Ob Druckerprobleme, lange Laufwege zur Verteilung von Dokumenten, kaum lesbare Notizen oder fehlende Begleitpapiere – Papier-basierte Abläufe in der Fertigung können eine potenzielle Fehlerquelle sein und zeitlichen Aufwand und Kosten verursachen. Eine Lösung sind Electronic Paper Displays (EPD).
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Electronic-Paper-Anwendungen sind etwa aus Supermärkten bekannt, wo sie als digitale Preisschilder fungieren. Während frühere Modelle noch mit LC-Displays ausgestattet waren, verfügen weiterentwickelte Geräte mit E-Paper-Technologie über Funkmodule sowie lange Batterielaufzeiten.
In der Fertigung werden Electronic-Paper-Displays (EPD) zur Digitalisierung von Produktions- und Logistikprozessen eingesetzt. Sie sollen helfen, Prozesse effizienter und flexibler zu machen. Verfügbar sind Applikationen zur Beschriftung von Lagersystemen und Behältern in der Materialbereitstellung und Kommissionierung, digitale Auftrags- und Warenbegleitkarten, Displays zur Unterstützung von Montageaktivitäten sowie zur Anzeige von Arbeitsplatz- und Maschineninformationen. Typische Größen der Geräte liegen zwischen 2,6 und 5,8″ bei digitalen Begleitkarten für größere Ladungsträger. Die Anwendungen tragen zur informationsbasierten Steuerung von Prozessen bei. So zeigen EPD-Systeme etwa den nächsten Arbeitsschritt oder das nächste Teil einer Stückliste an. Neben Artikel- und Auftragsnummer sowie Mengen- und Termininformationen können zusätzliche Daten per Bar- oder QR-Code abgerufen werden. Ist ein Prozessschritt beendet, wird die Anzeige automatisch aktualisiert. Auch können Änderungen während der laufenden Bearbeitung dargestellt werden, etwa wenn Ettikettenbeschriftungen angepasst oder Aufträge vorgezogen werden müssen.
Der Bedarf nach sinnstiftender Etikettierung ist in Ladengeschäften und Fabriken gleichermaßen hoch. (Bild: ©zapp2photo/stock.adobe.com)
In einem Kundenprojekt von Trebing + Himstedt wurde ein EPD-gestütztes Pick-by-Light System umgesetzt, welches Mitarbeiter in der Montage bei der Kommissionierung unterstützt. Sobald ein Auftrag im Manufacturing Execution System (MES) markiert wird, erzeugen alle Kleinladungsträger mit Material für den ausgewählten Auftrag ein LED-Lichtsignal. Dies spart Zeit beim beim Suchen auftragsbezogener Komponenten. Auf diese Weise können auch in anderen Bereichen gesuchte Objekte schnell lokalisiert und bearbeitet werden.
Die Funktionsweise aktueller EPD-Systeme gestaltet sich dabei wie folgt (siehe Grafik). Über ein Webinterface wird auf den EPD-Server zugegriffen und das System gesteuert. Der Server kommuniziert über ein Gateway mit den Displays und kann über eine Funkverbindung (WLAN) Daten übertragen und abfragen. Im Webinterface wird das konfigurierbare Label-Design mit den anzuzeigenden Daten verknüpft. Diese Daten können über System-Schnittstellen (APIs) direkt aus Datenbanken von Drittsystemen generiert werden, was automatische Anzeigeänderungen ermöglicht. Alternativ können Daten in einem Austauschformat, wie etwa einer CSV-Datei, gespeichert und auf den Server hochgeladen werden.
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EPD-Systeme werden zur standortunabhängigen Verwaltung auch in der Cloud angeboten, welche dann mit Drittsystemen wie etwa einer MES-Software On-Prem oder ebenfalls in der Cloud (Cloud2Cloud) integriert werden.
Typische Funktionsweise von Electronic Paper Display (EPD)-Systemen (Bild: Trebing & Himstedt Prozeßautomation)
Wegen der zunehmenden Marktdurchdringung und Massenfertigung von EPD-Lösungen sind die Anschaffungskosten in den vergangenen Jahren gesunken. Der Wechsel von Papier zu EPD-basierter Informationsdarstellung bietet hier verschiedene Optimierungspotenziale. So sind papierbasierte Prozesse nicht miteinander gekoppelt. Auch wird der Zeitaufwand für das Handling von Papier oft unterschätzt oder ist nicht bekannt. Allein dadurch, dass Informationen nicht mehr gedruckt, verteilt oder gesucht werden müssen, ergeben sich kurze Amortisationszeiten für EPD-Systeme. Auch Fehlerquellen und Durchlaufzeiten können reduziert werden.
EPD-Systeme haben zudem einen geringen Energieverbrauch. Bei durchschnittlich drei bis vier Aktualisierungen pro Tag beträgt die Laufzeit der Batterie oft mehrere Jahre. Im Gegensatz zu Papieretiketten können sie beliebig oft beschrieben werden. Durch die mehrfache Anwendung bei geringen Energiekosten sind sie von der Nutzung her nachhaltig.
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