Automatisierungslösungen am Fraunhofer IIS

ORAT – Ortung in der Automatisierung

Auf einen Blick

Die Einführung von RFID Systemen in der Automatisierungstechnik war Anfang des Jahrtausends ein bedeutender technischer Fortschritt – vom Förderband bis zur Just in Time Produktion, wo Produktions- und Materialfluss entlang der Lieferkette abgestimmt sind.

Das Fraunhofer IIS geht hier einen innovativen Schritt weiter.  Eine Technologie, die in den Betriebsabläufen bzw. der Lieferkette integriert ist, ermöglicht eine kontinuierliche Identifikation und Ortung der Produktionswaren.

Insbesondere für den sicheren Ablauf der Wartung und Instandhaltung großer Anlagen ist es notwendig, den Aufenthaltsort von Anlagenteilen, Werkzeugen, und ggf. auch von Personen in Echtzeit zu bestimmen. Dadurch werden Suchaktionen und Ressourcenverschwendung vermieden. Somit werden Prozesse effizient gesteuert und kritische Situationen können                                                                                                 schnell erfasst und beurteilt werden.

Auf der Basis eines konkreten beispielhaften Use Cases werden in diesem Projekt die genannten Vorteile als auch die einfache Integration in dem Betriebsablauf demonstriert.

Ein weiterer Forschungspunkt in ORAT ist das Konzept einer funkbasierten Ortungsarchitektur, die auch in einer schwierigen Produktionsumgebung (z.B. in metallischen Maschinen und Regalen, Metallträgern an der Decke und an Wänden) zuverlässig funktioniert. Dies wird anhand einer flexiblen hierarchischen Struktur realisiert, die auf festen und mobilen Ankermodulen ruht als auch auf einer dynamischen Kombination verschiedenen Messprinzipien basiert.

Technologie

Hauptkomponente im Projekt ORAT ist das BlackFIR® 868 – eine Empfangseinheit (Goniometer) zur Winkelschätzung der zu ortenden Signale. Es kann über hohe Reichweiten hinweg inner- und außerhalb von komplexen Gebäudestrukturen orten. Die zu ortenden Waren tragen ein Ortungsmodul (TAG), was über die ID hinaus auch weitere Sensordaten übermitteln kann.  Die Middleware-Plattform verarbeitet Orts- und ID-Information weiter und stellt den Leitsystemen kontextspezifische Ereignisse zur Verfügung. Die für den Produktionsbetrieb relevanten Daten werden an ein MCS (Material Control System) weitergegeben, das mit Hilfe der lokalen Daten das Routing, die Produktinformation und das Prozesshandling ermittelt und optimiert. Ein großer Vorteil im Projekt ORAT ist die induktive Ladung der Ortungsmodule. Die Goniometer können über Power over Ethernet versorgt werden.

Technische Vorzüge:

Anwendung

Vor allem in der Halbleiterfertigung findet das Projekt ORAT Anwendung.  Durch die vom Fraunhofer IIS entwickelte Technologie können Teile in der Produktion wie beispielsweise Werkstücke, Maschinen, Anlagen und Transportsysteme rückverfolgt werden. Sie können den Arbeitsablauf dezentral und selbstständig ausführen. Des Weiteren sind das Konzept und die Module adaptierbar auf weitere Produktionsgebiete und finden in der Logistik Anwendung.

Kundennutzen

  • Flexibilität der Materialflusstechnik und Automatisierung aller Gruppen und Fließreihen
  • Vermeidung von Ressourcenverschwendung, teuren Rückrufaktionen, Suchaktionen und Prozessunterbrechung
  • Beschleunigtes Auffinden von Objekten
  • Energieautarke Identifikations- und Ortungslösung
  • Automatisierung von Prozessschritten
  • Verminderung der Fehlprozessierung
  • Reduzierung von Handlingsprozessen
  • Effiziente Steuerung von Prozessen
  • Optimierung von Prozessen in der Linienstruktur
  • Steigerung des Durchsatzes
  • Kostenersparnis

Angebot

Unsere Lokalisierungstechnologie im Projekt ORAT ist in vielen Anwendungen in Produktion und Industrie 4.0  effektiv einsetzbar. Eine Kombination der Ortungslösung des Fraunhofer IIS mit möglichen vorhandenen Telemetrie- und RFID-Systemen bietet die Möglichkeit, einfach und zeiteffektiv vorhandene Asset Management Systeme auf Industrie 4.0 Standard umzurüsten. Unser Institut berät Sie gerne bei der Einführung von Ortungstechnologien im Bereich Automatisierung, Produktion und Industrie 4.0.

In unserem neuen, weltweit einzigartigen Test- und Anwendungszentrum L.I.N.K. ist es möglich, sehr anwendungsnah Situationen zu Test- und Demonstrationszwecken im Speziellen für Produktion und Logistik nachzubilden.