Ziffern und Daten ordnen Logistik und Fertigung

Es hat lange gedauert, bis nicht nur die Erfinder, sondern auch Händler und Hersteller sich für die Idee begeisterten, jedem Produkt eine einmalige, maschinenlesbare Nummer zu verpassen. Den Strichcode hatten schon 1948 die amerikanischen Ingenieurs-Studenten Norman Joseph Woodland und Bernard Silver erfunden. Durchgesetzt hat sich die Scanner- und Strichcode-Technik erst in der zweiten Hälfte der achtziger Jahre. Laut der Standardisierungs-Firma GS1 trugen erst ab 1984 fast alle in Deutschland verkauften Lebensmittel einen Strichcode. Heute sind jedoch viele neue Identtechnik-Systeme neben ‚Gevatter Barcode‘ getreten. Der Fortschritt führt zu neuen Herausforderungen wie Dr. Andreas Stock vom Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) der Leibniz Universität Hannover betont. „So schön die Vielfalt ist, so schwer macht sie die Entscheidung, aufs richtige Pferd zu setzen.“ So beschäftigt aktuell die Frage, ob zweidimensionale Codes, wie zum Beispiel der Datamatrix-Code, die eindimensionalen Barcodes verdrängen werden, Hersteller und Anwender. Andreas Stock erwartet, dass künftig beide Techniken parallel eingesetzt werden. „Stellt zum Beispiel die Pharmaindustrie vom Balkencode, der lediglich die Pharmazentralnummer trägt, auf einen zweidimensionalen Code um, in dem zusätzlich die Chargennummer und das Verfallsdatum hinterlegt sind, macht es Sinn, für einige Jahre beide Codes auf die Medikamentenpackungen zu drucken. Damit die Kerninformation weiterhin für bestehende Logistiksysteme verfügbar bleibt.“

Die neue Vielfalt der Auto-ID-Systeme umfasst allerdings auch die RFID- und die Mustererkennungstechnologie, mit denen sich völlig neue Anwendungsfelder erschließen lassen. Wissenschaftler des ITA haben zum Beispiel zusammen mit Industriepartnern ein RFID-gestütztes System zur Steuerung fahrerloser Flurförderzeuge (FFZ) entwickelt. Dabei werden vor allem flache und widerstandsfähige Transponder-Tags auf den Industriefußboden aufgeklebt. In diese Transponder werden dann die Informationen über den erreichten Standort abgelegt und der mitfahrenden Fahrzeugsteuerung zusammen mit jedem Fahrauftrag eine Routenliste gefunkt, die nacheinander die einzelnen Transponder enthält, sowie Informationen über Fahrkursänderungen bezüglich Kurven und Abzweigungen.

Auch in der Handelslogistik sieht Andreas Stock ein Standard-Einsatzgebiet für RFID-Technik voraus: „Menschen verursachen Kommissionierfehler. Insofern macht es Sinn, zumindest die hochpreisigen Waren zusätzlich mit RFID-Labels auszustatten, da diese entweder direkt bei der Kommissionierung oder mit sehr kleinem apparativen Aufwand im Versand automatisch gelesen werden können.“ Passt dann das Produkt nicht zur Bestellung, schlägt das System Alarm.

Andreas Stock lässt an seiner weiteren Prognose keinen Zweifel: „RFID ist ein Innovationsmotor für die Industrie und bewährt sich zunehmend unter harten Betriebsbedingungen und senkt gleichzeitig den Automatisierungsaufwand“, betont der stellvertretende Institutsleiter. So gefalle Produktionslogistikern einerseits, dass RFID-Systeme auch dann noch gelesen werden könnten, wenn etwa eine Rohkarosse lackiert aus dem Tunnel komme. Andererseits schätzten sie die Möglichkeit, den RFID-Tags immer mehr Informationen mitgeben zu können, so dass in deren Speichern ganze Bearbeitungsfolgen abgelegt werden könnten.

Hier kennt Albert Treytl eine Einsatzvariante für RFID in der Produktion, die Automatisierungslösungen schon bald eine ungeahnte Flexibilität erschließen soll. „Wir arbeiten im EU-Projekt Pabadis Promise zusammen mit sechs Industriepartnern, darunter Siemens, SAP und Fiat“, erklärt der Bereichsleiter Security an der Österreichischen Akademie der Wissenschaften – Forschungsstelle für Integrierte Sensorsysteme in der Wiener Neustadt. Erklärtes Ziel sei es, die starren, hierarchischen Systeme in der Fertigungssteuerung aufzubrechen, wobei Produktionsleitsystem und Steuerung dezentralisiert werden sollen. Zum Einsatz kommen dabei mobile Softwareagenten, die sämtliche wichtigen Fertigungsinformationen beinhalten und abarbeiten. Die Agenten werden, integriert auf einem Funk-Tag, direkt auf dem Produkt platziert. „Wir bezeichnen diese aktiven Funk-Tags als RFIT – Radio Frequency Information Technologie“, erläutert Treytl. So könnte der Transfer von Prozessdaten und Produktinformationen ebenso erleichtert werden wie etwa das Lösen von Ressourcenkonfliken zwischen den Fertigungsstufen.

Denn wenn der Tag eine neue Bearbeitungsstation erreicht, wird der Softwareagent ausgelesen. „Oder der Agent auf dem Tag ist permanent im Einsatz und ermöglicht die Produktüberwachung und Fertigungsplanung zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen“, ergänzt Treytl. Er steuere dann selbständig den Fertigungsprozess und plane gleichzeitig weitere Aktionen, wie etwa den Transport oder nachfolgende Fertigungsschritte. Die Feldebene werde dabei über lokale Agenten, welche die Fähigkeiten der darunter liegenden Maschinen anbieten, in das System eingebunden. Gleichzeitig sei der Agent eine Schnittstelle nebst Informationsspeicher, der den Austausch von unterschiedlichen Bauteilen ermöglichen soll.

Werner Möller werner.moeller@konradin.de

RFID-Tags optimieren die Produktion

Der Siegeszug der RFID-Systeme wird keineswegs im Handel sein Ende finden. Zunehmend interessieren sich auch die Produktionslogistiker dafür. Sie wollen den RFID-Tags relativ viele Informationen mitgeben, so dass sich in deren Speicher ganze Bearbeitungsfolgen mitschicken lassen. Dadurch kann der Aufwand für die informationstechnische Vernetzung der Produktionsanlagen minimiert und die Wettbewerbsfähigkeit erhöht werden.

Wie neue RFID-Konzepte ihren bisherigen Nutzen in Automation, Logistik, Materialfluss und Instandhaltung unter Beweis stellen, zeigt der Industrienzeiger in diesem ersten Teil der Serie RFID. Das dies nur ein Bruchteil des innovativen Potenzials ist, zeigt Teil 2 in Heft 33/34. Dabei geht es um die tiefere Integration in den Produktionsprozess und die Zulieferketten. Hier rückt der Aspekt der Informationssicherheit immer mehr in den Vordergrund.