkeit und weiteres mit den meisten AutoID-Technologien realisieren. Wegen der unterschiedlichen Ausprägungen haben die Planer aber die Aufgabe, je nach Anforderung beispielsweise beim Wareneingang von Transportbehältern oder der Kommissionierung von Produkten das betriebswirtschaftliche Optimum zu finden.

Hybride Systeme für Aviation

Die erforderliche Datenkapazität sollte ebenfalls von der Applikation oder einer geeigneten Norm vorgegeben werden. Track&Trace-Anwendungen bei denen ausschließlich Identifikationsnummern auf dem Datenträger notwendig sind (typisch kleiner 50 Zeichen), lassen sich in vielen Fällen auch heute noch mit einem einfachen Barcode umsetzen. Am Beispiel der IATA-Fluggepäck-Anhänger kann man zusätzlich den Vorteil von hybriden Systemen (Barcode und RFID) aufzeigen. Obwohl in der Flughafenlogistik nur wenige Zeichen für die Zuordnung einer BSM, Baggage Service Message, zum Gepäckstück erforderlich sind, ergibt die Integration von Barcode-Scannern mit UHF-RFID-Readern in einem Hybrid-Tunnel eine signifikante Verbesserung. Die logische Auswertung ‚Barcode oder RFID' führt hier zu annähernd 100-prozentigen Leseergebnissen und nicht zu einem Kampf der Technologien. Andere Anwendung stellen völlig unterschiedliche Anforderungen an die Datenkapazität. Im Gegensatz zum IATA-Anhänger oder der Serialisierung in der Pharmabranche, wo nur wenige Daten benötigt werden, erfordert das visionäre Konzept eines „Internet der Dinge" in der letzten Ausbauphase nicht nur dezentrale Datenhaltung auf dem Datenträger, sondern zusätzlich einen umfangreichen Programmcode.

Hohe Datenmengen erfordern RFID

Bei derart großen Datenkapazitäten und hohen Anforderungen an Redundanz werden sich moderne 2D-Codes und die RFID-Technologie herauskristallisieren. Treffen hohe Datenmengen (größer 2335 Zeichen) und limitierter Platz für den Datenträger zusammen, sind elektronische Codes (RFID) empfehlenswert. RFID wird immer auch dann die erste Wahl in der Intralogistik sein, wenn die Prozesse Wiederbeschreibbarkeit und Materialdurchdringung zwingend erfordern. Kurz- und mittelfristig wird die Intralogistik aber weiterhin auf alle AutoID-Technologien zurückgreifen. Für die meisten der angesprochenen Parameter sowie für den applikationsspezifischen Aufbau der Datenstrukturen liegen auch umfangreiche Normen und Standards vor. Daraus folgt, dass intelligente AutoID-Produkt- und Plattformkonzepte offen für möglichst alle gängigen AutoID-Technologien sind und selbstverständlich die relevanten Normen und Standards einhalten.

Technologieunabhängige Integration

Aber mit der Wahl eines geeigneten Datenträgers ist die Planung eines AutoID-Konzepts noch lange nicht abgeschlossen. Fällt die Spezifikation der mechanischen Anforderung für einen Reader noch relativ einfach, so hat bereits die Festlegung einer branchentauglichen Anschlusstechnik, beispielsweise Stecker und Kabel, großen Einfluss auf die Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit eines Systems. Auch die Softwareintegration sollte grundsätzlich nicht von einer bestimmten AutoID-Technologie getrieben werden, sondern von der Ebene in der Automatisierungspyramide. So kann die Integration von AutoID-Komponenten in eine MES-Umgebung überwiegend von Feldbusstandards (beispielsweise Profibus, Profinet) geprägt sein. Für die Anbindungen an eine ERP-/SCM-Umgebungen muss eine offene AutoID-Plattform aber auch Ethernet/WLAN unterstützen. Die Normungsbestrebungen, einheitliche APIs für RFID-Reader zu definieren, sollten unbedingt dahingehend erweitert werden, dass AutoID-Applikationsschnittstellen technologieunabhängig werden.

Konfiguration und Diagnose

Auch mit den immensen Fortschritten im Bereich Selbstkonfiguration von AutoID-Geräten wird es in Zukunft notwendig sein, hier und da die Einstellungen für eine Anwendung zu optimieren. Geht man davon aus, dass sich in der Intralogistik nicht nur eine AutoID-Technologie durchsetzen wird, wird deutlich, wie wichtig eine einheitliche und technologieunabhängige Konfigurationssoftware für eine reibungslose Inbetriebnahme ist. Bei kleinen Installationen sind Geräte mit integrierten Web-Servern, wie man Sie aus dem Bereich der Unterhaltungselektronik kennt, häufig ausreichend. Professionelle Anwendungen, die Projekte mit Dutzenden von AutoID-Knoten verwalten müssen, stellen wesentlich höhere Ansprüche an die Konfigurations- und Visualisierungssoftware.

Intelligente und proaktive Wartungsmodelle

Die eingesetzten Projektbeschreibungs- und Visualisierungsdateien sollten für die Dokumentation und Vorbereitung einer Inbetriebnahme auch Offline, das heißt ohne Verbindung zu den AutoID-Geräten, zu bearbeiten sein. Nach erfolgreicher Inbetriebnahme bilden diese Werkzeuge gleichzeitig die Basis für eine fortlaufende Diagnose aller AutoID-Geräte, ob nun Barcode, 2D-Code oder RFID. Nur mit einem derartigen Ansatz sind intelligente und proaktive Wartungsmodelle möglich, die Stillstandzeiten in der Intralogistik deutlich verringern werden. Ohne Zweifel werden die RFID-Technologien sich vermehrt in das Blickfeld der Prozessverantwortlichen schieben, aber auch die klassischen Methoden werden aus der Intralogistik nicht auf einen Schlag verschwinden. Die zukünftigen Prozesse werden noch härtere Anforderungen an Flexibilität sowie Modularität stellen und verstärkt dezentral werden. Nur offene und technologieunabhängige AutoID-Plattformen können diese Anforderungen prozessgerecht und wirtschaftlich erfüllen.