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Wartung und Dokumentation

Funktechnik für Instandhalter

Eine eindeutige und unverwechselbare Markierung von Anlagen, Geräten und Maschinen hat einen hohen Stellenwert in der Industrie. Die Anforderungen an die Materialien wie Lesbarkeit oder Beständigkeit sind daher ebenfalls hoch. Weil die Applikationsfelder sich zudem immer weiter ausdifferenzieren, nimmt der Markt neue Lösungen – zum Beispiel auf Basis von Radiofrequenzidentifikation – zunehmend an.

Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbH.

Durch den Einsatz von Radiofrequency-Identification-Transpondern (RFID) lassen sich bei Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten viele Probleme lösen – wie die Prüfung in schwer zugänglichen Bereichen. Das Dokumentenmanagement erfolgt dann nicht mehr in Aktenordnern, sondern digital – was gegenüber manueller Erfassung Vorteile in Hinblick auf Geschwindigkeit und Fehlerquote bringen kann.

Markierung kennt viele Unwägbarkeiten

Die Kennzeichnung von Objekten in aggressiver Umgebung erfordert beständigen Aufdruck der Medien. Reinigungsmittel, Lösungsmittel oder andere aggressive Stoffe können dem Aufdruck zusetzen oder diesen sogar vollständig vom Kennzeichnungsschild abtragen. Zudem kann der Montageort aus anderen Gründen problematisch sein. Schwer zugängliche Bereiche – zum Teil ohne Licht oder stark verschmutzt – erschweren das Ablesen der Kennzeichnung. Das kann Mitarbeitern viel Zeit kosten und Arbeiten an den Betriebsmitteln zu kostspieligen Prozessen machen. Papiergestützte Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten stellen auch aus anderen Gründen eine Herausforderung dar: Das Mitführen von Prüfunterlagen, Wartungsprotokollen und Objekt-Dokumentationen erschwert die Wege zwischen den Wartungspunkten.

Im Außenbereich können die Unterlagen aus Papier zudem durch Umwelteinflüsse wie Regen oder Wind beeinträchtigt werden. Nach dem Wartungsrundgang wird ausgewertet und die Ergebnisse auf den Papierprotokollen werden in das IT-System übertragen. Auch dieser Prozess verschlingt Zeit und Kosten und birgt zudem Fehlerpotenzial. Denn Änderungen oder Ergänzungen an Objekten müssen dokumentiert werden. Typenschilder oder Kennzeichnungsschilder müssen neu bedruckt und ausgetauscht werden. Diese Maßnahmen bringen zusätzlichen Aufwand und verursachen so ständig Kosten.

Transponder für verschiedene Aufgaben

Papiergestützte Arbeiten können durch industrietaugliche Identifikations- und Kommunikationsmöglichkeiten weitgehend ersetzt werden. RFID unterstützt die berührungslose Identifikation, den Austausch von Daten sowie die Lokalisierung von Informationsträgern ohne direkten Sichtkontakt. Ein dafür erforderlicher Transponder oder Tag besteht aus einem Mikrochip, einer Antenne sowie einem Träger oder Gehäuse. Die digitalen Informationen werden im Mikrochip gespeichert, als Stromversorgung für den Mikrochip während des Kommunikationsvorganges dient die Antenne. Bei den Transpondern unterscheidet man zwischen aktiv und passiv. Aktive Transponder haben eine eigene Energiequelle – meist in Form einer Batterie. Sie versorgt den Mikrochip und erzeugt ein Rücksignal. Durch die hohe Reichweite von mehreren Hundert Metern werden aktive Transponder häufig in der Logistik genutzt. Passive RFID-Transponder enthalten keine eigenen Energiequellen und sind daher wartungsfrei. Sie versorgen sich aus den Funksignalen des Abfragegeräts und haben dadurch eine geringere Reichweite. Bei den passiven Transpondern unterscheidet man zudem noch zwischen

  • Low-Frequency-Transpondern (LF – 125-135 Kiloherz)
  • High-Frequency-Transpondern (HF -13,56 Megaherz)
  • Ultra-High-Frequency-Transpondern (UHF – 868 Megaherz).

Aufgrund ihrer kompakten Bauweise lassen sich die Tags in einer Vielzahl von Bauteilen integrieren. Die Anforderungen an Transponder hinsichtlich Lesereichweite und Performance hängen von der Größe der Antenne und den physikalischen Eigenschaften des Mikrochips ab. Daher variieren die erhältlichen Modelle in ihren Dimensionen. Das maximale Datenvolumen – also die Menge der Informationen, die auf dem Speicherchip hinterlegt werden können – hängt von der Speicherkapazität des Chips ab.

Kennzeichnen und Erfassen ohne Sichtkontakt

In vielen aktuellen Szenarien werden Kodierungen auf Schilder gedruckt, um mehr Informationen in der Kennzeichnung zu hinterlegen. Auch Kennzeichnungssysteme wie Barcode und QR-Code werden zur Anlagenkennzeichnung für die Instandhalter eingesetzt. Für das Erfassen dieser Codes wird jedoch Sichtkontakt benötigt – die Reichweite zwischen Lesegerät und Code beträgt wenige Zentimeter. Zudem können ‚gespeicherte‘ Informationen nicht mehr geändert werden. Auch Schmutz, Dunkelheit und Alterung des Schildes oder Etikettes beeinträchtigen das Scannen der Codes. Für das Auslesen der Informationen aus RFID-Transpondern wird kein direkter Sichtkontakt benötigt. Die Ausleseeinheit etwa in Form eines Handhelds oder einer stationären Antenne muss sich in der unmittelbaren Nähe des Transponders befinden. Je nach Transpondermodell und Umgebung können RFID-Transponder und Leseeinheit mehrere Meter auseinander liegen. Zudem unterstützt die Technologie eine dynamische ortsunabhängige Datenbearbeitung.

Kennzeichnung im Kraftwerk

Am Beispiel des Kraftwerk-Kennzeichensystems (KKS) und des Reference Designation Systems for Power Plants (RDS-PP) zeigt sich, wie RFID-Technologie die Anlagenkennzeichnung ergänzen kann. Das KKS dient der einheitlichen und systematischen Kennzeichnung von Kraftwerksanlagen, RDS-PP ist ein Ersatz für das Kraftwerk-Kennzeichensystem KKS mit einer Reihe von Neuerungen und Erweiterungen. Kennzeichnungsschilder werden hierbei mit einem KKS- oder RDS-PP-Code bedruckt, einem Kurztext und einem Barcode. Durch die zusätzliche Integration eines RFID-Transponders im Schild bieten sich Möglichkeiten wie die RFID-unterstützte Datenerfassung bei Kontroll-, Rund- und Inspektionsgängen.

Durch das Zusammenspiel von RFID-Lösungen und Planungsprogrammen lassen sich auf diese Weise weitgehend durchgängige Kennzeichnungssysteme schaffen. RFID-Technik ist bereits heute vielseitig einsetzbar. Dabei ergeben sich insbesondere durch die Kombination von Markierungsmaterial und Funk-Technik neue Anwendungen bei der Kennzeichnung von Objekten. Anwender können mithilfe der verschiedenen Komponenten im Bereich Wartung und Dokumentation eine Vielzahl an Verbesserungen und Vereinfachungen der täglichen Arbeitsprozesse erreichen.


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