Intelligent identifizieren im Materialfluss mit RFID

Die kompakte Bauform des RFU620 kommt insbesondere dem Einsatz auf Gabelstaplern zugute, da sich der Interrogator platzsparend zwischen die Hubgabeln anbringen lässt.

Für Anwendungen in der Behälterfördertechnik und für den mobilen Einsatz an Staplerfahrzeugen hat SICK das Schreib-/Lesegerät RFU620 entwickelt – und damit aktuelle Anforderungen aus der Branche an einen kompakten RFID-Sensor für die störsichere Identifikation im UHF-Bereich umgesetzt. Die Gate- (RFGS Pro) und Tunnellösungen (RFMS Pro) für das lückenlose Track-and-Trace von Objekten im Warenfluss zeigen, dass SICK auch bei RFID-Komplettsystemen der richtige Partner ist.

Eingesetzt wird der RFU620 in der Intralogistik u. a. zur Behälter- und Palettenidentifikation im Materialfluss.

RFID-Kompetenz im Nah- und Fernfeld

RFID ist eine auf Funk basierende Technologie, die in der Applikation eine Reihe von Vorteilen bietet. Lesen und Schreiben ohne Sichtkontakt, mehrfach verwendbare Datenträger, Pulklesung von Objekten, Wartungsfreiheit – all dies sind oftmals die entscheidenden Argumente zugunsten von RFID und gegen optische Systeme mit Barcodes. Zudem bieten die Systeme intelligente Funktionalitäten, die die Integration, den Betrieb und die Diagnose wesentlich vereinfachen. Für den internationalen Markt der Materialflusstechnik und Logistik ist zudem entscheidend, dass die Funkfrequenzen durch ISO/IEC-Normen weltweit standardisiert sind. Das RFID-Portfolio von SICK unterscheidet physikalisch zwischen der Nahfeldtechnologie High Frequency (HF; 13,56 MHz), wie sie in der Produktfamilie RFH620/RFH630 umgesetzt ist, und der Fernfeldtechnologie Ultra High Frequency (UHF; 860 – 960 MHz), auf der die Produktfamilie RFU620/RFU630 basiert. Damit sind sowohl Lösungen möglich, bei denen – wie z. B. bei der Identifikation von Behältern – Daten über kurze Distanzen bis zu einigen Dezimetern zu übertragen sind, als auch solche Applikationen realisierbar, bei denen erhöhte Reichweiten bis zu einigen Metern erforderlich sind, z. B. zur Identifikation von Paletten oder Sonderladungsträger in Warenein/-ausgangstoren. Beide Technologien haben in der Logistik daher ihre Berechtigung, wobei die UHF Technologie aufgrund Datenstandards (GS1) für offene Systeme genutzt wird.

Das RFID-Portfolio von SICK bietet innovative Produkt-, System- und Integrationslösungen für eine Vielzahl von intralogistischen Aufgabenstellungen.

Kompaktlösung für kurze Reichweiten

Der RFU620 ist als UHF-Schreib-Lesegerät für kurze Reichweiten und enge Einbausituationen optimiert. Der kompakte Interrogator ermöglicht Sendeleistungen bis zu einer Reichweite von einem Meter einzustellen und kann sich so der jeweiligen Lesesituation anpassen. Bereits integrierte Funktionen erlauben gezieltes Ansprechen von Transpondern und die Zuordnung des Transponders zum Leseereignis. Weitreichende Tools helfen zusätzlich bei der richtigen Einrichtung der Lesestelle und unterstützen bei der Diagnose. Verschiedene Filterfunktionen fokussieren die Kommunikation auf Transponder mit bestimmten Datenstrukturen, auf Transponder mit einer bestimmten Mindest-Sendestärke oder schließen eine Mehrfacherfassung desselben Transponders in einer definierbaren Zeitspanne aus. Die Basis hierfür ist das homogene und symmetrische Kommunikationsfeld des RFU620, das ein sicheres Datenübertragungsverhalten in Lese- wie auch in Schreibzyklen gewährleistet. Eingesetzt wird der RFU620 in der Intralogistik u. a. zur Behälter- und Palettenidentifikation. Weitreichendes Zubehör ermöglicht zusätzlich die üblichen Anbindungen in die Linientopologien (ProfiBus, Profinet, Ethercat, RS422/485, DeviceNet). Die kompakte Bauform kommt insbesondere dem Einsatz auf Gabelstaplern zugute, da sich der Interrogator platzsparend zwischen die Hubgabeln anbringen lässt. Integratoren bietet der RFU620 dadurch die Möglichkeit einer kompletten Anbindung in mobile Identifikations- und Datenfunksysteme, wie sie in immer mehr Staplerflotten üblich sind. Die integrierte CANopen-Schnittstelle ermöglicht die Integration direkt in das Fahrzeugsystem.

IDpro: Drei Technologien, ein Integrationskonzept

Produktlösungen wie der RFU620 werden konsequent in die Funktionalität der Auto ID-Plattform IDpro von SICK integriert. Ob Barcodeleser, 2D-Codeleser oder RFID-Systeme – alle IDpro-Geräte haben Ethernet bereits anschlussfertig „on board“ und lassen sich auf die gleiche Weise anschließen, konfigurieren, parametrieren und in Feldbusumgebungen integrieren. Anwender profitieren von kosteneffizienten und investitionssicheren Lösungen für ihre Aufgabenstellungen; Integratoren und OEM haben vollständig kompatible und vernetzbare Technologien mit einheitlichen Parametrier- und Bedienoberflächen, mit durchgängig kompatibler elektrischer wie auch mechanischer Anschlusstechnik sowie mit identischen Feldbuskomponenten. Daher verfügt der Interrogator zum einen über die in der Logistikbranche üblichen Schnittstellen- und Feldbusstandards – u. a. RS232/422, Ethernet TCP/IP, Ethernet IP, CANopen, PROFIBUS DP und PROFINET IO – und zum anderen über die innovative PoE- Integrationsoption (Power-over-Ethernet). Aber auch Systemlösungen sind so gestaltet, dass sie bei der Integration in ein komplexes Anlagenumfeld kommunikationstechnisch alle üblichen I/O- und Schnittstellenstandards bedienen können.

Branchen-Know How als Basis für Systemlösungen

Gilt es bereits bei der Entwicklung von RFID-Produkten, die Sprache der späteren Integratoren und Anwender zu sprechen, so ist dies bei der Entwicklung kompletter RFID-Systemlösungen noch viel mehr der Fall. Dass man dies bei SICK seit Jahrzehnten beherrscht, beweisen u. a. die unzähligen Fluggepäck-Identifikationssysteme, die rund um den Erdball an allen großen und international relevanten Airports im Einsatz sind. Auch die neuesten Systemlösungen RFGS Pro (für: Radio Frequency Gate System) und RFMS Pro (für: Radio Frequency Modular System) zielen darauf ab, logistische Ablaufe durch hohen Durchsatz und transparente Prozesse zu optimieren.

Prozesssichere Pulkidentifikation

Das Track-and-Trace-System RFGS Pro ist eine flexible und intelligente Komplettlösung für den Warenein- und -ausgang in der Logistik. Das System besteht aus UHF-Interrogatoren für die Objektidentifikation, einem zentraler Controller mit integriertem Zuordnungsalgorithmus und einem 2D-Laserscanner zur Objekt-, Geschwindigkeits- und Richtungserkennung. Das RFGS Pro ermöglicht so eine eindeutige Zuordnung der RFID-Tags dezentral am Gate. Gleichzeitig ist die Pulkerfassung, z. B. von Kartons auf einer Palette, zuverlässig gegen sogenannte „False-positive reads“ geschützt, denn die Richtungserkennunng unterscheidet zwischen RFID-Tags, die dynamisch, d. h. in der Bewegung durch das Portal, gelesen werden und solchen, die sich zufällig im Umfeld befinden. Dadurch wird eine höchstmögliche Zuordnungsrate erreicht: Die Leseinformationen des RFID-Interrogators können bewertet und die nicht prozessrelevanten Leseinformationen statischer Tags herausgefiltert werden. Im Betrieb sorgen integrierte Service-, Überwachungs- und Diagnosetools für eine hohe Verfügbarkeit des RFGS Pro. Eingesetzt wird das Komplettsystem u. a. zum vollautomatischen, unterbrechungsfreien Überwachen von Warenbewegungen im Wareneingang und Warenausgang, z. B. an LKW-Verladerampen oder Übergaben an die Produktions- oder Lagerlogistik. Ein anderes Einsatzgebiet ist das Retourenmanagement von Behältern. Nachdem die Ware entnommen worden ist, müssen Mehrweg-Behälter in der Regel wieder zurückgesendet werden. Gestapelt auf einer Palette wird jeder abgehende Behälter identifiziert und im Behälterbestand als zurückgesendet markiert. Dadurch ist jederzeit klar, wo sich welche Behälter befinden – das Behältermanagement ist transparent, Kosten durch mögliche Verluste oder Schwund werden minimiert.

RFID-Tunnel optimiert Logistikqualität

Hohe Durchsatzleistungen und besondere Flexibilität bei der Systemauslegung verspricht das Track-and-Trace-System RFMS Pro. Eingesetzt wird es u. a. im Wareneingang sowie im Warenausgang und im Versand. Die Identifikation der Objekte erfolgt in einem selbsttragenden und modular konfigurierbaren RFID-Tunnel. Sein innovatives Aufbaukonzept aus Modulen in zwei Breiten mit und ohne Antenne eröffnet vielfältige Variationsmöglichkeiten. Sie erlauben es, das System mit geringem Planungs- und Konstruktionsaufwand optimal an räumliche und materialflusstechnische Randbedingungen anzupassen. Ergänzend zur Funktionalität des Interrogators RFU630 sind in das RFID-Tunnelsystem Lichtschranken zur Triggerung der Lesetore, ein Inkremental-Encoder zur Erfassung der Fördergeschwindigkeit und Position des Objektes sowie ein Systemcontroller MSC800 integriert. Dessen integrierter Zuordnungsalgorithmus schließt reflexionsbedingte Zufallslesungen aus dem Umfeld aus. Gleichzeitig stellt er über die Auswertung der Signalstärke der Datenübertragung sicher, dass die identifizierten Tags auch bei engen Abständen und hohen Durchsatzleistungen den richtigen Objekten zugeordnet werden – und dies auch dann, wenn die Förderstrecke nach einem Stopp wieder anläuft. Optional lässt sich ein RFMS Pro durch die Integration von Barcodescannern, 2D-Codelesern und einem Volumenmesssystem zur Erfassung der Objektdimensionen zu einer maßgeschneiderten High-End-Identifikationslösung erweitern. Im Wareneingang gewährleistet das Tunnelsystem einen wesentlich transparenteren und schnelleren Vereinnahmungsprozess: Die Ware muss nicht mehr per Hand gescannt werden, sondern wird einfach auf die Förderstrecke gelegt, die es durch Tunnel und dann weiter zum Bestimmungsort im Lager oder der Produktion transportiert. In der Kommissionierung und im Warenausgang hilft das RFMS Pro, Falschlieferungen zu vermeiden, in dem es sicherstellt, dass genau die Ware verpackt und ausgeliefert wird, die auch bestellt wurde. Weniger Fehler und mehr Logistikqualität bedeuten unter dem Strich für den Anwender eine schnelle Amortisation.

Der zunehmende Verbreitungsgrad wird das RFID-Portfolio von SICK auch in Zukunft mit dem Ziel erweitern, sie noch einfacher und schneller an neue Herausforderungen adaptierbar zu machen.