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Sichere Prozesse in der Automobilproduktion

Rückverfolgbarkeit mit funkgestützter Identifikation

Im Motorenwerk Chemnitz der Volkswagen Sachsen GmbH arbeiten zwei Fertigungslinien mit Identifikationssystemen auf RFID-Basis. Dies gestattet dem Unternehmen eine automatisierte Identifizierung und dient zugleich als komfortable Lösung zur laufenden Prozessdatenaktualisierung am Bauteil.

Bild: Balluf GmbH

Bauteilkennzeichnung hat viele Gründe. Über den reinen Herkunftsnachweis in Verbindung mit dokumentierten Produktions- und Qualitätsparametern hinaus ist die Identifikation von Bauteilen längst Bestandteil jeder Logistiklösung oder Automation in Fertigung und Montage. Besonders im Bereich der Automation dient die Kennzeichnung von Bauteilen nicht mehr nur Zwecken der Rückverfolgbarkeit. Sie ist in vielen Applikationen zur Basiskomponente für die Prozesssteuerung oder Produktsicherung geworden, in dem sie die kontinuierliche Prozessdatenzuordnung und deren Weiterreichung im Fertigungsfortschritt ermöglicht.

Das setzt allerdings voraus, dass sich Codierungen auch unter rauen Prozessbedingungen, wie etwa in der mechanischen Bearbeitung unter Einwirkung von Spänen, Kühlmitteln und vielem mehr, eindeutig und vollautomatisch sicher lesen lassen. Komfortabel wird es, wenn elektronische Datenträger verwendet werden, die nicht, wie einmal aufgetragene Barcodes oder Data Matrix Codes, unveränderbar sind und nur gelesen werden können, sondern auch beschreibbar sind. Beides, nämlich die prozesssichere Lesbarkeit und die fortlaufende Beschreibbarkeit, waren die entscheidenden Kriterien im Motorenwerk Chemnitz in den Fertigungslinien für Zylinderköpfe und Zylinderkurbelgehäuse von Data Matrix Codierung auf RFID- Technologie in Form der Balluff Identifikationssysteme BIS C umzusteigen.

Industrietaugliche Technologie in Miniaturbauweise

Die Radiofrequenzidentifikation (RFID) steht für berührungslose Kommunikation durch induktiven Datenaustausch. Im Vergleich zu herkömmlichen Anwendungsbereichen wie der Diebstahlsicherung im Laden, dem digitalen Zimmerschlüssel im Hotel oder der Wegfahrsperre im Fahrzeug sind im rauen Fertigungsumfeld industrietaugliche RFID-Lösungen gefordert. Der Systemanbieter richtet sein Portfolio auf den Einsatz in Fertigung und Montage aus, dabei steht Betriebsfähigkeit auch unter widrigen Umgebungseinflüssen wie Hitze, Schmierstoffe, Verschmutzung oder durch metallische Werkstoffe verursachte Wirbelströme und Frequenzverstimmungen im Fokus. Softwarefunktionalitäten unterstützen die Applikation und die Datensicherheit. Eine Kernkomponente der BIS-Identifikationssysteme sind die robust in Miniaturbauweise ausgeführten Datenträger. Die Elektronik, im Wesentlichen bestehend aus einer Spule, einer Steuerlogik und einem EEPROM- oder FRAM-Speicherelement, ist darin vor widrigen Umgebungsbedingungen geschützt. Bei diesen EEPROM-Speicherelementen ist die Anzahl der Schreibzyklen begrenzt, die Anzahl der Lesezyklen dagegen unbegrenzt.

Alternativ erlauben FRAM-Speicher eine unbegrenzte Anzahl von Schreib- und Lesezyklen. Zu den Identifikationssystemen des Anbieters gehören ein oder mehrere Schreib-/ Leseköpfe mit der entsprechenden Anzahl an Auswerteeinheiten. Zum Datenaustausch empfängt der induktive Datenträger ein Energiesignal von einem Schreib-/Lesekopf und baut daraus seine Versorgungsspannung auf, um seine Daten als Pulsweiten-moduliertes Signal in Richtung Schreib-/Lesekopf zu senden. Diese ‚Puls Code Modulation‘ ist unempfindlich gegenüber externen Störungen und unterstützt so eine reproduzierbare, fehlerfreie Kommunikation. Als Zwischenspeicher verwalten Auswerteeinheiten den Datentransfer zwischen Datenträger und steuernden Systemen.

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