Fahrzeugverfolgung

Daniel Schilling,

Position in Echtzeit bestimmen

Fahrzeugverfolgung durch präzise Echtzeit-Ortung: In der Busfabrik Hoşdere von Mercedes-Benz Türk gehören zeitaufwändiges Suchen und weite Suchwege auf dem 36 Hektar großen Werksgelände der Vergangenheit an. Durch die Implementierung des Echtzeitortungssystems Simatic RTLS von Siemens kann der türkische Bus- hersteller seine Fahrzeuge mit Leichtigkeit orten und nachverfolgen.

Die Komplettlösung Simatic RTLS ermöglicht Mercedes-Benz Türk, sein Werk effizienter zu betreiben, da lange Suchzeiten und -wege reduziert werden. © Siemens

Das Mercedes-Benz Türk Buswerk in Hoşdere liegt in den Randbezirken von Istanbul, Türkei. Es wurde 1994 gebaut und ist eines der größten Werke in Europa. Pro Jahr werden hier um die 4.500 Fahrzeuge von rund 3.300 Mitarbeitern fertiggestellt. Die Fabrik erstreckt sich über 360.000 m², auf denen vier verschiedene Busbaureihen gefertigt werden. Dabei wird auf modernste Technik und höchste Qualität gesetzt, die bei jedem Produktionsschritt im Vordergrund stehen: bei Schweißrobotern und ausführlichen Tests bis hin zu den umfangreichen Prüfungen nach der Endmontage. Mit dem Ortungssystem Simatic RTLS, das auf einer skalierbaren Hybridtechnologie basiert und sowohl für die industrielle Indoor- als auch Outdoor-Anwendung geeignet ist, werden nun in der Fabrik alle fertigen Busse auf dem Werksgelände höchst präzise verfolgt.

Visualisierung in Echtzeit

Sobald ein Bus aus der Produktionshalle gefahren und auf dem Betriebsgelände in Hoşdere abgestellt wurde, kann er auf jedem der 200 Parkplätze lokalisiert werden. Ohne die Echtzeit-Dokumentation würde für die Mitarbeiter die tägliche Suche nach der Nadel im Heuhaufen beginnen. „Die Größe des Werksgeländes in Verbindung mit der fehlenden Echtzeit-Dokumentation hatte zur Folge, dass unsere Mitarbeiter nie genau wussten, ob das Fahrzeug, das sie suchten, noch immer an der zuletzt dokumentierten Stelle steht oder ob es zwischenzeitlich an einen anderen Ort gebracht wurde“, erklärt der Projektverantwortliche Abdullah Aydin, Senior Solution Architect of IT for Bus Production and Research Development Bus/Truck bei Mercedes-Benz Türk. „Die Dokumentation des aktuellen Standorts war bisher nur auf einem Desktop-Computer in externen Büros möglich, was eine zeitgenaue und verzögerungsfreie Erfassung und Abbildung schwierig machte.“

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Diese ungenaue Ortsbestimmung hat zu längeren Suchzeiten mit zahlreichen Umwegen geführt und dadurch den Ressourcenverbrauch erhöht. „Wir standen vor der Herausforderung, ein System zu finden, das wir nutzen können, um unsere Fahrzeuge in Echtzeit zu verfolgen und deren exakten Standort dokumentieren zu können“, meint Aydin. Das Ziel von Mercedes-Benz Türk war dementsprechend, die Suchzeiten in Hoşdere zu verkürzen, bestehende Fahrwege zu optimieren und die Effizienz des Werks zu steigern. Das neue System sollte zudem flexibel und ausbaubar sein, sodass es auch in Zukunft an Veränderungen und die ständig wachsenden Anforderungen von Mercedes-Benz Türk angepasst werden kann.

Hohe Systemflexibilität

Mercedes-Benz Türk, Buswerk in Hoşdere, Türkei. © Siemens

Jederzeit zu wissen, wo sich die Fahrzeuge befinden – seit der Implementierung der Komplettlösung Simatic RTLS ist das kein Problem mehr. Das System erlaubt dem Kunden, eine Ortungstechnologie zu wählen, die für eine präzise Ortung im Außenbereich geeignet ist. Der minimale Konfigurationsaufwand und der modulare Aufbau erleichtern die Installation und Erweiterung des Ortungssystems sowohl im Innen- als auch im Außenbereich.

„Letztlich haben wir uns aus drei Gründen für die Siemens-Lösung entschieden”, erklärt Aydin. „Die Flexibilität, die Erweiterbarkeit und die Effizienz des Systems haben uns von Anfang an überzeugt. Wir wollten mit der RTLS-Lösung auch ungenutzte Potenziale vergleichbarer Anwendungen ausschöpfen.“ Mit Simatic RTLS lassen sich Materialflüsse steuern, die Verwendung einzelner Bauteile überwachen und die Montage des Endprodukts lückenlos dokumentieren. Zusätzlich ist das Verorten kleinerer Gegenstände, wie Werkzeuge oder Werkstücke, in Innenbereichen und größere Produkte in Außenbereichen jederzeit und ohne Probleme möglich. Nach der erfolgreichen Umsetzung und Optimierung des Pilotprojekts plant Mercedes-Benz Türk, das System auf weitere Werke in der Türkei auszuweiten.

Echtzeit-Ortung auf Parkplätzen

Im Zuge der Umsetzung hat Siemens das Echtzeit-Ortungssystem Simatic RTLS, bestehend aus rund 100 Gateways und 300 Transpondern, sowie der Ortungssoftware Simatic RLTS Locating Manager geliefert. Die Software berechnet die Echtzeit-Position der einzelnen Transponder und gibt diese Information über definierte Schnittstellen an übergeordnete Systeme weiter, sodass eine genaue Ortsbestimmung des Parkplatzes möglich ist. Damit der Locating Manager überhaupt die Positionen der jeweiligen Busse bestimmen und diese kontinuierlich aktualisieren kann, hat Siemens zuerst alle relevanten Fahrzeuge auf dem Werksgelände mit einem Transponder ausgestattet. Der Transponder wird vorübergehend in einer Stofftasche mittig an der Windschutzscheibe befestigt, damit er in vorgegebenen Intervallen ein Signal an die Gateways senden kann, die wie Satelliten im Ortungssystem agieren.

Als nächstes hat Siemens die Ortungsinfrastruktur, basierend auf einer 2D-Ortung mit 100 Gateways, die mit dem Netzwerk verbunden sind, aufgesetzt. Die Gateways übernehmen die präzise Echtzeit-Ortung in der lokalen Infrastruktur, indem sie drahtlos mit den Transpondern kommunizieren. Dabei empfangen sie die Signale der Transponder und übermitteln diese über das Netzwerk an den Locating Manager. Die Gateways wurden als fixe Referenzpunkte an Gebäuden oder Laternenmasten befestigt, sodass sie über den gesamten Parkbereich des Werksgeländes mit einem einheitlichen Radius von 20 bis 30 Metern verteilt sind. So können einerseits die an den Fahrzeugen angebrachten Transponder kontinuierlich ihre Entfernung zu den Infrastrukturgeräten messen und ein genaues Signal an die Gateways übertragen. Andererseits kann die übermittelte Entfernung genutzt werden, um in der Locating Manager Software die genaue Position des Fahrzeugs zu bestimmen.

An Bussen befestigte Transponder senden in festgelegten Intervallen Signale, um die Fahrzeugortung zu vereinfachen. © Siemens

Der Locating Manager gibt den Ort in Echtzeit an die Visualisierungssoftware von Mercedes-Benz Türk weiter, die die Standorte der Fahrzeuge auf einer Karte dokumentiert, und dank einer Suchfunktion das Nachverfolgen von spezifischen Fahrzeugen ermöglicht. Der Einsatz der 2,4-Gigahertz-Funktechnologie von Siemens, die sich ideal für Anwendungen in großen Außenbereichen eignet, gewährleistet höchste Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Datenerfassung. Bei diesem Projekt hat sich Siemens aktiv für die 2,4-Gigahertz-Technologie entschieden, da sie für den Kunden die wirtschaftlichste Lösung ist.

Wegen der hohen Funkreichweite von mehreren hundert Metern und der hervorragenden Materialdurchdringung musste Siemens nur wenige Infrastrukturobjekte einsetzen und konnte diese weiter auseinander platzieren. Die hohe Flexibilität der Siemens-Technologie ermöglicht die gleichzeitige Verwendung verschiedener Funktechnologien bei gleicher Infrastruktur. Beispielsweise kann Mercedes-Benz Türk das bestehende Echtzeit-Ortungssystem von den Außenbereichen in die Innenbereiche erweitern, ohne die Infrastruktur anpassen zu müssen. Die Flexibilität, die gesamte Lösung noch im Nachgang weiter anpassen zu können, ebnet den Weg für die Automatisierung weiterer Prozesse in Innenbereichen, wie die Bestückung des Lagers oder die Verortung kleinerer Produkte. Nach einer 8-monatigen Umsetzungsphase unterstützt das Ortungssystem zuverlässig bei der Fahrzeugortung.

Echtzeitdaten zur genauen Standortsbestimmung

In der Praxis hat sich Simatic RTLS vom ersten Tag an bewährt. Die Mitarbeiter des Buswerks waren besonders von der hohen Ortungsgenauigkeit beeindruckt. „Mit dem Ortungssystem von Siemens können wir die Standorte unserer Fahrzeuge zuverlässig bis auf den Stellplatz genau bestimmen,“ sagt Aydin. Die hohe Genauigkeit des Simatic RTLS-Systems und die Auswertung der Standortdaten ermöglicht die spätere Umstellung zusätzlicher Werke auf Echtzeit-Ortung und die Optimierung weiterer Werksprozesse.

Die Basis dazu ist die installierte Gateway-Infrastruktur, die viel mehr leisten könnte als nur Fahrzeuge auf dem Werksgelände zu orten. „Als nächstes müssen wir die Datenauswertung des Locating Managers in unseren Produktionshallen sinnvoll einsetzen“, sagt Aydin über das Potenzial des Mercedes-Benz-Türk-Werks. Mit der webbasierten Location Intelligence Software, die dynamische Daten analysiert und visualisiert sowie Ereignisse verarbeitet, hat Siemens bereits eine passende Lösung dafür im Portfolio. Durch die intelligente Verknüpfung von Transponder-ID und Bestelldaten und die Nutzung von Geofences kann das System in Echtzeit erkennen, wenn einer der Transponder in einen bestimmten Bereich kommt oder ihn verlässt. Der Anwender erlangt einen umfassenden Überblick über Materialfluss und Bestellinformationen in seinem Werk und kann seine Produktions- und Logistikprozesse systematisch optimieren.

Fehler beseitigen in händisch erstellten Fahrzeugdokumentationen

Neben seiner Präzision punktet Simatic RTLS auch mit Verfügbarkeit und Transparenz. Tatsächlich hat der Locating Manager mit seiner integrierten Statusüberwachung der RTLS-Infrastruktur die Erwartungen des Kunden weit übertroffen. „Mit der RTLS-Lösung haben wir jederzeit eine Echtzeit-Übersicht von allen Fahrzeugen“, erzählt Aydin. „Als nächstes möchten wir unseren Mitarbeitern mit Tablets den mobilen Zugang zum System ermöglichen – und somit unser Fahrzeugmanagement auf ein noch höheres Effektivitätslevel bringen.“ Auch die Anwender waren schnell von der neuen Technik begeistert. Dank des neuen Systems können sich die Mitarbeitenden wieder auf ihre eigentlichen Arbeiten konzentrieren, da durch Simatic RTLS langes Suchen und das Zurücklegen weiter Distanzen maßgeblich reduziert wurden.

Durch die Optimierung des Fahrzeugmanagements, der Reduzierung der Such- und Wegezeiten sowie der Steigerung der Effizienz und Ressourcenverfügbarkeit ist Simatic RTLS für Mercedes-Benz Türk in Hoşdere ein weiterer Baustein, um seinen Qualitätsansprüchen auf allen Prozessebenen gerecht zu werden. Dank der intelligenten Komplettlösung können nun der genaue Standort und der Weg zu den fertigen Bussen auf dem Werksgelände nachverfolgt werden. Die geplante Ergänzung von Transponderschnittstellen eröffnet weitere Möglichkeiten für das Werk Hoşdere. Zukünftig werden Standortinformationen direkt an die lokale Steuerung übermittelt und für übergeordnete Systeme bereitgestellt. Diese Daten können dann genutzt werden, um einen Mehrwert für die Gesamtfabrik zu schaffen.

Mustafa Belhan, Siemens

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