Produktion 12.02.2010, 19:45 Uhr

Lückenloser Datenfunk hilft den Qualitätsmanagern in der Produktion  

Sind wichtige Bauteile zur rechten Zeit an der richtigen Maschine? Wurden an einem Produkt bestimmte Montage-schritte in der vorgeschriebenen Reihenfolge durchgeführt? Lassen sich diese Fragen nicht unverzüglich und zweifelsfrei beantworten, kann es schnell teuer werden fürs Unternehmen. Abhilfe versprechen Funksysteme, die bereits vorhandene WLAN-Strukturen nutzen – ohne dass spezielle Geräte oder Installationen nötig werden. VDI nachrichten, Düsseldorf, 12. 2. 10, kip

„Wir rechnen damit, dass der Markt der Identifikations- und Ortungssysteme für Industrieanwendungen in den kommenden Jahren sehr stark wachsen wird“, betonte Uwe Albrecht von Siemens Venture Capital (SVC), einer Finanzierungsgesellschaft von Siemens mit Sitz in München. Dazu passt es, dass Forscher von Siemens Corporate Technology (CT) ein Verfahren zur Ortung von Werkzeugen, Material oder auch Personen entwickelt haben, das auf weniger als 1 m genau vorhandene WLAN-Infrastrukturen (Wireless Local Area Network) verwendet. Dies funktioniert, ohne dass dazu spezielle Geräte oder Installationen nötig sind.

Eingesetzt werden könnten solche Methoden laut Joachim Bamberger, zuständiger Programm-Manager bei CT, beispielsweise zur Lokalisation von Gabelstaplern, Datenträgern oder A-Teilen im Betrieb. Oder um zu prüfen, ob und wann an einem Produkt bestimmte Arbeitsschritte durchgeführt wurden, denn es sei zunehmend wichtiger, sämtliche Arbeitsabläufe möglichst lückenlos zu dokumentieren.

Dies gelingt, indem kontinuierlich Aufenthaltsorte sämtlicher in der Fabrik vorhandenen Objekte registriert werden. Damit zweifelsfrei feststeht, dass ein bestimmtes Werkzeug an einem bestimmten Produkt verwendet wurde, muss man beides sehr genau orten können, so Bamberger. Bisher war dies nur mit komplexen Lokalisierungssystemen auf Basis eigens entwickelter Sensoren und Netzwerke möglich. Lösungen, die auf Standardkomponenten zurückgreifen, liefern bisher nur eine Genauigkeit von etwa drei Metern. „Prinzipiell kostet Genauigkeit stets Aufwand und damit Geld“, weiß Bamberger.

Die CT-Ingenieure erreichen höhere Genauigkeiten mit neu erarbeiteten Algorithmen wie etwa selbstlernenden Kalibrationsverfahren für die WLAN-Feldstärkemessungen bzw. Laufzeitmessungen von Signalen. Erste Versuche in der Automobilindustrie verliefen bereits erfolgreich. Denkbar sind mit der neuen Lösung laut Bamberger auch innerbetriebliche Callcenter-Anrufe, die je nach Ursprung, etwa aus der Montage oder Entwicklung entsprechend vorgruppiert werden. Auch mobile Bedien-Panels zum Steuern von Maschinen könnten einbezogen werden.

Bereits zuvor wurde mit Siemens-Unterstützung ein anderes Verfahren entwickelt, bei dem der Hochfrequenzfunk RFID (Radio Frequency Identification) und WLAN als Ortungstechniken nebeneinander existieren: Betriebliche Objekte lassen sich nämlich über WLAN-Zugangspunkte finden, wenn sie Tags besitzen, die einen entsprechenden Chip tragen, was bisher aber meist bedeutete, dass Tags für beide Techniken vorhanden sein mussten.

Die nahe liegende Idee, WLAN und RFID auf einem Chip zu vereinen, hatte jedoch einen Haken: „Die bisherigen WLAN-Tags verbrauchten zu viel Energie, und ihre Batterien hielten nur wenige Wochen oder Monate“, sagte John Gloekler, der früher als Partner der Unternehmensberatung Ernst & Young globale Lieferketten analysierte und optimierte, bevor er sich entschloss, das Start-up G2 Microsystems – mit Zentrale in Campbell, Kalifornien, zu leiten.

Doch Tags oder Batterien auszuwechseln, ist kostspielig. Mit dem Chip „G2C501“ von G2 Microsystems, der Objekte ortet und identifiziert, lassen sich inzwischen Systeme realisieren, die die Kosten während der Lebensdauer nach Unternehmensangaben um bis zu 75 % reduzieren. Dazu besitzt er Schnittstellen für WLAN und RFID. Doch der Chip kann noch mehr. „Kunden wollen oft nicht nur wissen, wo sich ihre Güter befinden, sondern auch, welchen Einflüssen sie ausgesetzt sind“, so Gloekler. Das heißt, welche Temperatur, welche Feuchtigkeit und welches Licht herrschen an dem Ort gerade? Stehen die Güter still oder nicht ? An den G2-Chip können Sensoren angeschlossen werden, die exakt diese Daten liefern sollen

„Mit WLAN-kompatiblen RFID-Tags lassen sich beliebige Gegenstände in einen mobilen Client verwandeln“, erläuterte Rüdiger Wölfl, verantwortlich für das Großkundengeschäft bei Cisco Deutschland in Hallbergmoos. Auf Basis von Cisco-Technologie nutzt der US-Flugzeugbauer Boeing seit zwei Jahren bereits aktive WLAN-Tags in seinem Werk in Everett. Auf dem fast 400 000 m2 großen Gelände lassen sich sogenannte Kits, also Flugzeugteile sowie Werkstücke und Bauteile über das Wireless LAN sofort auffinden. „Boeing beschleunigt damit nicht nur die Montageprozesse, sondern vermeidet außerdem die Kapitalbindung für die sonst erforderliche Mehrfachvorhaltung von Ausrüstung und Teilen“, so Wölfl.

Auch der Anbieter WLAN-basierter RTLS-Lösungen (Real Time Location Systems) Ekahau in Helsinki ist in diesem Segment aktiv: Dazu zählen unter anderem Mitarbeiterkennmarken-Tags auf WLAN-Basis. Eingesetzt wird diese Lösung beispielsweise zur Standortbestimmung von Arbeitern, die an Tunnelprojekten etwa im spanischen Vigo unter Tage arbeiten. Das Bauunternehmen Fcc-Acciona treibt dort zwei Eisenbahntunnel von 8 km Länge ins Gestein. „Die Ekahau-Tags liefern uns im Fall eines Notfalls den genauen Standort der Arbeiter in Echtzeit,“ schilderte Fernando Carnicero, Manager der für die Kommunikationstechnik zuständigen Bautel Communicaciones S.L. die System-Vorteile.

„Viele Firmen haben die Stärken des Datenfunks vom Lager bis zur Produktion noch gar nicht erkannt“, betonte Sören Schnapka, Geschäftsführer bei Psiber Data in München gegenüber den VDI nachrichten. Das Unternehmen produziert unter anderem Test- und Messgeräte für die WLAN-Planung. Schnapka: „Angesichts der Wirtschaftskrise liegt hier eine gute Chance, das Unternehmen besser im Wettbewerb zu positionieren.“ E. LANGE/KIP

Von E. Lange/Dietmar Kippels
Von E. Lange/Dietmar Kippels

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