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Siemens: Innovationen bei HF-RFID machen Unternehmen fit für den Wettbewerb

Fachartikel | von Siemens | 15. März 2017
Leistungsfähige Kommunikation und Identifikation für die digitalisierte Fabrik Leistungsfähige Kommunikation und Identifikation für die digitalisierte Fabrik BILD: Siemens

Fit for the future – Innovation bei Simatic RF300

Mit dem rasanten Fortschritt in der Automatisierung wachsen auch die Anforderungen an die industrielle Identifikation stetig. Steigender Wettbewerbsdruck, strengere Normen, gesetzliche Auflagen und zunehmend individuellere Kundenwünsche erfordern gesteigerte Effizienz und Transparenz. Ziele, die sich mittels RFID durch Tracking und Tracing, Asset Management und Produktionssteuerung erreichen lassen. Mit der neuen Readergeneration Simatic RF300 lassen sich Fertigungen modernisieren.

In den letzten Jahrzehnten hat sich die Wettbewerbssituation auf vielen Märkten dramatisch verändert. Die gängige Auffassung, als Anbieter genüge es, entweder günstigere oder bessere Produkte anzubieten als der Mitbewerber, oder sich auf eine Nische zu spezialisieren, welche Großunternehmen nicht ausschöpfen können oder wollen, ist überholt. Heute sehen sich die meisten Unternehmen mit einem globalen Hyperwettbewerb konfrontiert. Das bedeutet: Anbieter bieten neue Produkte nicht nur günstiger und besser an als Mitbewerber, sie sind zudem in der Lage, so flexibel zu reagieren, dass sie auch bislang wenig interessante Nischenmärkte bedienen können.

Für Unternehmen sind Spezialisierung und Hightech-Produkte das Mittel der Wahl, um im globalen Wettbewerb erfolgreich zu sein. Ein hoher Automatisierungsgrad und flexible Produktionsmaschinen erlauben es, effizient zu produzieren und dennoch ein breites Produktspektrum anzubieten – bis hin zur Losgröße Eins. Die Vernetzung der Maschinen mit geeigneten IT-Systemen (Manufacturing Execution Systems, MES) sowie die Nutzung von automatischer Identifikation (RFID oder 2D-Codes) sind wichtige Hilfsmittel, um dieses Konzept der kundenindividuellen Massenproduktion, Mass Customization, effizient zu realisieren.

Leistungsfähige Kommunikation und Identifikation für die digitalisierte Fabrik

Es sind vor allem Querschnittstechnologien, die im Sinne einer gesamtheitlichen Unternehmensinfrastruktur unverzichtbar geworden sind. So ist eine leistungsfähige Kommunikation zwischen allen Komponenten, von der Feldebene bis zur Unternehmenssteuerung, erforderlich. Ethernet-basierte Echtzeitprotokolle wie Profinet schlagen die notwendige Brücke zwischen den maschinennahen Steuerungen und den IT-Systemen. Die Vorteile der drahtlosen Vernetzung, zum Beispiel mit industriellem WLAN, möchte auch der Industriekunde heute nicht mehr missen. Wireless Industrial Panels und Tablets haben auch in der Fabrik Einzug gefunden.

Eine andere, wesentliche Infrastrukturtechnologie ist die automatische Identifikation. Nur wenn zu jedem Zeitpunkt abgerufen werden kann, wo sich welches Objekt, etwa ein Erzeugnis, Werkzeug oder mobiler Roboter befindet, ist es möglich, das daraus entstehende System auch zu steuern. Gerade RFID gilt oft als Schlüssel. Ist es doch damit möglich, aus passiven Dingen „Smart Objects“ zu machen – Dinge also, die alle Daten über sich selbst, wie Identifikationsnummer, Produktionsinformationen, Qualitätsdaten und Kundenbezug, mit sich tragen.

Unterschiedliche Konzepte der Produktionsdatenhaltung

Der Einsatz von RFID-Systemen in der industriellen Produktion ist überall dort das erste Mittel der Wahl, wo jegliche Art von Gütern mit hoher Variantenvielfalt auf ein und derselben Fertigungsoder Montagelinie hergestellt werden. Die Aufgabe des Ident-Systems ist dabei sicherzustellen, dass kundenindividuell und termingenau das produziert wird, was auch bestellt wurde. Das Paradebeispiel hierfür ist die Automobilindustrie. Der weitaus größte Anteil an produzierten Fahrzeugen wird individuell von Kunden konfiguriert.

Aber auch in der Elektroindustrie oder bei der Herstellung hochwertiger, individueller Badeoder Duschwannen ist eine effiziente Produktion ohne Identifikationssystem kaum realisierbar. Dabei führen die den Produkten zugeordneten Transponder entweder alle notwendigen Produktions- und Qualitätsdaten oder eine eindeutige Referenznummer mit sich. An jeder Bearbeitungsstation werden diese Daten beziehungsweise die Referenznummer von einem RFID-Reader gelesen und dem Produktionssteuerungssystem übermittelt.

Für das erste Datenhaltungskonzept, welches alle relevanten Produktionsdaten direkt am Produkt oder auf dem Werkstückträger mitführt, wird ein schnelles RFID-System benötigt, welches mehrere Kilobytes innerhalb der geforderten Taktzeit liest oder auf den Transponder zurückschreibt. Im Gegensatz zu dem zweiten Datenhaltungskonzept, bei dem die Produktionsdaten nicht am Transponder, sondern in einer übergeordneten Datenbank gehalten werden, haben die Arbeitsstationen – automatisiert oder manuell – stets unmittelbaren Datenzugriff. Führt der Datenträger am Produkt hingegen lediglich eine eindeutige Identifikationsnummer, so werden entsprechend zuverlässige und leistungsfähige Datennetzwerke benötigt, um die Produktionsdaten schnell und sicher den Arbeitsstationen bereitstellen zu können.

Für dieses zentrale Datenhaltungskonzept genügen RFID-Systeme, die standardisierte Performance (beispielsweise nach ISO/IEC 15693) bieten. Störungen im Datenfluss zwischen Steuerung und Datenbank wirken sich unmittelbar negativ auf den Produktionsablauf, bis hin zum Stillstand, aus. Siemens bietet für beide Datenhaltungskonzepte – zwischen denen bis heute kein eindeutiger Trend erkennbar ist – die passenden Identifikationssysteme.

Der komplette Fachartikel ist in der Märzausgabe 2017 des Fachmagazins "RFID im Blick" erschienen. Bestellen Sie die Einzelausgabe und lesen Sie weiter auf Seite 26. Werfen Sie auch einen Blick auf unser Abo-Angebot, damit immer die aktuellste "RFID im Blick" automatisch direkt nach Erscheinen in Ihrem E-Mail-Postfach oder Briefkaten landet.

Hier geht es online weiter zu Teil 2: Fit for the future – Innovation bei Simatic RF300.

Letzte Änderung am Mittwoch, 15 März 2017 12:48
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