Für mehr Selbstbestimmung in der Montage

Doch nicht nur da. Ein Überblick.

Eine vollautomatische Schützmontage: 60 verschiedene Arbeitsschritte, vier Sekunden Taktzeit und über hundert Produktvarianten ¿ allein der Gedanke an das zugehörige Datenaufkommen im Systembus sorgt da schnell bei Steuerungstechnikern für schlaflose Nächte. Doch Klaus Bleisteiner, Leiter der Konstruktion Elektrik im Sondermaschinebau bei Siemens in Amberg, wirkt entspannt, hat keine Schlafprobleme. ¿Wir geben einfach jedem Werkstück die Steuerinformationen für die Montageautomaten, Prüfvorschriften und Typeninformationen in einem mobilen Datenspeicher mit auf den Weg. Kommt der Werkstückträger dann an eine Arbeitsstation, lesen wir diese Information aus und die Maschine führt exakt die der Schützvariante entsprechenden Montage- oder Prüfschritte aus.¿ Selbstbestimmung also statt Zentralismus.

Die Technik, die dahinter steht, heißt RFID, kurz für Radiofrequenz-Identtechnik, und das eingesetzte System namens Moby kommt aus dem eigenen Konzern. Doch nicht nur deshalb setzt Bleisteiner es ein, gegenüber Alternativen wie Barcodes hat das RFID-System handfeste Vorteile: ¿Die Datenträger sind unempfindlich gegen Umwelteinflüsse, können ohne Sichtkontakt und in jeder Lage gelesen werden. Viel wichtiger ist jedoch, dass sie beliebig oft wiederbeschreibbar sind, mit der Anlage in Dialog treten und große Datenmengen aufnehmen können.¿ Im Falle der Schützmontage sind das ungefähr zwei Kilobyte, die Datenträger fassen jedoch je nach Typ bis zu 32 Kilobyte. Das klingt wenig im Zeitalter der Gigabyte-Festplatten und doch entsprechen 32 Kilobyte ungefähr der Textinformation auf zehn SCOPE-Seiten. Sie wissen am besten, wie gehaltvoll das sein kann.

Seitenweise Information im Chip

Gesendet und empfangen wird diese Information von Schreib-/Leseköpfen, die hier im Frequenzbereich 134 Kilohertz, beziehungsweise 1,81 Megahertz arbeiten. Zwei Frequenzen deshalb, weil nicht nur Daten an die batterielosen und damit wartungsfreien Datenträger übertragen werden müssen, sondern auch die dazu erforderliche Energie. Diese zieht sich der Speicher aus dem niedrigen Frequenzband, ähnlich einem Detektorempfänger, den wir alle noch aus den Elektrobasteleien unserer Jugend kennen.

Ganz neu ist dieses Prinzip nicht, begegnet es uns doch schon im Alltag in Form von Sicherungsetiketten in der Boutique oder als ¿Stechkarte¿ auf der Arbeit. Und auch bei Siemens hat sich inzwischen eine ganze Moby-Familie etabliert. Neben den speziell für Montage- und Fertigungslinien optimierten I- und E-Reihen mit großen Speicherkapazitäten und hohen Übertragungsraten finden sich im Angebot der Fürther noch die Reihen D und F für Logistikanwendungen mit preiswerten Datenträgern, die sich auch gruppenweise auslesen lassen. Auf Bussen und Bahnen fahren die V- und U-Reihe mit ihren extrem hohen Datenübertragungsraten und Reichweiten bis drei Meter mit.

Etablierte Technik also für ein paar wenige Spezialanwendungen? Mitnichten, gerade die Vorteile in der Montage sind immens. So verwundert es, dass nicht mehr auf die RFID-Technik setzen. Dazu Bleisteiner: ¿Das beginnt schon beim Aufbau der Linie. Die einzelnen Arbeitsstationen können einzeln vorbereitet und getestet werden und werden dann nur noch in die Linie eingesetzt. Eine Zeit raubende Anbindung an eine übergeordnete Steuerung und die abschließende Optimierung derselben mit allen Komponenten entfällt.¿ Das Gleiche gilt natürlich auch im Wartungsfall oder bei Umbauten.

Flexibel vor und während der Montage

Doch auch im laufenden Betrieb spielt RFID seine Vorteile aus. Nicht nur dass jedem Bauteil beim Start die Typenschildinformation für den Etikettendrucker und eine Prüfliste mitgegeben wird, die die Qualitätssicherung am Ende der Linie ausliest. Da jedes Werkstück weiß, was mit ihm geschehen soll, muss darüber hinaus die Anlage bei einem Chargenwechsel nicht erst leer gefahren werden. Ebenso verläuft der Neuanlauf nach Störungen reibungslos, weil selbst das Entfernen oder Hinzufügen von Werkstücken, ja selbst von Werkstücken mit anderer Konfiguration, die Anlage nicht durcheinander bringt. Pflegeleicht zeigt sich eine RFID-gesteuerte Montagelinie besonders bei fehlerhaft geprüften Werkstücken, die ¿ seinen wir mal ehrlich ¿ selbst in der zuverlässigsten Anlage vorkommen. In Amberg sitzen dazu Reparaturstationen entlang der Linie, an denen Teile mit schlechten Prüfergenissen auflaufen. Der Bediener kann dann bei Gelegenheit den Prüfreport dieser Teile auslesen, bekommt vom angeschlossenen Rechner Reparaturhinweise und schleust das Teil nach getaner Arbeit wieder in die Anlage ein. Je nach Art der Reparatur durchläuft es jetzt noch einmal die Anlage und lässt sich so lange ohne Montageschritte durchreichen bis es die der Reparatur entsprechende Prüfstation erreicht. So zumindest die Theorie, leider lief während meines Besuchs kein einziges Fehlteil auf.

Doch nicht nur in der vollautomatischen Montage hat RFID seinen Platz. Auch bei der Montage von Kleinserien und Sonderbauformen übernehmen mobile Datenträger Steuerungsfunktionen. Hier in Amberg programmieren sie eine kleine Handmontagelinie sozusagen im Vorbeigehen. Dazu wandert vor jedem neuen Los ein Kunststoffdummy des zu montierenden Schützes mit einem mobilen Datenträger durch die Anlage, in dem die Einstellungen der jeweiligen Montagestationen gespeichert sind. Hier werden Greifbehälter geöffnet, dort geschlossen, hier Prüfprogramme geladen, dort das entsprechende Etikett aufgerufen. Danach folgen die Schütze in Losgrößen von eins bis vierzig, so lange bis wieder ein Dummy mit Daten die Linie neu konfiguriert. Das sieht auf den ersten Blick etwas umständlich aus, doch Bleisteiner korrigiert dieses Bild: ¿Theoretisch ließe sich das auch mit einem Barcode lösen, doch weil wir das Typenschild mit dem Code erst am Ende der Montage aufbringen können, müssten wir mit einem zusätzlichen Barcodeaufkleber arbeiten, der ausschließlich Montagezwecken dient. Da rechnet sich die Moby-Lösung schnell.¿

Kluge Etiketten nicht nur in der Montage

Darauf angesprochen, ob er noch mehr Ideen für den Einsatz von RFID hat, kommt Bleisteiner etwas ins Schwärmen: ¿Ich könnte mir ein intelligentes Typenschild vorstellen, das zwar mit den wichtigsten Daten bedruckt ist, in dessen mobilem Datenträger jedoch die komplette Montage- und Prüfhistorie hinterlegt ist. Die müsste im Wartungs- oder Reparaturfall nur noch ausgelesen werden, um das Teil und seinen Zustand einwandfrei einordnen zu können.¿

Ähnliches, jedoch auf einen ganz anderen Gebiet, planen gerade die Kollegen aus Fürth in Schleswig-Holstein. Hier sollen Kühe und Schweine mit einem elektronischen Tierpass versehen werden. Der ergänzt die einfache Ohrmarke aus Kunststoff und kann Informationen über die Lebensabschnitte und vor allem über den Lebens- und Leidensweg des Viehs abspeichern. Der Qualität zuliebe.

Für Klaus Bleisteiner sind das olle Kamellen. Bei ihm in Amberg wird das Prinzip des elektronischen Laufzettels schon seit Jahren 15 000 mal am Tag mit nachweisbarem Erfolg praktiziert. Er ist schon wieder auf der Suche nach neuen Anwendungen für die Radiofrequenz-Identtechnik. Falls Sie jetzt denken, das könnte auch was für Sie sein, dann rufen Sie ihn doch mal an. Als Unternehmen im Unternehmen nimmt der Sondermaschinenbau in Amberg selbstverständlich auch externe Aufträge an. Mehr Selbstbestimmung auch hier.

Matthias Meier

Links: http://www.siemens.de/moby