W-LAN im industriellen Umfeld: Verfolgung von Bauteilen und Werkzeugen im Prozess

Aufgrund der Erhöhung von Produktionsmengen und der Produktvielfalt sowie Varianten stellt sich eine Automatisierung der Traceability- und Tracking-Prozesse immer mehr in den Vordergrund. Die heutigen Prozesse sind dabei stark an einen Ort gebunden. So bricht die Prozesskette der Rückverfolgbarkeit bei der Auslieferung z.B von einem Stammwerk zu einer Filiale oder einer ausländischen Tochterproduktion ab. Hier könnte durch eine Unternehmensweite W-LAN/RTLS-Lösung eine vollautomatisierte Ortung wie Wareneingang/Warenausgang realisiert werden. Grundlage für eine optimale Funktion einer solchen transparenten Ortung ist ein zuverlässiges, sicheres W-LAN-Netzwerk. Smart-Controller-Architektur Die dezentrale Architektur der W-LAN Smart-Controller bietet klare Vorteile hinsichtlich Verfügbarkeit und beim Einsatz von IEEE802.11n Access-Points. So wird der Betrieb des W-LANs auch bei einem etwaig­en Ausfall des Controllers aufrechterhalten, und die hohen Datenraten von über 100MBit/s Netto der 802.11n-Technologie werden ohne Performance-Flaschenhals bewältigt. Alle Access Points und Wireless Router werden zentral im W-LAN-Controller authentifiziert und konfiguriert. Desweiteren erfolgt eine automatische Zuordnung der W-LAN-Clients zu bestimmten Netzwerken. Die 802.11n-Technik ist ein Durchbruch für den W-LAN-Markt. Zum ersten Mal überschreiten W-LANs die Leis­tungsfähigkeit von Fast-Ethernet-Verbindungen und sind noch zuverlässiger als die bisherigen Standards. Sie eröffnen Unternehmen die Perspektive, ein hochleistungsfähiges, robustes drahtloses Netzwerk mit hohem praktischem Nutzen aufzubauen. Der 802.11n Draft 2.0-Standard beinhaltet zahlreiche neue Mechanismen um die verfügbare Bandbreite signifikant zu erhöhen. Mit physikalischen Datenraten von bis zu 300MBit/s wird eine mehr als fünffache Steigerung der Geschwindigkeit gegenüber 802.11a/g-Netzwerken erreicht. Bisherige WLAN-Clients können unverändert und ohne Leistungseinbußen weiter betrieben werden. Es ist sogar von einer leicht besseren Performance auszugehen, da auch 802.11a/b/g-Clients von den besseren Eigenschaften der MIMO Access Points profitieren. Zuverlässige Funkabdeckung Mit der MIMO-Technologie (Multiple Input Multiple Output) nutzen die eingesetzten Access Points mehrere Antennen sowohl beim Sender als auch beim Empfänger simultan und übertragen so parallel mehrere räumlich getrennte Datenströme. Die multiplen Datenströme nehmen separate Wege zwischen den Geräten und verbessern damit den gesamten Systemdurchsatz und die Signalabdeckung. Gleichzeitig reduzieren sie die Bereiche von Funklöchern. Das Ergebnis sind höhere Datenraten und höhere Stabilität, die insbesondere für Anwender im professionellen Umfeld eine deutliche Verbesserung der Nutzung des drahtlosen Netzwerkes bieten. Mehr Sicherheit Die von wirelessmaxx in der Industrie eingesetzten Produkte unterstützen umfangreiche Security-Technologien im Funk-LAN wie IEEE802.11i, 802.1x, WPA2, WEP64/128/152. Access-Control-Listen ermöglichen die Konfiguration von Lösungen für individuelle Anforderungen. So können z.B. mithilfe von Multi-SSID bis zu acht Benutzergruppen unterschiedliche Sicherheitsstufen zugewiesen werden. Zeitgemäß können die Access Points der neuesten Generation über die LAN-Verkabelung mit Strom versorgt werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines eigenen Stromanschlusses für jede Basis-Station. Das wiederum reduziert den Installationsaufwand. Die Stromeinspeisung in das LAN geschieht an zentraler Stelle, etwa über einen Power-over-Ethernet- Injektor oder einen Power-Hub/Power-Switch. Lokalisierung ist eine notwendige Komponente. Zudem bedeutet die netzwerkbasierte Tag-Lösung eine Real-Time Positionsbestimmung. Das zentrale Herzstück ist die installierte RTLS-Lösung für Märkte wie Güterverfolgung in Echtzeit, Versorgungsketten (Gabelstapler-, Personal- und Inventar-Verfolgung), Fertigungsindustrie (Verfolgung des Arbeitsbereichs-Ingenieurs/Beraters) und Produktion (Verfolgung des Produktionsstandes). Ekahau RTLS bietet dem Benutzer in Kombination mit Ekahau Vision die Lokalisierung von 40.000 Objekten in einem Bereich von mehr als 10Mio. m2 mit einer Rate von 800 Objekten/s über einen eigenständigen Server. Der gesamte W-LAN-Bereich wird von den W-LAN-Mitarbeitern des Dienstleisters wirelessmaxx mit Hard-& Software vermessen. Nur so kann im produktiven Betrieb eine genaue Positionsbestimmung der entsprechenden Güter erfolgen. Dem Transportmittel bzw. dem Objekt wird ein sogenannter Tag zugeordnet. Der Tag wird beim Verlassen des Objektes automatisch erfasst. Beim Lieferanten Kunden wird das Objekt sofort nach dem Eintreffen erfasst und in ein übergeordnetes System weitergeleitet. Die Nachverfolgbarkeit bezüglich des Status des Objektes kann zu jeder Zeit online erfolgen. Der Wareneingang ist dabei nicht entscheidend, sondern das Eintreffen des Objektes an einem erfassbaren Ort löst die automatische Erfassung des Objektes aus. Eine Kombi-Lösung verbessert bzw. die Funktionalität von passiven RFID-Tags durch die Protokollierung des Aufenthaltsorts des mobilen Computers, wenn er aktiv ist, und wandelt die Ortsdaten in EPC-RFID-Daten in der Versorgungskette um. Dieser Ansatz verbindet die Vorteile von RTLS (Real-Time Location Systems) mit denen von RFID durch Verbesserung der Ortungsprotokoll-Funktion von RTLS für RFID. Die Suche in großen Lagern oder im Einzelhandel durch Mitarbeiter wird damit verkürzt. Die mit RFID-Tags versehenen Posten werden schnell ausfindig gemacht, und den Anforderungen der Kunden wird besser entsprochen. VoFi-Telefone, PDAs, W-LAN-fähige Geräte wie Notebooks oder Tablet-PCs können als Tags agieren. Gerade bei wartungsintensiven Objekten sollte ein Prozess von der Beschaffung des Rohmaterials zur Auslieferung, Montage, Einsatz, Wartung und Verschrottung durchgängig zu jedem Zeitpunkt schnell und einfach nachzuvollziehen sein. Grundlegend sind dabei folgende Voraussetzungen zu schaffen: die eindeutige Kennzeichnung der Objekte sowie ein durchgängig gleicher Kennzeichnungsstandard zwischen allen beteiligten Instanzen. Wirelessmaxx ermöglicht eine effiziente Arbeitsweise im Lager, indem die Position von Paletten oder Waren und Ausrüstung schnell und in Echtzeit ermittelt wird. Lager-Optimierung Die Fahrten von Gabelstaplern im Lager können mithilfe von angebrachten Tags oder robus­ten Tablet-PCs verfolgt werden. Anhand dieser Informationen kann festgestellt werden, ob das Lager optimal angelegt ist. Oder es können die notwendigen Änderungen zur Steigerung der Effizienz vorgenommen werden. Das verringert die Anzahl der Arbeitsstunden, die für den Lagerbetrieb aufgewendet werden müssen, sowie die Abnutzung der Ausrüstung und trägt somit zur Kosteneinsparung bei. Ziel ist es, die Identifikation der Fahrzeuge und ihre Zuordnung zur Prozessanlage vollständig automatisch durchzuführen. Der eindeutig zum Fahrzeug und Prozessanlage gehörende Montageauftrag soll sicher in Realzeit und ohne manuelle Interaktion geladen werden. Auslöser für das Laden des Montageauftrags auf die jeweilige Anlage ist der Eintritt des Tags in eine dem Fahrzeug zugeordnete Zone. Die räumlichen Ereignisse ermöglichen das schnelle und zuverlässige Auffinden von Fahrzeugen sowie freien Stellplätzen. Zusätzlich können Analysen etwa über die Verweildauer der Fahrzeuge am Nacharbeitsplatz oder im Puffer-Bereich oder über die mittlere Auslastung der Nacharbeitsplätze durchgeführt werden. Die W-LAN/RTLS-Lösung zeigt den anstehenden Produktionsschritt mit der Nummer der Charge sowie eine Karte mit dem zugehörigen Aufenthaltsort an. Zusätzlich wird die Nummer der Zone angezeigt, in dem sich die Charge befindet. Produktionsdauer überwachen Eine zu lange Verweildauer an einer Produktionsstation löst einen Alarm aus, der abhängig von Montagestation und Zeitdauer eskaliert werden kann. Der Alarm wird wiederum an der ERP- oder RTLS-Lösung ausgegeben. Im Außengelände sowie in Gebäuden können Werkzeuge, Geräte und Produkte verfolgt und aufgefunden werden: – halbfertige Produkte – hochwertige Teile – Montageeinheiten – Gitterboxen, Paletten