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RFID-Kanban-Regal

Materialbestände im Blick

Die Robert Bosch GmbH verwendet an ihrem Fertigungsstandort in Homburg das intelligente Kanban- Regal-System von Hermos, um die Produktivität in der Fertigung zu erhöhen.

Bild: Hermos AG

Bild: Hermos AG

Bei der Robert Bosch GmbH sind bestehende Durchlaufregale mit Hermos UHF-Reader-Technik nachgerüstet worden. Ein Produktionsmitarbeiter befüllt das Kanban-Regal mit Produktionsgütern. Das System identifiziert die eingestellte Kanban-Kisten an der Verriegelung und lässt nur gültiges Material in die Rollbahn einfahren. Das eingefahrene Material wird automatisch an das ERP-System weitergebenen. Manuelle Buchungen sind nicht mehr notwendig und dadurch sind Fehlbuchungen nahezu ausgeschlossen.

Problem des Kunden

In den internen Wertströmen der Robert Bosch GmbH wird die Produktionsversorgung über RFID gesteuert. Mittels RFID werden Rohmaterialien, Hilfs- und Betriebsstoffe und Packmaterialien nachbestellt. Zudem werden Wertschöpfungsbuchungen in den Fertigungsbereichen durch RFID ausgelöst. Die RFID-Tags sind auf Kunststoffhüllen für Kanban-Karten aufgebracht. Die Tags werden durch Anhalten der getaggten Kanban-Karte an einen UHF-Single-Point-Reader erfasst. Der Mitarbeiter muss vor dem Single-Point-Reader auf die Buchungsrückmeldung aus dem ERP-System warten. Dies bedingt einen manuellen, nicht-wertschöpfenden Zusatzaufwand, der zudem noch eine Fehlerquelle darstellt. Die Kanban-Karten befinden sich an Kunststoff-KLTs (Kleinlastträgern), Wasch-/Setzrahmen aus Metall oder auf Kunststoffblistern. Die getaggten Gebinde werden in definierten Beständen gelagert, den sogenannten Supermärkten.

Anforderung des Kunden

In dem Gesamtprojekt sollte ein produktivtauglicher Supermarkt integriert werden, der die getaggten Kisten automatisiert erfasst. Die Lösung sollte einfach in bestehende Durchlaufregale unterschiedlicher Hersteller eingebaut werden können. Die Anzahl der Ebenen, Rollenbahnen und die Länge der Regale sind flexibel. Die RFID-Tags können oben, hinten, links oder rechts am Gebinde angebracht sein. Die Gebinde müssen bahnspezifisch erfasst werden und RFID-Tags neben den Regalen müssen sicher ausgeblendet werden. Das System sollte wartungsarm aufgebaut werden und Defekte durch eine Bosch-interne Abteilung behoben werden können. Am Touch-Panel wird in der Hauptansicht der aktuelle Regalinhalt dargestellt. In einer Detailansicht können zu jeder Rollbahn Statusinformationen und Details der eingelagerten Güter angezeigt werden. Die Materialentnahme wird automatisch vom System erkannt, die Anzeige am Touch-Panel wird aktualisiert und die entnommenen Güter an das ERP-System gemeldet. Manuelle Buchungen sind auch hier nicht mehr notwendig.

Die Zusammenführung zu einem Regal sollte in einer flexiblen Auswertesoftware durch Parametrierung der Dimension (Anzahl Ebenen, Anzahl Rollbahnen pro Ebene) geschehen. (Bild: Hermos AG)

Die Zusammenführung zu einem Regal sollte in einer flexiblen Auswertesoftware durch Parametrierung der Dimension (Anzahl Ebenen, Anzahl Rollbahnen pro Ebene) geschehen. (Bild: Hermos AG)

Durchgängige Lösung

Um eine durchgängige Lösung für alle Durchlaufregaltypen und Regalgrößen zu realisieren, wurde der Ansatz verfolgt, die Regalbahnen für sich zu betrachten und alle Regalbahnen in einer Steuereinheit zusammenzuführen. Die zur Bahnüberwachung notwendigen Komponenten sollten möglichst alle in einer Einheit integriert werden, um den Montageaufwand bei der Ausrüstung der Regale möglichst gering zu halten. Zur Überwachung der Entnahme wird auf eine Antenne am Bahnausgang verzichtet und die Entnahme mittels eines Distanzsensors überwacht. Um den Verkabelungsaufwand zu minimieren, sollte nur ein Kabel zwischen Rollbahn und Steuereinheit verwendet werden, über das sowohl die Kommunikation als auch die Spannunsversorgung realisiert werden sollte. Die Zusammenführung zu einem Regal sollte in einer flexiblen Auswertesoftware durch Parametrierung der Dimension (Anzahl Ebenen, Anzahl Rollbahnen pro Ebene) geschehen. Die Regallänge sollte ebenfalls durch Parametrierung flexibel einstellbar sein. Zusätzlich ist die Option einer externen Antenne zu berücksichtigen, um eine Erkennung der Materialien auch bei ungünstiger Anbringung der Kanban-Karten zu gewährleisten.

Jeder Prozess wird geprüft

Am Eingang jeder Rollbahn ist eine eigens von Hermos entwickelte RFID-Einheit, mit allen zur Erfassung des Rollbahninhaltes notwendigen Komponenten, eingebaut. Das System überprüft jeden einzelnen Einlagerungsprozess, so dass nur autorisiertes Material zugeführt werden kann. Ein optischer Sensor erkennt am Bahneingang das Aufstellen eines Ladungsträgers. Das System überprüft das Material durch automatisches Auslesen des auf dem Ladungsträger angebrachten UHF-Transponders. Nach der Verifizierung wird der Stopp-Mechanismus freigegeben und das Material kann in die Rollenbahn einfahren. So wird sichergestellt, dass nur autorisiertes Material zugeführt wird. Alle Lagerartikel in der Rollenbahn sind in einer Datenbank erfasst. Bei einem Stromausfall wird das Einlagern von Material durch den Stopp-Mechanismus automatisch verhindert. Da die Erfassung des Bahninhaltes mittels eines Distanzsensors gewährleistet wird, ist am Regalausgang keine weitere RFID-Einheit notwendig. Entnommene Güter werden automatisch vom System erkannt und auch nach einem Stromausfall werden entnommene Materialien automatisch erkannt und nachgebucht. Somit ist die Sicherheit des Kreislaufes jederzeit gegeben. Dieses Standardsystem kann sowohl in neue als auch in bestehende Regale unterschiedlicher Hersteller eingebaut werden. Die Zusammenführung der einzelnen Bahnen zu einem Regalsystem wird in einer Steuereinheit bewerkstelligt. Die Verkabelung zwischen Rollbahn und Steuereinheit wir nur mit einem Power over Ethernet (PoE)-Netzwerkkabel zu jeder Rollbahn realisiert. Die Spannungsversorgung der einzelnen Komponenten wird durch ein internes Netzteil erzeugt. Auf Kundenseite sind eine LAN-Verbindung und eine 230-Volt-Spannungsversorgung für das Regalsystem notwendig. In der auf dem Panel-PC installierten Hermos-Auswertesoftware wird die Zuordnung der einzelnen Bahnen zum gesamten Regalsystem realisiert. Durch Parametrierung der Software ist die Dimension (Anzahl Ebenen, Anzahl Rollbahnen pro Ebene) und die Länge des Regals einstellbar, dabei ist jede Regalbahn einzeln konfigurierbar. Änderungen der Ladungsträger oder Umbauten im Regal sind somit jederzeit durch Parametrierung in der Auswertesoftware möglich. Updates und Parameteränderungen können auch per Fernwartung durchgeführt werden. Die einfache Integration in bestehende Prozesse und die beliebige Erweiterbarkeit sind weitere Vorteile dieser flexiblen RFID-Lösung. Diese Lösung ist anwendbar auf nahezu jedes Material, also beispielsweise Roh- oder Packmaterialien. Die Daten können zum Beispiel für automatische Bestellungen verwendet werden, zudem sind Wertschöpfungsbuchungen der Fertigungsbereiche möglich. Die RFID-Lösung wird per LAN oder WLAN ins Kundennetz integriert und kann individuell an ein ERP-System angebunden werden.

Materialbestände im Blick
Bild: Hermos AG



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