Bild 3: Simatic RF300 – RFID-System für die Produktions- und Materialflusssteuerung

Was Ärzte, Banken oder Staaten durchaus ehren kann, wird in Montage und Fertigung zu einer ökonomischen Falle. Geheimnisse sind das Letzte, was Fertigungsbetriebe in Bezug auf ihre Werkstücke brauchen. Stattdessen müssen Werkstücktyp, Lage, Fertigungsstatus, kommender Bearbeitungsschritt sowie die entsprechenden Einstellparameter permanent und eindeutig erkennbar sein. All diese Informationen werden an jeder einzelnen Bearbeitungsstation für jedes der eintreffenden Werkstücke benötigt. Insbesondere bei steigender Variantenvielfalt, gefertigt als Typenmix auf einer Montagelinie, erfüllt der technische \’Enthüllungsmechanismus\‘ eine beachtliche Rolle. Wie ein offenes Buch müssen die einzelnen Daten unmittelbar und schnell erkennbar und verwertbar sein. Deshalb setzen sich elektronische Speichersysteme und Radio Frequency Identification (RFID) in Fertigungs- und Montageanlagen immer stärker durch. Hiermit ist die eindeutige Erkennung möglich: Welches Werkstück kommt gerade, und welche Bearbeitung steht als nächstes an? Die Informationen sind die Basis für einen wirtschaftlichen Prozess. Jederzeit sicheres Erkennen Elektronische Speicher- und RFID-Systeme stellen eine sichere Methode zur Erkennung dar. Das zeigt der Vergleich mit anderen Identifikationstechniken: Der Barcode und Datamatrixcode lässt sich, wenn er erstmal aufgebracht wurde, nicht mehr verändern. Durch Schmutz oder Abreißen wird er schnell unleserlich. Laserbeschriftung wird unbrauchbar durch Kratzer. Zudem erfordert sie technisch aufwendige, teure Erkennungssys­teme. Solche Nachteile schließt die elektronische, berührungslose Datenübertragung der Rexroth-Systeme ID15 und ID40 aus, die trotz eventueller Verschmutzungen, Kratzer oder auch Temperaturschwankungen einen sicheren Betrieb bieten. Dahinter stecken jahrzehntelange Erfahrungen in der Entwicklung und im Aufbau von Identifikationssystemen. Kenntnisse der Montage- und Transfertechnik gaben die notwendigen Impulse: Robuste Ausführung und mehrfache Beschreibbarkeit führten schon beim ersten Rexroth-Identsystem ID80 dazu, dass es bei einer Reihe von Anwendern seit mehr als 20 Jahren zum Einsatz kommt. Ein Identifikationssystem besteht im Wesentlichen aus Mobilen Datenträgern (MDT) und Schreib-/Leseköpfen (SLK). Dieses Grundprinzip ist gleich geblieben. Verfügbar und vielseitig Die neue Generation elektronischer Identifikations- und Datenspeichertechnik ist vielseitig: Der ID40 kann an jeder Schreib-Lese-Einheit identifizieren, dokumentieren und kommunizieren. Einem Laufzettel gleich werden alle produkt- und prozessrelevanten Daten im Mobilen Datenträger gespeichert, der direkt am Werkstückträger eines Transfer- oder Kettenfördersystems montiert ist. Die Daten stehen vom Anfang bis zum Ende des Montagevorgangs jederzeit zur Verfügung und können bis zu zehn Jahre im Speicher gesichert werden. Zusammen mit der nahezu unbegrenzten Anzahl an Schreib- bzw. Lesezyklen ermöglicht diese Technik selbst bei Anwendungen mit kurzen Takten eine lange Nutzungsdauer sowie die leichte Rückverfolgbarkeit durch optimale Dokumentation. Zudem resultieren aus dieser dezentralen Datenhaltung kurze Zugriffzeiten und eine hohe Verfügbarkeit. Der Aufbau des Identifikationssystems steht ganz im Zeichen von hoher Flexibilität. Der Sende- und Empfangskopf lässt sich abnehmen und um 90° schwenken oder 180° drehen. Das ermöglicht in der Anwendung unterschiedliche Einbaupositionen: Unabhängig davon, ob der Schreib-/Lesekopf liegend, stehend, unter dem Werkstückträger oder darüber hängend montiert ist, erfolgt zu drei Seiten eine eindeutige Identifizierung des Werkstücks. Die Anbindung an die Bussysteme CANopen, Interbus S und Profibus-DP macht sich bereits bei der Ins­tallationszeit und Kosten sparend bemerkbar. Einfach Kabel einstecken und loslegen, heißt es hier, denn integrierte Busein- und -ausgänge ermöglichen den schnellen Bus-Anschluss via Rundstecker. Flexibel mit dem Bus Die Bus-Technologie stellt die Grundlage für schnelle Diagnosen im Fehlerfall dar. Bei der Inbetriebnahme ist es für den Anwender wichtig zu sehen, was gerade abläuft und in welchem Zustand sich das System befindet. Mit dem integrierten vierstelligen Display ist das kein Problem. Hierauf erkennt der Anwender mit einem Blick den Verbindungsstatus zum Feldbus und die Kommunikation mit dem mobilen Datenträger. Das Bedienen und Diagnostizieren des ID40 ist mit jedem Webbrowser wie dem Internet Explorer möglich. Dazu wurde ein Webserver integriert, der ohne zusätzliche Software funktioniert. Somit kann der Anwender anhand einer seriellen RS232-Schnittstelle einen PC oder ein Notebook direkt am Identifikationssystem anschließen und die Informationen auch während des Betriebs in Klartext lesen und bei einer Störung auswerten. Auch die Schreib-/Leseköpfe des RFID-Systems ID15 lassen sich an einen Bus anschließen. Hierbei werden jedoch die technischen Vorzüge des AS-i-Bus genutzt, der mit seiner Zwei-Draht-Leitung sowohl Daten als auch Energie bereitstellt. Die geringeren Datenmengen, die den Einsatz eines Identifikationssystems mit zentraler Datenhaltung ermöglichen, werden automatisch vom Schreib-/Lesekopf ausgelesen und stehen via AS-i-Bus unmittelbar als Wert in der Steuerung zur Verfügung. Gerade bei dieser Art der Datenübertragung mit Radiofrequenzen muss Sicherheit groß geschrieben werden. So haben vor allem Frequenzen, die durch weitere Prozessanlagen wie Schweißsteuerungen oder Ultraschallreinigung erzeugt werden, keinen Einfluss auf das RFID-System. Dessen integ­riertes Sicherheitsprotokoll mit Prüfsummentechnik erkennt fehlerhafte Daten und korrigiert sie automatisch vor der Übertragung an die Steuerung. Zentral und klein Im Vergleich zu Systemen mit dezentraler Datenhaltung können Mobile Datenträger und Schreib-/Leseköpfe beim ID15 klein gebaut werden. Mobile Datenträger in der Größe eines 1Cent-Stücks lassen sich in vielen Anwendungen unmittelbar auf dem Werkstück anbringen. Der Einsatz des AS-i-Bus, dessen Signale bei Bedarf über Gateways auf den Profibus umgesetzt werden können, wird dabei ebenfalls eine größere Rolle spielen. Kasten: Immer im Bilde Die Rexroth-Identifikationssysteme ID15 und ID40 sorgen dafür, dass jedes Produkt während des gesamten Bearbeitungsprozesses mit aussagekräftigen Informationen versehen ist. Einfache Installation und schnelle Inbetriebnahme reduzieren die Engineeringkosten. Die Verfügbarkeit ist durch die robuste Geräteausführung und die sichere Datenübertragung und die leichte Diagnose gewährleistet. Die mobilen Datenspeicher sind wiederverwendbar. Die Systemintegration erfolgt anhand von Bussystemen und kann deshalb flexibel auf die Anforderungen des Anwenders zugeschnitten werden. Das vollautomatische und schnelle Identifizieren der Werkstücke stellt somit die Basis für einen reibungslosen und Zeit sparenden Montageablauf oder Materialfluss sicher.