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Identsysteme: Was Echtzeit-Funkortungssysteme dem digitalen Zwilling bringen

Materialflüsse lückenlos abzubilden, ist für die Optimierung und automatisierte Steuerung der Produktion in einer Industrie 4.0 unerlässlich. Wertvolle Informationen für den digitalen Zwilling liefern dabei Positionsdaten von Objekten, die via Echtzeit-Funkortung erfasst wurden.

Optische Identifikationssysteme, Siemens Bildquelle: © Siemens

Dank optischer Identifikationssysteme und der Identifikation mit Funkwellen (RFID) ist die industrielle Identifikation von Werkzeugen, Material und Erzeugnissen Stand der Technik. Aber: Sie erlaubt nur die punktuelle Erfassung einzelner Objekte, die sich am jeweiligen Lesegerät vorbei bewegen, nicht jedoch eine flächige Erfassung aller Objekte im Werk. Hier bieten sich Echtzeit-Ortungssysteme (Real-Time Locating Systems, kurz RTLS) an, die stets verfügbare Verknüpfungen der Art eines Objekts (was?) mit dem Ort (wo?) und dem Zeitpunkt der Ortsbestimmung (wann?) liefern. Als typische Anwendungen in der Industrie sei hier beispielsweise an folgende gedacht:

  • In großen Fertigungen können mehrere tausend Objekte im Umlauf sein – von Paletten und Behältern mit angeliefertem Material bis hin zu Teil- und Fertig-Erzeugnissen. Die stets aktuelle Abbildung und Verfolgung dieser Materialflüsse lässt sich zur Analyse und Optimierung des Produktionsprozesses ebenso verwenden wie zur tatsächlichen Steuerung von Produktionsabläufen. So sind Rüstprozesse durchführbar, sobald ein bestimmtes Material an eine Maschine angeliefert wurde. Selten zur Verfügung stehende Betriebsmittel wie Hallenkräne oder temporäre Lagerflächen lassen sich effizienter einsetzen, wenn die aktuell im Umlauf befindlichen Güter bekannt sind, teure Such- und Zuordnungsprozesse können entfallen. 
  • Fahrerlose Transportsysteme benötigen Ortsinformationen des Fahrzeugs und der zu transportierenden Objekte zur freien Navigation sowie für Be- und Entladeprozesse.
  • Support-Prozesse wie Anlagen-, Fahrzeug- oder Container-Wartung können von Ortsinformationen profitieren, in-dem Suchprozesse verkürzt und falsche Zuordnungen zwischen Anlage und Werkzeug vermieden werden.
  • Fertigungsabläufe lassen sich fehlerfrei gestalten, wenn die Verwendung eines Werkzeugs erst bei korrekter Positionierung freigegeben wird, beispielsweise bei einer Vielzahl manueller Schraubvor­gänge mit Drehmomentvorgabe. Auch die automatisierte Dokumentation des Werkzeug-Einsatzes wird dadurch möglich.