Was RFID für die Automobilproduktion bedeutet
Was bewirkt RFID in der Automobilbranche? Mehr als man ahnt. Radio Frequency Identification ist der Funken, der das Feuer der Industrie 4.0 entfacht. Ohne die drahtlose Kommunikation der Maschinen würde die Digitalisierung in der Autoproduktion nur auf Sparflamme kochen.
Ob zur Wartung, zur Instandhaltung und Inventarisierung oder für den reibungslosen Ablauf der Produktion. Die Kommunikation, die auf dem Einsatz einer elektromagnetischen Kopplung im Radiofrequenzteil basiert, sorgt für den Flow.
Inhaltsverzeichnis
Die Summe aller Teile
Unsere modernen Fahrzeuge sind zum einen mehr als die Summe aller Teile. Schließlich sind sie ja auch immer noch unser liebstes Spielzeug. Und oft eben auch mehr als bloß ein Vehikel, mit dem man von A nach B reist. Zum einen sind sie smart und umsichtig geworden. Zum anderen besitzen sie inzwischen aber auch viel mehr Teile als vor ein paar Jahren noch.
Mindestens 10.000 einzelne Komponenten werden in einem Auto verbaut. Kein schlechter Wert. Vor allem aber ist es ein Wert, der Präzision erfordert. Und hohes Maß an Organisation. Oder eben eine Kommunikation zwischen Maschinen und Einzelteilen. Diese ermöglicht es, den Überblick zu behalten. Überdies sorgt sie für den reibungslosen Ablauf. Gerade dieser ist in der Industrie 4.0 von hoher Bedeutung. Timing ist schließlich alles. Man wartet heute nicht mehr gerne auf seine Waren. Oder eben auf sein Traumauto.
Die Komplexität der Automobilproduktion aber hat wie bereits erwähnt, stark zugenommen. Unmengen an Einzelteilen. Schrauben, Unterlegescheiben, Lenkräder, Switch Banks, Module, alles hat seinen Platz und seine Zeit. Was für ein Glück, dass die Komponenten dank RFID nicht bloß stumm in der Ecke liegen. Sie melden sich, wenn sie an der Reihe sind.
Hitzebeständig, Chemikalien- und Stoßresistent
Vorteilhaft gegenüber anderen Erkennungsmodulen wie etwa dem Barcode ist dabei die Beständigkeit von RFID. In einer Produktion ist es mitunter Hitzebeständigkeit und Beständigkeit gegenüber Schlägen und andere Einflüssen wichtig.
Die Automobilproduktion macht da wohl keine Ausnahme. Sie ist geprägt von verschiedensten Einflüssen. Auch Chemikalien gehören dazu. RFID Tags aber halten fast alles aus. Aus diesem Grund eben haben RFID Tags sich in der Fertigung von Fahrzeugen längst durchgesetzt. Sie sind extrem robust und können auch aus weiter Ferne erfasst werden. Ferner sind sie sehr schnell zu lesen. Die Lesezeit für RFID-Tags beträgt weniger als 100 Millisekunden.
RFID – Wenn Schrauben mit uns sprechen
Der RFID-Tag besitzt einen Mikrochip, der uns antwortet. Er sagt, wo er ist und wo er hin will. Und wenn man der Tag entsprechend programmiert wird, erzählt er noch mehr. Er lässt Schrauben von Terminen preschen. Mehr noch erzählt er etwas über seine Beschaffenheit ihm selbstständig und teilt ihm die gespeicherten Informationen mit.
Den Strom für die Arbeit zieht sich der Chip übrigens auch aus den Radiowellen. Im Detail heißt das, dass der Tag seine Energie von der Leseantenne bezieht. Deren elektromagnetische Welle leitet Strom nämlich ab. Strom ist bei dem kleinen Wunder namens RFID also auch kein Problem.
Und kleiner und leichter geworden sind sie auch längst. Dafür hat sich das Forschungsprojekt des Frauenhofer Instituts zusammen mit smart-Tec und der BMW Group bezahlt gemacht. Schließlich müssen Autos auch immer leichter werden um den Anforderungen an Elektromobilität und Schadstoffausstoß zu genügen. Leichte Tags aus CFK (Carbonfaser verstärktem Kunststoff) sind ideal, um diesen Herausforderungen in der Smart Factory zu genügen. So bleibt auch die redseligste Schraube bei ihrem Idealgewicht.
Automatische Erkennung in der Smart Factory
Eine Autofertigung ist eine gigantische Produktion. Verschiedene Fahrzeugtypen in einer Vielzahl von Varianten. Ohne die drahtlose und unverzügliche Kommunikation von RFID wird das zäh. Oder eben auch chaotisch. Und vor allem teuer. Dabei kann sich heutzutage niemand von Kostendruck freisprechen.
Die Automobilhersteller müssen zum einem dem Wunsch des Kunden gerecht werden. Und der verlangt nach Individualität. Zudem erwartet er von seinem Auto mehr als früher. Früher besaßen Autos eben Sitze, Räder und ein Dach. Heute wollen wir Autos, die mit uns sprechen. Wir wollen smarte Fahrzeuge, die vernetzt sind. Eine Klimaanlage gehört ebenso zum Standard wie die Sitzheizung. Natürlich ist auch ein Türkantenschutz hilfreich. Der Airbag rettet Leben. Frontkamerasysteme helfen beim Einparken. Notbremssysteme, Autopilot und so weiter. Die Liste kann über Stunden fortgesetzt werden. Alle diese Teile müssen rasch und sicher verbaut werden. Durch RFID Tags eben wird es möglich kontaktlos alle Teile, die nötig sind zu erfassen.
Durch die automatische Erkennung wird den Mitarbeitern viel Arbeit abgenommen. Gleichzeitig kann die Sicherheit erhöht werden. Schließlich können durch die gescannten Tags bereits werden der Montage überprüft werden, ob alles an Ort und Stelle ist. Die richtigen Teile am richtigen Platz zu verbauen ist sicher die Basis aller Sicherheiten.
Und Sicherheit bedeutet oft auch noch mehr. So haben die Forscher des Frauenhofer Institutes festgestellt, dass sich neben der Sicherheit eben auch die Wirkkraft in der smarten Autoproduktion signifikant erhöhen lässt. So gab Marc Kujath, Forscher vom Frauenhofer Institut für Fabrikbetrieb- und Automatisierung IFF in Magdeburg folgendes zu Protokoll:
„RFID Tags in Bauteilen, kurz für Radio Frequency Identification können die Prozesssicherheit und die Effizienz deutlich erhöhen. Dies haben wir sowohl durch Machbarkeitsstudien als auch durch Funktests belegt, die wir gemeinsam mit Mercedes Bens Vans im Werk Ludwigsfelde bei Berlin durchgeführt haben.“
Marc Kujath, Forscher vom Frauenhofer Institut für Fabrikbetrieb- und Automatisierung IFF
RFID erleichtert die Dokumentation
Nicht nur während des Produktionsbetriebes sorgt die Radio Frequency Identification für Optimierung. Prozessdaten, die auf den RFID Tags hinterlegt werden, verbessern die gesamte Produktion. So können wichtige Informationen helfen, bedeutende Rückschlüsse zu ziehen. Diese werden eventuell für eine neue Ausrichtung des Ablaufs verwendet. Folgende Möglichkeiten können dabei helfen:
- Die gelesenen Informationen können die Sortierung einzelner Komponenten verbessern
- Tags geben Hinweise auf kritische Zustände, etwa zu hohe Temperaturen
- RFID hilft beim automatischen Aussortieren
- RFID hilft dabei Zeit und damit auch Kosten zu sparen, weil die Dokumentation schneller erfolgt
- Die Dokumentation ist zu jeder Zeit lückenlos
Das Beste aber an dieser Möglichkeit der intelligenten Dokumentation ist: Man erhält die Daten natürlich immer in Echtzeit! Eine langwierige Auswertung von Daten ist daher nicht mehr nötig. Ebenso wenig muss Hand angelegt werden. Eine manuelle Messung von Temperatur oder Druck ist passé. Die smarte Dokumentation in Zeiten der Industrie 4.0. ist dank RFID zur Realität geworden. Die Zukunft ist eben drahtlos.