Industrie 4.0 02.05.2013, 16:00 Uhr

RFID schlägt Datenbrücken zwischen Fertigungslinien

Radio Frequency Identification (RFID), die schnelle Kommunikation per Hochfrequenzfunk, übernimmt auch den Check von Werkzeugen in der Produktion und stärkt auch Industrie 4.0 als vierte industrielle Revolution. Doch noch haben die Entwickler von Funktechnologien einiges an Engineering- und Überzeugungsarbeit zu leisten.

<p>Künftige Funksysteme im Industrieumfeld werden sich durch Selbstkonfiguration, etwa Kanalauswahl, an die lokalen Bedingungen anpassen. Das betriftt auch robotergestützte Zuführsysteme im Automotive-Bereich.

Künftige Funksysteme im Industrieumfeld werden sich durch Selbstkonfiguration, etwa Kanalauswahl, an die lokalen Bedingungen anpassen. Das betriftt auch robotergestützte Zuführsysteme im Automotive-Bereich.

Foto: Fraunhofer IOSB

Der Einsatz von Funktechnologie empfiehlt sich zunächst dort, wo die Verkabelung scheitert oder aufwendig und fehleranfällig ist: „Dann erwarten Anwender vor allem Eigenschaften wie Zuverlässigkeit und Datensicherheit“, erläutert Peter Früauf, Experte für Automation im Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) in Frankfurt. Auf Grundlage von Fachgesprächen hat er zusammen mit Vertretern aus Unternehmen die Aspekte drahtloser Kommunikation in der Fabrikautomation zusammengestellt. Fehlende Standards und die nicht zufriedenstellend gelöste Frage der Energieversorgung seien entscheidende Hinderungsgründe für den Einsatz, so ein wichtiges Fazit.

Funktechnik braucht einheitliche Standards

Das Thema Wireless-Normung hat auch der Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI) in Frankfurt aufgegriffen – denn eine sichere Funkkommunikation ist Voraussetzung für Industrie 4.0. „Die Norm muss im Sinn der Industrie nachgebessert werden“, fordert Carolin Theobald, ZVEI-Expertin. Eine „Taskforce“ suche nach einer Lösungen, um Nachteile für die Industrie abzuwenden. „Vernetzte Automatisierung findet schon statt“, sagt Reinhard Hüppe, Geschäftsführer des ZVEI-Fachverbands Automation: „Wir intensivieren die Entwicklung.“ Als wichtigste Aufgabe werde die Sicherheit angesehen.

Die sichere Funkstrecke für Maschinen mit großem Gefährdungsrisiko für Bediener, zum Beispiel an Pressen, hat sich dabei Steute Schaltgeräte in Löhne auf die Entwicklungsliste gesetzt. Eine Premiere wurde jetzt während der Hannover Messe 2013 mit dem Einsatz von kabellosen Fußschaltgeräten beispielsweise für Maschineneinrichter gezeigt. Das neue, bidirektionale Funkprotokoll zeichnet sich laut Steute durch hohe Zuverlässigkeit aus und wird nicht von anderen Funksystemen beeinflusst. „Funk ist ein Problemlöser“, betont E-Marketing-Manager René Scherer. Das gelte insbesondere für das Nachrüstgeschäft. Er erwartet, dass der Umsatz mit Funkindustrieschaltgeräten weiterhin im zweistelligen Prozentbereich zunimmt.

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Und um einen kritischen Kabeleinsatz an bewegten Maschinenteilen zu vermeiden, hat die Profibus-Nutzerorganisation PNO speziell für schnelle Abläufe mit dem „Wireless Sensor Actuator Network“ (WSAN) eine Echtzeitlösung entwickelt. „Die Vernetzung von allem mit allem wird zunehmen“, erwartet Guntram Scheible, Produktmanager bei der ABB Automation Products GmbH in Ladenburg. Die Zahl der funkenden Sensoren und insbesondere der Sensor-Aktor-Verteiler werde steigen. Noch sei jedoch viel Überzeugungsarbeit zu leisten, bis auch Maschinenbauer quasi selbstverständlich zu Funk wie zu Kabel greifen. „Das kommt wie auch bei Feldbussen umfassend erst mit einer neuen Ingenieursgeneration“, prognostiziert Scheible. „Industrie 4.0 werde mit Sicherheit mehr Bandbreite und Kapazität fordern.“

Funktechnik kann die Verkabelung ersetzen

Drahtlose Techniken sind „ein Schlüssel für die künftige Fertigung“, bestätigt auch Jürgen Jasperneite, Leiter des Fraunhofer-Anwendungszentrums Industrial Automation (IOSB-INA), Lemgo. Jasperneite sieht den steigenden Einsatz mobiler Geräte als Treiber drahtloser Technologien. In der Verknüpfung mit Augmented Reality (erweiterte Realität) seien sogar interaktive Anlagen denkbar, die Arbeitsschritte für eine Reparatur oder Wartung einspielen. Dieses Potenzial wird sich jedoch nur heben lassen, wenn die Verunsicherung der Anwender von Machine-to-Machine-Lösungen (M2M) weggewischt werden kann und es zuverlässige Lösungen für die Lokalisierung und das Tracking von Personen innerhalb der Fabrik gibt.

Auch im Werkzeugmanagement versprechen die funkenden RFID-Etiketten vielfältigen Nutzen. Neu ist dabei der sensorische Werkzeughalter von Pro-Micron in Kaufbeuren: Kräfte und Momente können dabei während des Bearbeitungsprozesses unmittelbar an der Wirkstelle gemessen werden. „Die Daten werden drahtlos übermittelt, ohne dass Steifigkeit und Dynamik des Werkzeughalters beeinflusst werden“, berichtet Martin Lang, Technischer Vertrieb bei Pro-Micron.

Einsatz findet RFID auch bereits in Werkzeugmaschinen zur Identifikation von Werkzeugen oder Werkstücken, um den Materialfluss und die Bearbeitung von Störungen oder Fehllieferungen zu befreien. „Wenn die Werkzeugmaschine einen RFID-Reader integriert hat, um die Bearbeitung zu steuern, dann ist die Vision von Industrie 4.0 in Teilbereichen schon verwirklicht“, sagt Wolf-Rüdiger Hansen, Geschäftsführer des Verbands für Automatische Identifikation, Datenerfassung und Mobile Datenkommunikation (AIM), Lampertheim. Die Integration in die Lieferkette werde folgen. Denn die sichere Identifikation habe strategische Bedeutung für die industrielle Entwicklung.

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