Systemeinsatz in der Kurbelgehäusemontage
Im Bereich der Zylinderkurbelgehäuse des Chemnitzer Motorenwerks sind die Datenträger oder RFID-Tags in Kunststoffhülsen untergebracht und mit speziellen M8-Schrauben an den Bauteilen befestigt. Die Fertigungslinie für Zylinderköpfe ist mit zwei Datenträgerkreisläufen ausgestattet. Im ersten Bereich der mechanischen Bearbeitung sind zunächst die Werkstückträger (WT) mit RFID-Tags bestückt. Ohne die Kunststoffverlängerung sind hier die Datenträger direkt in Spezialschrauben eingelassen, welche fest mit den WT verbunden bleiben. Die Träger werden im Kreislauf genutzt, mit jedem neuen Rohling beginnt die Aufzeichnung auf den wiederbeschreibbaren Datenträgern von Neuem. Im letzten Teil der Fertigung werden die Zylinderköpfe ohne WT von Prozess zu Prozess weitergereicht. Hier stehen entsprechende Montageflächen zur Verfügung, sodass sich die Schrauben mit den Datenträgern direkt an den Zylinderköpfen montieren lassen, was wie das Demontieren am Ende vollautomatisch abläuft. In beiden Linien sind die jeweiligen Schreib-/Leseköpfe zumeist an den Prozessstationen – das heißt den verketteten Bearbeitungszentren – sowie den Prüfeinrichtungen und den Ein- und Auslaufstationen untergebracht. Eine Ausnahme bildet eine Messmaschine, die manuell bedient wird und deshalb mit handgeführten Scannern des Systemanbieters ausgestattet ist. Sie entsprechen den fest montierten Schreib-/ Leseköpfen, die hier jedoch in einem Handgriff untergebracht sind; die Verbindung zur Auswerteeinheit erfolgt mittels Spiralkabel. Ergänzend sind die Linien mit Hand-Schreib-Lesegeräten ausgestattet, die von der BHS-TEC GmbH & Co. KG entwickelt wurden. Die Geräte umfassen einen Schreib-/Lesekopf, eine Auswerteeinheit, einen Display sowie eine Tastatur. Sie bieten dem Mitarbeiter die Möglichkeit, Daten von Werkstücken vor Ort an der Linie zu lesen. Außerdem gibt es pro Line noch zwei ‚Handy Programmer‘ für die Wartung, mit denen Daten manuell geschrieben werden können.
Informationsfluss auch über das Profibus-Netzwerk
Im Wesentlichen umfassen die gespeicherten Informationen eine laufende Nummer und eine eindeutige Kennzeichnung jedes Bauteiles im Format JJMMTHHMMSS dargestellt sowie eine weitere Volkswagen-Identnummer. Bei der Zylinderkopfbearbeitung kommt dazu eine Adapterplatten-Nummer für den Werkstückträger. Im Verlauf der Fertigung werden zusätzlich der Werkstückstatus ‚i.O.’/’n.i.O‘ sowie Informationen zur Arbeitsfolge vergeben. Ergänzend werden von jeder Arbeitsfolge die Uhrzeit der Bearbeitung und gegebenenfalls die zugehörige Spindel des jeweiligen Bearbeitungszentrums (BAZ) zum Zweck der Rückverfolgbarkeit vermerkt. In Summe ergeben sich etwa 500 Byte an Daten, welche am Ende der Linien ausgelesen und auf einen Archivrechner übertragen werden. Dort liegen sie abrufbereit und lassen sich über die laufende Nummer dem Bauteil wieder eindeutig zuordnen. Insgesamt sind in den beiden Linien über 90 Schreib-/Leseköpfe mit 60 Auswerteeinheiten in die Profibus-Netzwerke eingebunden. Dazu befinden sich weit über 2.000 Datenträger im Umlauf, die an den Werkstückträgern der Zylinderkopflinie sowie an den Werkstücken selbst immer wieder neu beziehungsweise fortlaufend beschrieben werden. Dabei stellt die induktive Datenkommunikation eine sichere Identifikation im vollautomatischen Prozess dar – und das Mitführen der Prozessdaten erleichtert das Datenhandling erheblich.
Identifikationssysteme für den industriellen Einsatz
Bild: Balluf GmbH.
Je nach Ausführung und Frequenz ermöglichen Balluff Identifikationssysteme mit induktiver Kopplung − die es in den vier Ausführungen BIS C, L, M und S gibt − unterschiedliche Reichweiten und Datenübertragungsgeschwindigkeiten. Ergänzt werden diese durch eine neue UHF-Lösung für große Reichweiten von bis zu sechs Metern mit der Bezeichnung BIS U. Das Identifikationssystem BIS C (Bild links) ist speziell für die Anforderungen von Produktion und Montage ausgelegt, etwa für die Palettencodierung zum Informationsaustausch zwischen Bearbeitungsstationen. Spezielle Schreib-/Leseköpfe ermöglichen das Schreiben und Lesen auch im Vorbeifahren; dabei lassen sich Geschwindigkeiten von 220 Meter pro Minute beim Lesen und 150 Meter pro Minute beim Schreiben erzielen. Bei der Ausführung BIS L der RFID-Systeme handelt es sich um eine kostengünstige Lösung für Logistik- und Montagelinien. Alternativ steht mit dem BIS L-Transponder eine beschreib-/lesbare Variante zur Verfügung. Der Leseabstand beträgt bis zu 150 Millimeter, der Schreibabstand bis zu 100 Millimeter. Das System arbeitet kompatibel zur 125 Kilohertz-Übertragungstechnik. Für schnelle Datenübertragung bietet das BIS M eine Übertragungsfrequenz von 13,56 Megahertz und arbeitet nach ISO 15693/14443. Die Lösung eignet sich für Anwendungen, bei denen kleine Datenmengen schnell erfasst werden müssen, etwa für die Chargen-Rückverfolgung. Speziell für das Erfassen großer Datenmengen in Montage und Produktion stellt der Anbieter das RFID-System BIS S bereit: Die Datenträger können bis zu 32 Kilobyte speichern. Die FRAM-Technologie ermöglicht zudem eine unbegrenzte Zahl an Schreib-/Lesevorgängen mit einer Leserate von mehr als acht Kilobyte in sechs Sekunden. Als neuster Zugang ergänzt das RFID-System BIS U das Portfolio des Herstellers. Es ergänzt die System-Palette des Unternehmens mit induktiver Kopplung um eine UHF-Lösung für große Reichweiten. Das System in ‘Back-Scattering’-Technologie nutzt RFID-Etiketten nach dem EPC Gen2-Standard als Transponder und gestattet unbegrenzte Schreib- /Lesezyklen. Einsatzgebiete umfassen entsprechend unter anderem Anwendungen in Fördertechnik und Intralogistik, bei denen größere Entfernungen von bis zu sechs Metern zu überbrücken sind.
