Bild: Pepperl+Fuchs
Aus dem Feld in die Cloud

Das Potenzial der RFID-Technologie lässt sich oft nur dann voll ausschöpfen, wenn die Daten aus dem Feld direkt in ein IT-System übertragen werden. Neoception, das Tochterunternehmen von Pepperl+Fuchs, hat dafür ein Basismodell entwickelt. Der Clou: Ohne viel Aufwand lässt es sich an die jeweiligen Kundenbedürfnisse anpassen.

Das industrielle Internet of Things (IIoT) setzt eine ganz neue Infrastruktur in Industriebetrieben voraus. Eine solche Struktur muss in der Lage sein, Anlagen- und Prozessdaten in ihrer ganzen Tiefe zu erfassen, diese zu übertragen und zu verarbeiten. Die heutige Steuerungs- und Datenerhebungs-Infrastruktur gibt jedoch häufig nur einen Bruchteil dieser Daten in der Automatisierungspyramide nach oben weiter. Eine SPS beispielsweise empfängt und verarbeitet in der Regel nur Sensordaten, die für die Steuerung der Anlage erforderlich sind. Dabei kann ein moderner Sensor viel mehr. Er liefert nicht nur Messwerte, sondern jede Menge anderer nützlicher Daten, wie zum Beispiel Informationen über den Sensortyp oder den übergeordneten Prozessablauf. Wenn ein Unternehmen zum Beispiel wissen will, wie oft es einen Ladungsträger oder eine Gussform benutzen kann, bis sie ausrangiert werden muss, benötigt es keine SPS.


Zwar ließe sich diese so programmieren, dass die Daten beispielsweise an eine Cloud übertragen werden. Aber: Die meisten Geräte, die heute in Betrieb sind, können modernen Konnektivitäts- und Sicherheitsstandards nicht ansatzweise genügen. Deshalb wäre es riskant, diese Geräte ans Internet anzubinden.

 

Die Alternative zur SPS


Neoception hat daher nach Alternativen zur SPS gesucht und auf Basis der RFID-Technologie eine Lösung ausgearbeitet. Dabei werden die Daten von Leseköpfen erfasst, über eine Auswerteeinheit direkt in ein Gateway transferiert und von dort sicher in die Cloud gebracht. Doch was macht das Auslesen und den Transport der Daten so interessant? Trays, Paletten, Gussformen, überhaupt jede Art von Stückgut, lassen sich mit Funketiketten und Transpondern ausstatten. Mit Hilfe stationärer Schreib-/Leseköpfe können diese dann eindeutig identifiziert werden. Die Vorteile: Dank RFID-Technologie ist eine eindeutige Identifikation auch ohne Sichtkontakt möglich; außerdem lassen sich die Transponder auslesen und beschreiben, und es können gleichzeitig viele Transponder erfasst werden. Der F190 RFID-UHF-Schreib-/Lesekopf von Pepperl+Fuchs etwa kann die Daten von 40 Transpondern gleichzeitig lesen. Dadurch lassen sich Daten rasch übermitteln, und die Durchlaufzeiten verringern sich merklich. Ein weiteres Plus: Im F190 ist eine Antenne integriert, mit deren Hilfe er zwischen linear horizontaler und vertikaler sowie zirkularer Polarisation umschalten kann. Dies erlaubt eine zuverlässige Transponder-Identifikation – selbst dann, wenn die Güter in unterschiedlichen Orientierungen, also unsortiert, vorliegen.


Die ausgelesenen Daten gibt der F190 im nächsten Schritt an die Auswerteeinheit iDENTControl von Pepperl+Fuchs weiter; von dort gelangen sie ins Gateway und dann in die Cloud. So erreicht der Nutzer einen barrierefreien Datenfluss durch sämtliche Ebenen der Automatisierungspyramide.

 

Der Benefit für Unternehmen


Unternehmen profitieren dabei in vielerlei Hinsicht. Besonders für die Fertigungsindustrie ergeben sich ganz neue Möglichkeiten. Speziell wenn Trays, Paletten, Gussformen oder Werkstückträger jedweder Art mit Transpondern versehen und die Warenbewegungen über mehrere Standorte hinweg betrachtet werden. Beispiel Qualitätskontrolle: Wenn bekannt ist, dass eine Gussform nach 100 Durchläufen ausrangiert werden muss, lässt sich dies unternehmensweit und eindeutig sicherstellen. Die Information wird in einer Cloud-Anwendung hinterlegt. Nähert sich eine Gussform der Leseeinheit, wird diese Information an die Anwendung weitergegeben. Ist die Anzahl von 100 Lesungen erreicht, kann dem Werker oder der Anlage signalisiert werden, dass die Gussform auszusortieren ist. So hat der Betreiber über den Cloud-Service einen ständigen Überblick über die Einsatz- oder Umlaufzahlen und kann die Anlage entsprechend steuern und optimieren. Das Unternehmen vermeidet auf diese Weise Ausschussware und spart gezielt Ressourcen.


Eine Demo der Technologie werden wir auf der SPS IPC Drives vorführen. Dort veranschaulichen wir, wie die Daten von RFID-Lesegeräten direkt in die Cloud übertragen und dort verarbeitet werden können, um Assets zu tracken und deren Zustand zu ermitteln.


Das beschriebene Modell hat aber nicht nur das Potenzial, die Qualitätskontrolle zu verbessern. Auch der Prozess selbst kann effizienter gestaltet werden, weil aufwändige Umrüstzeiten an der Anlage entfallen. Jeder Transponder kann produktionsspezifische Informationen speichern, die der Lesekopf bei der Identifikation mit auslesen kann. Sprich, er weiß durch den Tag der Werkstückträger, ob Produkt A, B, C oder D hergestellt werden soll und kann diese Information entsprechend an die Anlage weitergeben. Die Vorzüge werden besonders bei Unternehmen mit mehreren Produktionsstandorten deutlich. Durch die eindeutige Kennzeichnung von Produkt und Werkstückträger wissen die Verantwortlichen immer, welches Produkt und welcher Träger sich wo befinden. Die Verarbeitung und Verwendung der Daten bleiben auch nicht mehr auf den einzelnen Standort beschränkt, sondern können durch das Bündeln der Daten im Cloud-Service standortübergreifend erfasst und dargestellt werden.

 

Das Basismodell zum Vermieten


Das Modell ist für Unternehmen aller Branchen interessant. Das Besondere: Es wird Firmen als Abonnement zur Verfügung gestellt. Der Nutzer spart somit die Entwicklungskosten für die Basistechnologie. Alles, was er benötigt, um zu starten, ist ein Internetanschluss. Das Gateway ist von uns bereits vorkonfiguriert und lässt sich rasch an die jeweiligen Bedürfnisse des Kunden anpassen. Der Cloud-Service lässt sich im Rahmen von kundenspezifischen Entwicklungsprojekten spezifisch anpassen.


Über Schnittstellen können SAP-Systeme angebunden werden, die beispielsweise anzeigen, wie oft und wann welches Produkt ein- und ausgeliefert wurde. Und über kundenspezifische Applikationen können sich Nutzer beispielsweise den Status von Gussformen zuverlässig und sicher visualisieren lassen. Apropos Sicherheit: Neoception sorgt und bürgt jederzeit für die sichere Funktion des Gateways und aller Schnittstellen. Die Unternehmensdaten bleiben selbstverständlich dort, wo sie hingehören – im Besitz des Unternehmens.

www.neoception.com
www.pepperl-fuchs.de

 

Beitrag aus dem Supplement agile Technik 2.2017

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