AutoID-Technologien in der Produktion

Interview mit Wolf-Rüdiger Hansen, Geschäftsführer des Industrieverbands AIM, zu aktuellen Trends

 

Die Radiofrequenz-Identifikation (RFID) wurde lange Zeit als revolutionäre Technologie angesehen. Wird RFID andere Identifikationslösungen wie Barcode langfristig ablösen?

RFID ist ohne Zweifel von großer Bedeutung für die Industrie und hat viele wichtige Vorteile. So lassen sich Daten ohne Berührung und Sichtkontakt in Echtzeit erfassen. Zudem können Produkt-, Maschinen- oder Teiledaten auf RFID-Tags, die direkt an Transporthilfsmitteln oder Teilen von Zulieferern angebracht sind, über den gesamten Fertigungs- und Lieferkettenzyklus hinweg gespeichert und gelesen werden. Dadurch sind Industrieunternehmen und ihre Partner in Handel und Logistik in der Lage, Objekteigenschaften wie zum Beispiel den Temperaturverlauf bei Kühltransporten zurückzuverfolgen. Trotz dieser positiven Eigenschaften gibt es jedoch auch Ergänzungsbedarf im Hinblick auf andere Technologien der Automatischen Identifikation, zum Beispiel dann, wenn RFID aufgrund widriger physikalischer Randbedingungen an seine Grenzen stößt. 


Was bedeutet dies für Produktionsunternehmen? 

Die Entwicklung wird dahin gehen, dass Produktionsunternehmen RFID und andere AutoID-Lösungen wie zum Beispiel optische Codes auf lange Sicht komplementär einsetzen werden. Dies hat auch unser aktuelles AIM-Trendbarometer ergeben, in dem unsere Mitglieder von einer vergleichbar starken Ausrichtung auf optische Technologien wie Barcode oder 2D-Code und RFID berichten. Dennoch gibt es Optimierungsbedarf. Die Verwendung von RFID in unternehmensübergreifenden Prozessen erfordert wegen der Vielfalt der Technologieausprägungen und Standards eine sehr gewissenhafte Abstimmung zwischen den Prozesspartnern. Bisher haben viele Unternehmen RFID vorrangig betriebsintern in geschlossenen Systemen eingesetzt und dabei über die für sie passende Software, Hardware und Frequenzbereiche eigenständig entschieden. Solche Systeme sind häufig nicht kompatibel mit denen anderer Unternehmen in der Supply Chain. Damit die RFID-Technologie problemlos eingesetzt werden kann, ist eine umfassende Interoperabilität notwendig. Um dies zu vereinfachen, arbeitet der Industrieverband AIM gemeinsam mit verschiedenen Branchenverbänden wie dem VDA oder der ISO (International Organization for Standardization)an industrieübergreifenden Standards und Nutzerempfehlungen. 


In welchen Fällen sollten sich Unternehmen für RFID entscheiden?

Da RFID nicht für alle Anwendungsbereiche in der Industrie gleich gut geeignet ist, sollten Unternehmen nach einer umfassenden Betrachtung ihrer Ausgangsbedingungen entscheiden, welche Lösung ihre Anforderungen am besten erfüllt. RFID eignet sich besonders gut für eine automatisierte Identifikation umlaufender Behälter wie Paletten oder Container. Sollen hingegen einzelne Teile oder Produkte identifiziert werden, dann sind die Kosten für die RFID-Tags im Vergleich zum Barcode oder 2D-Code relativ hoch. Der Einsatz von RFID rechnet sich dann oft nicht. Außerdem stellen raue Produktionsumgebungen wie hohe Temperaturen eine besondere Herausforderung für die Ident-Technologie dar. Weiterhin dämpfen metallische Flächen die Übertragung elektromagnetischer Wellen, die für RFID verwendet werden. In solchen Fällen stößt RFID oft an Grenzen. 


Welche Alternativen haben Unternehmen in diesem Fall?

Unternehmen können ergänzend oder alternativ zu RFID besonders auf die zweidimensionalen optischen Codes wie Data Matrix zurückgreifen. Data-Matrix-Etiketten lassen sich schnell und kostengünstig direkt an der Produktionsanlage drucken und anbringen. Natürlich spielt auch der klassische eindimensionale Barcode weiterhin eine Rolle, weil er sich zum Beispiel im Handel seit Jahrzehnten etabliert hat, sodass Partner in der Lieferkette sich dazu leicht abstimmen können. Außerdem hilft die automatische Identifikation bei der Kommissionierung zum Beispiel mit dem Pick-by-Voice-Verfahren. Der Data-Matrix-Code wiederum wird immer häufiger für die Direktmarkierung von Metall- oder Kunststoffteilen eingesetzt, dem sogenannten Direct Part Marking (DPM).


Was ist das Besondere am Direct Part Marking?

Bei der Direktmarkierung wird die Kennzeichnung ohne Trägermaterial, das heißt ohne Etikett, durch Laser-, Stanz- oder Einätzverfahren direkt auf die Oberfläche von metallischen oder anderen Teilen aufgebracht. Die Markierung ist resistent gegen äußere Einflüsse, bei denen sich Aufkleber ablösen oder unleserlich werden. Dadurch eignet sich DPM mit Data Matrix besonders gut für Objekte, die rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind. Dies ist beispielsweise bei mechanischen Automobil- oder Flugzeugteilen, Leiterplatten oder bei häufig sterilisiertem Operationsbesteck der Fall. Da die Direktmarkierung nahezu unzerstörbar ist, lassen sich Komponenten oder Baugruppen dauerhaft markieren und identifizieren.


Wie finden Unternehmen geeignete Lösungen aus diesem umfangreichen Angebot von Möglichkeiten?

Unternehmen können sich bei Industrieverbänden wie AIM über die Technologie und Anwendungsmöglichkeiten informieren. Es gibt bereits eine große Bandbreite von Projekten und Fallbeispielen, die Nutzern einen guten Überblick über die jeweiligen Möglichkeiten der Technologie bieten. Um Interessenten die praxisnahe Anwendung zu demonstrieren, hat AIM zudem das sogenannte „Tracking & Tracing Theatre“ entwickelt. In diesem Live-Szenarium, das unter anderem auf den Fachmessen LogiMAT 2010 und Euro ID 2010 gezeigt wird, erleben Messebesucher in industrienahen Prozessszenarien live, wie die Materialzuführung in der Logistik und in der Fertigungszelle mit unterschiedlichen AutoID-Lösungen unterstützt wird, einschließlich dem Direct Part Marking.


Wie wird sich die AutoID-Technologie weiterentwickeln?

Die Vernetzung von Maschinen und der umfassende Austausch von Daten gewinnen immer höhere Bedeutung. Besonders die übergreifenden Netzwerkstrukturen, die mit Begriffen wie „Supply Chain Management“ oder „Internet der Dinge“ bezeichnet werden, werden sich umfassend weiterentwickeln, sodass die klassischen EDI-Systeme bald abgelöst werden. Für die eigenständige Kommunikation von Produkten miteinander und mit dem Internet der Dinge wird das „semantische Produktgedächtnis“ von Bedeutung sein, das Gegenstand umfassender Forschungsprojekte ist. Auch die „Maschine-zu-Maschine“ (M2M)-Kommunikation wird zunehmen und die digitale Vernetzung der virtuellen Internet-Welt mit der realen Welt fördern. Die Wissenschaft arbeitet derzeit gemeinsam mit der Industrie an Projekten, im Rahmen derer Produkte oder Maschinen miteinander kommunizieren können. Erstmals liefern sie situations- und nutzerspezifische Informationen, die bisher nur über das Internet abrufbar waren.


Wie könnte ein Anwendungsbeispiel für das „Internet der Dinge“ in der Produktion aussehen?

Ein Beispiel ist die intelligente Fertigung und Produktwartung über ein sogenanntes semantisches Produktgedächtnis. Dabei werden an der Maschine oder am Produkt zum Beispiel auf RFID-Tags Informationen hinterlegt, sodass sich die Fertigungsprozesse spezifisch an die jeweiligen Zuliefererteile anpassen und die einzelnen Fertigungsmodule automatisch der korrekten Verarbeitung zugeführt werden. Die einzelnen Komponenten werden daraufhin individuell zusammengebaut und ihre Produktgedächtnisse miteinander abgeglichen. Produktionsmitarbeiter können über Mobiltelefone oder andere zeitgemäße Endgeräte mit WLAN- und Bluetooth-Schnittstellen oder RFID-Einrichtungen auf die Gedächtnisdaten zugreifen. Bei Mobiltelefonen spricht man hier auch von „Near Field Communication“ (NFC), ein RFID-Standard für den kontaktlosen Datenaustausch über kurze Entfernungen. Damit erkennen die Verantwortlichen, ob alle notwendigen Produktionsschritte korrekt durchlaufen wurden oder welche Ursachen es für Störungen gibt. Auch der Wartungsstatus und die Instandhaltungshistorie von Maschinen lassen sich auf diese Weise schnell und unkompliziert speichern und abrufen.


Welche weiteren Zukunftsszenarien gibt es beim „Internet der Dinge“?

Experten erwarten, dass die digitale Vernetzung der virtuellen mit der realen Welt in fünf bis zehn Jahren keine Insellösung in Form von Einzelprojekten mehr sein wird. Denn die unterschiedlichen Lösungen werden sich zunehmend miteinander vernetzen und Einzug in den Alltag von Verbrauchern halten sowie den Umgang mit Produkten merklich vereinfachen. So werden Patienten beispielsweise automatisch an die Einnahme ihrer Medikamente erinnert oder sie können aus dem Internet Produktinformationen abrufen, die sie gegebenenfalls auf medizinische Unverträglichkeiten hinweisen.


Wie sieht es vor dem Hintergrund solcher Szenarien mit der Datensicherheit aus?

Der AIM-Verband arbeitet gemeinsam mit Experten aus Politik, Wissenschaft und Wirtschaft daran, einen sachgerechten Datenschutz und eine notwendige Prozesstransparenz für Unternehmen und Verbraucher im Einklang mit der technologischen Fortentwicklung sicherzustellen. In diesem Zusammenhang unterstützen wir unter anderem die Anstrengungen der EU für den RFID-Datenschutz. Fest steht: Sowohl die Industrie als auch die Verbraucher müssen über die Sammlung und Verwendung ihrer Daten sowie den Einsatz der Technologien an den jeweiligen Objekten informiert sein. Zudem darf ihre informationelle Selbstbestimmung nicht verletzt werden. Ist dies gewährleistet, können Verbraucher und Unternehmen vollumfänglich von den Vorteilen der Technologien profitieren.

 

Industrieverband AIM

AIM-D e.V. (kurz AIM) ist der führende Industrieverband für Automatische Identifikation (AutoID), Datenerfassung und Mobile Datenkommunikation. Der Verband fördert den Einsatz und die Standardisierung von AutoID-Technologien und -verfahren wie 1D- und 2D-Code-Technologien (Barcode, Data Matrix Code), RFID, Sensorik, Smard Cards und Magnetstreifentechnik.

AIM hat über 150 Mitglieder in Deutschland, Österreich und der Schweiz, darunter Unternehmen aller Größenordnungen, die Technologien, Systeme und Dienstleistungen für die Objektidentifikation und den mobilen Einsatz von IT-Systemen anbieten. Zu den 25 Allianzpartnern des Verbands gehören renommierte Universitäts- und Forschungsinstitute wie die Berner Fachhochschule, die Fraunhofer Institute IIS, IML, IMS und IPMS sowie das FiR Forschungsinstitut für Rationalisierung. Zudem zählen zu den Partnern Verbände wie die BVL Bundesvereinigung Logistik und GS1 Germany. Weitere Informationen über AIM sind über www.AIM-D.de verfügbar.

 

Praxisnahe Einsatzszenarien von AutoID-Technologie auf der CeBIT

AIM unterstützt den „AutoID/RFID Solutions Park“ auf der weltgrößten IT-Messe CeBIT und zeigt gemeinsam mit AutoID-Experten branchenspezifische Anwendungsbeispiele für den Einsatz von Kennzeichungs- und Identifikationstechnologien. So sehen Besucher anhand eines Schnittmodells des VW Passat CC und Montageteilen, wie sich die Transparenz in Logistik und Fertigung durch typische RFID-gesteuerte Vorgänge steigern lässt. Das Automobilunternehmen setzt RFID bereits in zahlreichen Prozessen in Produktion und Materiallogistik ein, um diese Abläufe zu optimieren und ihre Transparenz zu steigern. So identifizieren RFID-Antennen an Halleneinfahrten oder Gabelstaplern Transportgestelle für Schiebedächer und deren Inhalte.

Ein weiteres Beispiel für die hohe Innovationskraft der AutoID-Technologie wird anhand unterschiedlicher Logistikprozesse in Unternehmen deutlich. Daher stellt das Bremer Institut für Produktion und Logistik
(BIBA) im AutoID/RFID Solution Park der CeBIT seine neuesten Forschungsergebnisse aus der Intralogistik vor und demonstriert den Einsatz eines Human Data Acquisition Transporters (HDAT). Dieser mit einem RFID-System ausgestattete Segway, ein einachsiger Personentransporter, wird auf den Parkflächen von Automobilherstellern eingesetzt, um Fahrzeuge anhand ihres VDA-5520-Shipping-Labels per RFID zu lokalisieren und für die Verladung zu identifizieren. Eine Weste mit GPS dient außerdem dazu, die geografischen Koordinaten von Fahrzeugen festzuhalten, um sie auf Verladeplätzen schneller zu finden.