Echtzeit-Rückverfolgbarkeit und Siemens-SPS-Integration in Metallfertigungsumgebungen

Da sich die Automobilfertigung weiter in Richtung Industrie 4.0 und Smart Factory-Automatisierung bewegt, benötigen Produktionslinien zuverlässigere Identifikationstechnologien, die in metallintensiven Hochgeschwindigkeits-Industrieumgebungen eingesetzt werden können.

Herkömmliche Barcode-Systeme haben oft mit Verschmutzung, manueller Abhängigkeit und instabiler Identifikationsleistung zu kämpfen. In Produktionslinien für Automobilsitze, wo Metallträgerstrukturen, Vibrationen, Ölverschmutzung und strenge Taktzeiten an der Tagesordnung sind, hat sich industrielles RFID zu einer zuverlässigeren Lösung für die automatische Identifizierung und Prozessrückverfolgbarkeit entwickelt.

Superisys bietet industrielle RFID-Hardwarelösungen, die speziell für die Fabrikautomation und raue Fertigungsumgebungen entwickelt wurden. Durch die Kombination des RF-HY30R-R4 RFID-Lesegeräts , IACM-P4-PN ProfiNet Gateway und des RF-HZMTY300-2K RFID-Tags haben mehrere Produktionslinien für Automobilsitzkomponenten eine stabile Arbeitsplatzidentifikation, Siemens-SPS-Integration, MES-Konnektivität und vollständige Prozessrückverfolgbarkeit erreicht.

Technische Herausforderungen bei der Herstellung von Automobilsitzen

Stützstrukturen für Autositze bestehen überwiegend aus Metall, was herkömmliche Identifikationstechnologien vor erhebliche Herausforderungen stellt.

Typische Produktionsprobleme sind:

• Elektromagnetische Störungen durch metallische Werkstücke

• Verpasste Lesevorgänge und falsche Auslösung bei Hochgeschwindigkeitsbewegungen

• Manuelles Barcode-Scannen reduziert die Takteffizienz

• Komplexe Integrationsanforderungen mit Siemens S7-1500 SPS-Systemen

• Staub, Öl und Vibrationen beeinträchtigen die Zuverlässigkeit der Hardware

• Anforderung an die Rückverfolgbarkeit der Fertigung in Echtzeit

In automatisierten Produktionslinien, die rund um die Uhr in Betrieb sind, wirkt sich die Identifikationsstabilität direkt auf die Produktionskontinuität und Qualitätskontrolle aus.

Produktionslinien-Workflow

1. Paletteninitialisierung

Zu Beginn des Produktionsprozesses schreibt das RFID-System eine eindeutige RFID-ID in jeden Palettenanhänger.

Die ID ist verknüpft mit:

• Produktmodell

• Produktionscharge

• Fertigungsauftrag

• Informationen zur Prozessroute

Die Siemens-SPS validiert und speichert alle Initialisierungsdaten vor Produktionsbeginn.

2. Automatische Workstation-Identifikation

Während sich Paletten durch verschiedene Fertigungsstationen bewegen, erkennt das RFID-Lesegerät automatisch die Paletten-ID.

Typische Stationen sind:

• Servo-Einpressung

• Anzugsdrehmoment

• Funktionsprüfung

• Überprüfung der Montage

Die RFID-Daten werden in Echtzeit über ProfiNet-Kommunikation an die Siemens-SPS übertragen.

Dadurch entfällt das manuelle Scannen von Barcodes und die Produktionskonsistenz wird verbessert.

3. Echtzeit-Prozessdatenbindung

Fertigungsanlagen wie:

• FESTO Servopressen

• Elektrische Drehmomentwerkzeuge

• Online-Inspektionssysteme

Laden Sie Produktionsparameter direkt in das MES-System hoch.

Alle Prozessdaten sind mit der RFID-ID verknüpft, darunter:

• Einpresskraftkurven

• Drehmomentwerte

• Inspektionsergebnisse

• Produktionszeitstempel

• Betreiberaufzeichnungen

Dadurch entsteht für jedes Produkt eine lückenlose digitale Herstellungshistorie.

Kernvorteile der Lösung

Stabile Identifizierung in Metallumgebungen

Das Lesegerät und das Tag sind gemeinsam optimiert, um eine äußerst stabile Kommunikation unter Metallinterferenzbedingungen zu erreichen.

Schnelle Siemens-SPS-Integration

Die standardmäßige ProfiNet-Kommunikation vereinfacht die Integration in Siemens-Automatisierungssysteme ohne aufwändige Nachentwicklung.

Online-Inspektion und Qualitätskontrolle