03.09.2014

Warenstromüberwachung

RFID ist im Materialfluss die Technologie, die Warenströme und Wertschöpfungsketten nicht nur durchgängig und transparent gestaltet, sondern sie auch effizient vernetzt. Gefragt ist daher ein intelligentes Identifizieren von Objekten im Warenstrom, z.B. eingebettet in die technologieübergreifende Auto ID-Plattform- und Portfoliostrategie IDpro.

Autor: Daniel Thomas, Sick AG und Alexander Günther, CSC LA Intralogistics


Bild 1: Die kompakte Bauform des RFU620 kommt insbesondere dem Einsatz auf Gabelstaplern zugute, da sich der Interrogator platzsparend zwischen die Hubgabeln anbringen lässt.
Bild: Sick AG

RFID ist eine auf Funk basierende Technologie, die eine Reihe von Vorteilen bietet. Lesen und Schreiben ohne Sichtkontakt, mehrfach verwendbare Datenträger, Pulklesung von Objekten, Wartungsfreiheit - all dies sind oftmals die entscheidenden Argumente zugunsten von RFID und gegen optische Systeme mit Barcodes. Zudem bieten die Systeme intelligente Funktionalitäten, die die Integration, den Betrieb und die Diagnose vereinfachen. Für den internationalen Markt der Materialflusstechnik und Logistik ist zudem entscheidend, dass die Funkfrequenzen durch ISO/IEC-Normen weltweit standardisiert sind. RFID unterscheidet physikalisch zwischen der Nahfeldtechnologie High Frequency (HF; 13,56MHz) und der Fernfeldtechnologie Ultra High Frequency (UHF; 860-960MHz). Damit sind sowohl Lösungen möglich, bei denen Daten über kurze Distanzen bis zu einigen Dezimetern zu übertragen sind, als auch Applikationen realisierbar, bei denen erhöhte Reichweiten bis zu einigen Metern erforderlich sind. Beide Technologien haben in der Logistik daher ihre Berechtigung, wobei die UHF Technologie aufgrund Datenstandards (GS1) für offene Systeme genutzt wird. Für Anwendungen in der Behälterfördertechnik und für den mobilen Einsatz an Staplerfahrzeugen wurde jetzt das störsichere UHF-Schreib-/Lesegerät RFU620 entwickelt.

Lösung für kurze Reichweiten

Der RFU620 ist als UHF-Schreib-Lesegerät für kurze Reichweiten und enge Einbausituationen optimiert. Der Interrogator bietet die Möglichkeit, die Sendeleistung bis zu einer Reichweite von einem Meter einzustellen und kann sich so der jeweiligen Lesesituation anpassen. Bereits integrierte Funktionen ermöglichen das gezielte Ansprechen von Transpondern und die Zuordnung des Transponders zum Leseereignis. Tools helfen zusätzlich bei der richtigen Einrichtung der Lesestelle und unterstützen bei der Diagnose. Verschiedene Filterfunktionen fokussieren die Kommunikation auf Transponder mit bestimmten Datenstrukturen bzw. auf Transponder mit einer bestimmten Mindestsendestärke oder schließen eine Mehrfacherfassung desselben Transponders in einer definierbaren Zeitspanne aus. Die Basis hierfür ist das homogene und symmetrische Kommunikationsfeld des Gerätes, das ein sicheres Datenübertragungsverhalten in Lese- als auch in Schreibzyklen gewährleistet. Einsatzbereiche in der Intralogistik sind u.a. zur Behälter- und Palettenidentifikation. Produktlösungen wie der RFU620 werden konsequent in die Funktionalität der Auto ID-Plattform IDpro integriert. Ob Barcodeleser, 2D-Codeleser oder RFID-Systeme - alle IDpro-Geräte haben Ethernet bereits anschlussfertig ´on board´ und lassen sich auf die gleiche Weise anschließen, konfigurieren, parametrieren und in Feldbusumgebungen integrieren. Daher verfügt der Interrogator zum einen über die in der Logistikbranche üblichen Schnittstellen- und Feldbusstandards (RS232/422, Ethernet TCP/IP, Ethernet IP, CANopen, Profibus DP und Profinet IO usw.) und zum anderen über die PoE- Integrationsoption (Power-over-Ethernet). Auch dieSystemlösungen RFGS Pro (Radio Frequency Gate System) und RFMS Pro (Radio Frequency Modular System) zielen darauf ab, logistische Ablaufe durch hohen Durchsatz und transparente Prozesse zu optimieren.

Prozesssichere Pulkidentifikation

Das Track&Trace-System RFGS Pro ist eine flexible und intelligente Komplettlösung für den Warenein- und -ausgang in der Logistik. Das System besteht aus UHF-Interrogatoren für die Objektidentifikation, einem zentraler Controller mit integriertem Zuordnungsalgorithmus und einem 2D-Laserscanner zur Objekt-, Geschwindigkeits- und Richtungserkennung. Das RFGS Pro ermöglicht so eine eindeutige Zuordnung der RFID-Tags dezentral am Gate. Gleichzeitig ist die Pulkerfassung, z.B. von Kartons auf einer Palette, zuverlässig gegen sogenannte 'False-positive reads' geschützt, denn die Richtungserkennunng unterscheidet zwischen RFID-Tags, die dynamisch (das heißt in der Bewegung durch das Portal) gelesen werden und solchen, die sich zufällig im Umfeld befinden. Dadurch wird eine höchstmögliche Zuordnungsrate erreicht. Die Leseinformationen des RFID-Interrogators können bewertet und die nicht prozessrelevanten Leseinformationen statischer Tags herausgefiltert werden. Im Betrieb sorgen integrierte Service-, Überwachungs- und Diagnosetools für eine hohe Verfügbarkeit des RFGS Pro. Eingesetzt wird das Komplettsystem u.a. zum vollautomatischen, unterbrechungsfreien Überwachen von Warenbewegungen im Wareneingang und Warenausgang, z.B. an LKW-Verladerampen. Ein anderes Einsatzgebiet ist das Retourenmanagement von Behältern. Nachdem die Ware entnommen worden ist, müssen Mehrweg-Behälter in der Regel wieder zurückgesendet werden. Gestapelt auf einer Palette werden alle abgehende Behälter identifiziert und im Behälterbestand als zurückgesendet markiert. Dadurch ist jederzeit klar, wo sich welche Behälter befinden.

RFID-Tunnel erhöht Qualität

Hohe Durchsatzleistungen und besondere Flexibilität bei der Systemauslegung bietet das Track&Trace-System RFMS Pro. Eingesetzt wird es u.a. im Wareneingang/-ausgang und Versand. Die Identifikation der Objekte erfolgt in einem selbsttragenden und modular konfigurierbaren RFID-Tunnel. Sein Aufbaukonzept aus Modulen in zwei Breiten mit und ohne Antenne eröffnet vielfältige Variationsmöglichkeiten. Sie erlauben es, das System mit geringem Planungs- und Konstruktionsaufwand optimal an räumliche und materialflusstechnische Randbedingungen anzupassen. Ergänzend zur Funktionalität des Interrogators RFU630 sind in das RFID-Tunnelsystem Lichtschranken zur Triggerung der Lesetore, ein Inkremental-Encoder zur Erfassung der Fördergeschwindigkeit und Position des Objektes sowie der Systemcontroller MSC800 integriert. Dessen Zuordnungsalgorithmus schließt reflexionsbedingte Zufallslesungen aus dem Umfeld aus. Gleichzeitig stellt er über die Auswertung der Signalstärke der Datenübertragung sicher, dass die identifizierten Tags auch bei engen Abständen und hohen Durchsatzleistungen den richtigen Objekten zugeordnet werden. Auch dann, wenn die Förderstrecke nach einem Stopp wieder anläuft. Optional lässt sich das System durch die Integration von Barcodescannern, 2D-Codelesern und einem Volumenmesssystem zur Erfassung der Objektdimensionen zu einer maßgeschneiderten High-End-Identifikationslösung erweitern. Im Wareneingang gewährleistet das Tunnelsystem einen transparenteren und schnelleren Vereinnahmungsprozess: Die Ware muss nicht mehr per Hand gescannt werden, sondern wird einfach auf die Förderstrecke gelegt, die es durch Tunnel und dann weiter zum Bestimmungsort im Lager oder der Produktion transportiert. In der Kommissionierung und im Warenausgang hilft das System, Falschlieferungen zu vermeiden, in dem es sicherstellt, dass genau die Ware verpackt und ausgeliefert wird, die auch bestellt wurde.

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