Wenn Werkzeuge anfangen zu funken

J. C. Aurich u.a.: Wenn Werkzeuge anfangen zu funken Wenn Werkzeuge anfangen zu funken Innovativer RFID-Einsatz in der Fertigung Jan C. Aurich, Markus Faltin und Felipe A. Gómez Kempf, TU Kaiserslautern Prof. Dr.-Ing. Jan C. realisiert werden. Am Beispiel des die sich mit Werkzeugen im Rahmen Aurich ist seit 2002 In- haber des Lehrstuhls für Produktlebenszyklus von Werkzeugen der Fertigung auseinandersetzen. Hier- Fertigungstechnik und Be- wird in diesem Beitrag die Ausrü- bei werden sowohl Planungs- als auch triebsorganisation (FBK) an der Technischen Universität stung von Zerspanwerkzeugen mit Steuerungsaufgaben im Bereich des Kaiserslautern und Leiter des RFID-Technologie diskutiert. Eine Material- und Informationsflusses wahr- Centrums für Produktions- technik Kaiserslautern. solche Ausrüstung ermöglicht sowohl genommen [2]. Gerade die zahlreichen die Verbesserung des Werkzeugma- Tätigkeiten des Werkzeugmanagements nagements als auch die Erbringung in der Fertigung, wie beispielsweise Dipl.-Wirtsch.-Ing. Markus Faltin ist wissenschaftlicher innovativer Serviceleistungen (Be- Werkzeugvermessung oder -bereitstel- Mitarbeiter am FBK und stimmung von optimalen Schnitt- lung und das Rüsten von Maschinen, beschäftigt sich schwer- punktmäßig mit RFID in der werten, Logbucheinträge, etc.) über verursachen einen hohen manuellen Fertigung. den gesamten Produktlebenszyklus. Aufwand und können zu Fehlern in der Fertigung führen [3]. Zur effizi- Die Fertigung qualitativ hochwertiger enten Durchführung des Werkzeugma- und komplexer Güter beruht seit jeher nagements werden sowohl logistische Dipl.-Ing. Felipe A. Gómez auf der Bündelung spezifischer Kom- Informationen (z.B. Einsatzhäufigkeit), Kempf ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am FBK und be- petenzen zahlreicher Leistungsträger. organisatorische Informationen (z.B. schäftigt sich schwerpunkt- Bei der überbetrieblichen Kooperation Werkzeugnummer) als auch technische mäßig mit prozessorien- tierten Produktionssystemen. werden vielfach die Herausforderungen Informationen (z.B. Schnittparameter) eines effizienten Informations- und benötigt. Insbesondere die Verarbeitung Materialflusses unterschätzt. Besonders der technischen Informationen beinhal- im Bereich des unternehmensübergrei- tet einen hohen Personalaufwand und fenden Informationsflusses, der Weiter- ist entscheidend für eine zuverlässige Radio Frequency Identification gabe von notwendigen Informationen und effiziente Produktion [4]. Für ein (RFID) dringt zunehmend in die Fer- für einen effizienten Prozessablauf ent- erfolgreiches Werkzeugmanagement ist tigung vor und ermöglicht eine Par- lang einer Wertschöpfungskette liegen es wichtig, das richtige Werkzeug mit allelisierung von Informations- und die Herausforderungen [1]. Der Ma- den richtigen Informationen zur rich- Materialfluss. Dadurch können Ferti- terialfluss von Fertigungsprozessen ist tigen Zeit zur Verfügung zu stellen. Da gungsprozesse mit aktuellen Informa- in hohem Maße abhängig von den zur die Informationen für das Werkzeug an tionen gespeist und weitere lebens- Verfügung stehenden Fertigungshilfs- unterschiedlichen Stellen im Prozess er- zyklusorientierte Serviceleistungen mitteln. Besonders Werkzeuge, die zur zeugt und auch verwendet werden, birgt Bearbeitung eines Produkts benötigt eine automatische, dezentrale Speiche- Kontakt: werden, stehen im Zentrum der Be- rung von relevanten Informationen der TU Kaiserslautern trachtung wenn es um Kostenredu- ERP oder Tool-Management Systeme Lehrstuhl für Fertigungstechnik und zierung und Ablaufoptimierung geht. direkt am Werkzeug eine Effizienzstei- Betriebsorganisation Daher bildet ein optimales Werkzeug- gerung für das Werkzeugmanagement Postfach 3049 management die Grundlage für effizi- [5]. Eine in den letzten Jahren zuneh- 67653 Kaiserslautern ente Prozesse. mend aufkommende Technologie, die Tel.: 0631 / 205-4067 Die Aufgaben des Werkzeugma- an dieser Stelle Chancen und Potentiale E-Mail: faltin@cpk.uni-kl.de nagements umfassen sämtliche Unter- bietet, ist RFID (Radio Frequency Iden- URL: http://www.superfid.de nehmensfunktionen und -tätigkeiten, tification). © GITO-Verlag 23 Informations- und Kommunikationstechnik Was ist Radio Frequency Identification? Optimierung von Automatische Werkzeugkreis- Werkzeugkreis Identifikation Id tifik ti von RFID ist ein automatisches Identi- läufen Werkzeugen am fikationsverfahren, welches die Fähig- Arbeitsplatz keit besitzt, Daten berührungslos und ohne Sichtkontakt zu übertragen und Informationen dezentral zu speichern Speicherung Automatische einer digitalen Einsatzpotentiale [3]. Ein RFID-System setzt sich im We- Übertragung Werkzeug- g von RFID auf von sentlichen aus drei Elementen zusam- begleitkarte Maschinen- Werkzeugen men: der RFID-Middelware (Software), steuerungs- daten dem Schreib-/ Lesegerät sowie dem so genannten RFID-Tag, der als Datenträ- ger direkt an Objekten befestigt wird Überwachung Dezentrale [4]. Das Schreib-/ Lesegerät überträgt des Werkzeug- Speicherung von p g zustands Fertigungsdaten die für die Kommunikation mit dem Bild 1: Einsatzfelder der Transponder notwendige Energie und RFID-Technologie auf empfängt Daten vom (bzw. schreibt Werkzeugen. Daten auf den) RFID-Tag. Diese werden über die RFID-Middleware an die ent- dezentral speichern und ohne Sicht- Der Einsatz der RFID-Technologie in sprechenden Applikationen (z.B. Tool kontakt übertragen lassen, ergeben sich der Maschine kann dazu beitragen, den Management Systeme) weitergeleitet für Werkzeuge mit RFID eine Vielzahl Zustand eines Werkzeuges zu erkennen [6]. Die Stärken der RFID-Technologie von Einsatzpotentialen (Bild 1). So und zu überwachen, um eine optimale liegen vor allem im Bereich des au- können RFID-Tags auf Werkzeugen Ausnutzung des Werkzeuges (bspw. tomatischen Austauschs von Daten die automatische Identifizierung von maximale Standzeit) zu erreichen. Hier- ohne direkten Sichtkontakt zwischen Werkzeugen an Maschinen und das durch ergibt sich durch eine zeitnahe Schreib-/ Lesegerät und RFID-Tag.