Effektive Walzenlogistik mit RFID bei ThyssenKrupp Nirosta
Euro I.D. Identifikationssysteme entwickelte Hardware zur Identifizierung von Arbeitswalzen
Im Edelstahlkaltwalzwerk von ThyssenKrupp Nirosta in Dillenburg werden Arbeitswalzen mit Glas- und die Lagerplätze mittels passiver UHF-Tags identifiziert, die Lagerplatzverwaltung erfolgt via automatischer Platz- und Kassettenerfassung. Die Konzeption der RFID-Hardware unterlag dem Unternehmen Euro ID Identifikationssysteme, das auch eine spezielle Hardware zur Identifizierung der Arbeitswalzen in den Transport- und Lagerbehältern (Kassetten) entwickelte.
Veröffentlicht: Märzausgabe 2009 "RFID im Blick"
In dem Edelstahlkaltwalzwerk Dillenburg werden Edelstahlbleche gewalzt. Um den Qualitätsansprüchen gerecht zu werden, müssen die Arbeitswalzen entsprechend dem zu walzenden Blech ausgewählt werden. Mithilfe der RFID-Technik lassen sich die betreffenden Arbeitswalzen schneller und effektiver lokal finden. Fehler verursachende Walzen können zudem schnell identifiziert und aussortiert werden.
Mobile Walzenidentifikation
In einem ersten Projektschritt wurden 250 Arbeitswalzen, die an einem der drei Walzgerüste zum Einsatz kommen, mit 125-kHz-Glastags ausgestattet. Diese ermöglichen es, jede einzelne Walze zu identifizieren und somit Schleifergebnisse und Einsatzzeiten der Walzen eindeutig zuzuordnen. Informationen über Abmessungen, Bearbeitungen und die Einsatzdauer jeder Arbeitswalze sind in einer Datenbank gespeichert, die im Hintergrund agiert. Eine Java-basierte Webanwendung stellt sicher, dass die Mitarbeiter jederzeit mithilfe eines Handheld-Computers über eine WLAN-Anbindung
online auf diese Informationen zugreifen können. Auf Anforderung des Mitarbeiters kann die Software diesem empfehlen, welche Arbeitswalze sich für welchen Anwendungsfall eignet. Die Entscheidung liegt aber weiterhin bei den Mitarbeitern. Für die Umsetzung der Software zeichnete BEA Elektrotechnik und Automation verantwortlich. Die Konzeption der RFID-Hardware unterlag dem Unternehmen Euro I.D. Identifikationssysteme, das auch eine spezielle Hardware zur Identifizierung der Arbeitswalzen in den Transport- und Lagerbehältern (Kassetten) entwickelte.
UHF-Tags steuern Walzenlogistik
Die Arbeitswalzen werden in Kassetten von den Schleifmaschinen zu den Walzanlagen per Stapler transportiert. Die Zwischenlagerung erfolgt in Regalen, auf Vorratstischen und Bodenstellplätzen. Diese wurden ebenfalls mit 125-kHz-Glastags ausgerüstet und in einem separaten Lagersystem eingepflegt. Um die Transportbewegung der Walzen per Stapler zu automatisieren, wurden die Kassetten und Regale und alle Lagerplätze – im ersten Prototypen circa 100 Plätze – zusätzlich mit passiven UHF-Transpondern ausgestattet.
Automatische Staplerbuchung
Alle Transponder wurden mit einer eindeutigen Kennung, welche den RFID-Tag direkt mit einem der Lagerplätze oder einer der Kassetten in Verbindung bringt, beschrieben.
Dies erlaubt es, auch ohne Onlinezugang zur Datenbank die Identifizierung durchzuführen. Auf den Staplern wurde je ein RFID-UHF-Reader fest installiert, der die gelesenen Daten an eine Auswerte-, Anzeige- und Übertragungseinheit liefert. Jeder Stapler kommuniziert über das werkseigene WLAN mit einem zwischengeschalteten Logistikserver. Dieser stellt die gesammelten Daten sortiert und geordnet dem zentralen Datenbanksystem zur Verfügung und verarbeitet die Daten chronologisch, auch wenn diese während des Betriebes kurzfristig den Funkbereich verlassen haben.
„Ausgeklügelte“ Technik
Die technischen Schwierigkeiten bei der Umsetzung, bedingt durch den hohen Metallisierungsgrad der Umgebung, forderten bei diesem Projektschritt das gesamte Know-how der Ingenieure heraus. So wurden sowohl die Positionen der Transponder auf den Kassetten und den Lagerplätzen optimiert, um bestmögliche Leseergebnisse zu erzielen, als auch spezielle Antennen entwickelt. Eine Software erkennt durch „ausgeklügelte“ Algorithmen automatisch, ob eine Kassette gerade eingelagert oder ausgelagert wird, und gibt dem Staplerfahrer einen entsprechenden visuellen Hinweis auf den im Fahrerraum installierten Monitor. Die Buchung der Transportbewegung wird vollkommen automatisch bis in die Datenbanksysteme geleitet. Das System der automatischen Staplerbuchung wurde nach den Vorgaben von ThyssenKrupp Nirosta von Euro ID Identifikationssysteme konzipiert, das die benötigte Software für die Anwendung selbst erstellte. Auch die erforderliche Spezialhardware wurde angefertigt und deren Installation vor Ort begleitet.
Erreichte Ziele und Erweiterung
Laut Herbert Schneider, Abteilungsleiter Informationsmanagement und Organisation im Werk Dillenburg sowie als Projektleiter verantwortlich für das Projekt „Walzenmanagement mit RFID“, werde durch das eingeführte Gesamtsystem die Möglichkeit geschaffen, fehlerkritische Walzen schnell zu identifizieren und einer Spezialbehandlung zuzuführen. „Hierdurch steigt die Fertigungssicherheit unserer Produkte mit höchster Anforderung an makellose Oberflächen deutlich“, so das positive Fazit des Projektleiters. In den folgenden Projektabschnitten werde das System auf weitere Walzanlagen von ThyssenKrupp Stainless übertragen.
Von Björn Lambertz, Projekt Assistent, Euro I.D. Identifikationssysteme
Bilder: ThyssenKrupp Nirosta
