Das Problem bei den meisten modernen Fertigungsumgebungen ist, dass die Dinge nicht miteinander kommunizieren. Die Entscheidungsfindung ist zentralisiert und vom Menschen gesteuert, was zu Fehlern führt und die Geschwindigkeit verringert. Unternehmen wie Siemens verändern diese Realität mit Industrie 4.0, einer Bewegung zur Vereinheitlichung physischer und cyber-physikalischer Systeme mit dem Internet der Dinge und Dienste. Das erwünschte Endergebnis sind intelligente, agile Fertigungsumgebungen, in denen Cyber-Physical Systems Aufgaben autonom ausführen, diagnostizieren und nach Bedarf anpassen. In solchen Einrichtungen werden Informationen in Echtzeit zwischen Cyber-Physical Systems und Menschen ausgetauscht, idealerweise sowohl intern als auch mit Lieferanten.
Es ist eine große Aufgabe. Die Entwicklung intelligenter Systeme, die sich in Echtzeit selbst diagnostizieren und miteinander kommunizieren, erfordert universelle Standards, die für viele verschiedene Praktiken und Anwendungen gelten. Branchenkenner wie Siemens und Bosch arbeiten hart daran, genau diese Standards zu vereinen. Eine Konstante in solchen Umgebungen ist RFID - eine Technologie, die IT-Systemen echte Vorteile bringt.
"Moderne Systeme schaffen einen digitalen Zwilling eines Produkts, eines Plans, von allem, was systembedingt passieren muss", erklärt Markus Weinländer, Leiter des Produktmanagements für SIMATIC Kommunikationsprodukte im Siemens-Geschäftsbereich Process Industries and Drives. "Aber es gibt immer Diskrepanzen zwischen einem idealen Digitaldruck und dem, was in der Produktion passiert."
Weinländer erklärt, wie RFID verwendet wird, um das ideale Szenario mit der Realität zu synchronisieren - indem Diskrepanzen durch Tracking aufgedeckt werden. "Produktionsumgebungen mit IT-Systemen, insbesondere solche, die Big-Data-Ansätze verwenden, müssen Informationen automatisch sammeln und Pläne mit den Geschehnissen in der Fabrik synchronisieren." RFID erfüllt in dieser Hinsicht mehrere Funktionen: Es werden ausreichend detaillierte Daten gesammelt, um Analysen und Vorhersagen zu ermöglichen und sicherzustellen, dass die Realität mit dieser Vorhersage klarkommt. "Je mehr Informationen man in der Cloud hat", so Weinländer, "desto größer ist die Notwendigkeit der Synchronisation in den Fabriken."
Die Nachverfolgung von Lieferungen, Ausrüstung, Inventar und die Entwicklung eines fertigen Produkts trägt wesentlich zur Effizienzsteigerung bei. Stellen Sie sich eine komplexe Fertigungsumgebung vor, beispielsweise die Luft- und Raumfahrtindustrie, in der es 10.000 verschiedene SKUs gibt, aber es gibt nie einen Engpass im Angebot und folglich auch keine Arbeitsniederlegungen. Jeder Arbeitsbereich, mehrere zehn Quadratmeter groß, wird aufgefüllt, sobald die verfügbaren Komponenten eine Mindestanzahl erreichen. Wenn RFID-Tags gelesen und Spezifikationen für die Bearbeitung geändert werden, passen sich die Maschinen automatisch an die neuen Spezifikationen an. Solche Szenarien sind möglich, weil sich RFID-Eingaben von festen Lesegeräten zu vernetzten festen Lesegeräten und dann zu vernetzten Bereichslesegeräten entwickelt haben.
"Dies geschieht jetzt - es sind keine neuen Nachrichten", sagt Atte Kaskihalme, Business Area Director für Nordic ID. "Wir haben die Phase erreicht, in der Sie alles auf einer Reise durch eine Fertigungsumgebung verfolgen können, von Komponenten bis zu fertigen Produkten, von Werkzeugen bis zu Uniformen und Behältern."
Einige Unternehmen nutzen die Tracking-Fähigkeiten von RFID, um Mehrwertdienste anzubieten. Eine europäische einheitliche Verleihfirma beispielsweise nutzt RFID, um einen kostenpflichtigen Vor-Ort-Sicherheitsüberprüfungsdienst anzubieten, der sicherstellt, dass alle Mitarbeiter ihrer Kunden jeden Tag die richtige Ausrüstung erhalten.
Kaskihalme vergleicht, was in RFID mit Telekommunikation passiert. Zuerst gab es feste Systeme. Dann kam das Internet zu öffentlichen Telefonnetzen, dicht gefolgt von lokalen privaten Netzwerken, die VOiP-fähig wurden. Nun nähern sich Europa und andere Jurisdiktionen einem einheitlichen VoIP-basierten System. Wie sich das getan hat, hat sich die Rolle der Telcos verändert. Sie verkaufen und installieren keine PBX-Anlagen mehr und senden keine Arbeiter mehr, um Bewegungen, Ergänzungen oder Änderungen vorzunehmen. Jetzt verkaufen sie meistens nur Dienstleistungen.
RFID bewegt sich in die gleiche Richtung. In der Anfangszeit wurden separate Leser an lokale Systeme angeschlossen. Dann begannen feste und mobile Leser, sich das gleiche Netzwerk zu teilen, sprachen dieselbe Sprache, sammelten Daten und sorgten für vollständige Sichtbarkeit. "Wo wir sehen, dass die Branche als nächstes bewegt wird", prognostiziert Kaskihalme, "ist ein wertschöpfender Datenanalyse-Service." In diesem aufkommenden Internet von RFID-Lesegeräten oder "IoRFID" kann die Vorfilterung und Analyse all dieser Daten einen enormen Mehrwert für eine Fertigungsumgebung bieten. Ferngesteuerte feste Leser-Netzwerke, ergänzt durch Daten von Handheld-Lesegeräten, können anwendungsfallspezifische Daten über Cloud-basierte Dienste liefern, um die Effizienz zu steigern, zusätzliche Agilität zu schaffen oder zukünftige Anforderungen vorherzusagen.
