Starke Helfer in der smarten Fabrik

Funketiketten, auch RFID-Tags genannt, haben vielerorts Strich- und QR-Codes abgelöst. Ihr integrierter Chip bietet mehr Platz für digitale Daten, muss sich nicht in Sichtweite eines Lesegerätes befinden und vereinfacht somit Inventarisierungen. Quasi per Knopfdruck ermitteln Mitarbeiter, wie viele Artikel sich auf einer Palette, in einem Regal oder in einem Lkw befinden. Bei diesen Logistikanwendungen punktet RFID, weil die Technologie große Warenmengen ohne Sichtkontakt lesbar, aber auch beschreibbar macht.

Doch die kontaktlose Erfassung ist noch längst nicht alles. Ihr volles Potenzial zeigen RFID-Tags durch das Integrieren von Sensoren. Diese Kombination schafft intelligente Umgebungen – der wichtigste Baustein des Industriellen Internets der Dinge (IIoT). Das IIoT ist ein Netzwerk aus Maschinen und Komponenten, die mittels Sensoren Informationen über sich selbst erfassen, speichern und kommunizieren. In diesem Kontext sind vor allem aktive RFID-Tags Bestandteil der smarten Fabrik. Im Gegensatz zu den passiven Etiketten haben sie eine eigene Stromversorgung. Dieser Umstand macht die Geräte zwar größer, weil die Batterie Platz benötigt, aber sie haben mit bis zu 150 Metern eine sehr hohe Reichweite und sind ständig online und lesbar: perfekt für IIoT-Anwendungen, die jederzeit ein reales Bild über den Zustand aller Abläufe und der beteiligten Komponenten wie Maschinen und Produkte benötigen.

Diese Echtzeitbilder liefern die in den Tags integrierten Sensoren. Sie messen, ob die Kühlkette bei einer Lieferung stabil ist oder ob Feuchtigkeit die Lagerbedingungen erschwert. Alle diese Daten speichert der IIoT-Sensor und ermöglicht so, dass Objekte mit einem vernetzten System kommunizieren, Logistikverantwortliche Abläufe aus der Ferne überwachen und bei Problemen schnell reagieren können.

Echtzeitortung hilft bei komplexen Logistikprozessen

Der Einsatz von Sensoren vermittelt aber nicht nur ein Bild über den Status von Waren, sondern auch über deren Standort. Die Echtzeitortung ist insbesondere für komplexe Logistik- und Produktionsprozesse ein großer Gewinn. Fertigungsabläufe, die in mehreren Schritten mit Zwischenlagerung stattfinden, werden so deutlich vereinfacht. Stellt z.B. ein Autohersteller nach einem ersten Montageschritt alle Karossen auf einen großflächigen Parkplatz, identifizieren Monteure anhand angebrachter RFID-Tags schnell auch nach einem längeren Zeitraum das Fahrzeug, an dem sie weiterarbeiten sollen.

Auch zur Ortung von Diagnose- und Wartungsgeräten auf weitläufigen Betriebsgeländen, etwa einem Hangar oder Containerterminal, sind in RFID-Tags integrierte GPS-Sensoren eine sehr zeitsparende Lösung im Sinne des IIoT. Da die Tags über Funkfrequenzen kommunizieren, gibt es auch immer wieder neue Übertragungsprotokolle, die weitere Anwendungen ermöglichen. In Verbindung mit der LoRaWAN-Technologie ist nun etwa das Senden von Daten über mehrere Kilometer möglich. Diese Art von Positionstracker ist ein Durchbruch für die Logistik von Großprojekten, etwa Ölbohrinseln, für die Tonnen an Material auf extrem großen Flächen lagern.

Die Breite an Einsatzmöglichkeiten ist einer der größten Vorteile der Funketiketten. Je nach Anwendungsfall können RFID-Tag-Hersteller wie HID die Lesegeräte und Tags flexibel zusammenstellen, um so die Herausforderungen jeder einzelnen Anwendung zu bewältigen. Durch einige physikalische Einschränkungen funktioniert die Technologie jedoch nicht für alle Prozesse in der Logistik gleich gut. Beispielsweise beeinflusst Metall die Ausbreitung der Funkwellen. Auch Feuchtigkeit verkürzt die Lesereichweite. Im Bereich IoT ist zudem die Batteriequelle der aktiven Tags eine zusätzliche Herausforderung. Die Stromversorgung sollte so gestaltet sein, dass Experten sie bei Bedarf austauschen können, ohne dabei die Position der hochsensiblen Sensoren zu verändern.

Dies ist ein Artikel aus unserer Print-Ausgabe 5/2023. Bestellen Sie ein kostenfreies Probe-Abo.

Trotz der Hürden sind Funketiketten in Verbindung mit Sensoren die grundlegende Technologie für IIoT-Ökosysteme. Der Trend geht zu immer kleineren Tags mit immer größerer Speicherkapazität, die Logistikprozesse noch weiter automatisieren und rationalisieren werden.

Bildquelle: HID