RFID in der Fertigung: Wissen, an welcher Station sich der Arbeitsauftrag befindet

Fragt ein Kunde nach dem Stand eines Auftrags, ruft das Vertriebsteam den Fertigungsleiter an; der Leiter dreht eine Runde an der Linie und sagt: „Ich schaue nach und melde mich.“ Bis die Antwort kommt, hat sich der Stand längst geändert. Das Problem ist nicht, dass die Information fehlt, sondern dass sie verstreut auf Zetteln, Tafeln und im Gedächtnis der Menschen in der Produktion liegt.

Arbeitsauftragsverfolgung mit RFID bedeutet, dass der Durchlauf eines zum Arbeitsauftrag gehörenden Produkts oder Teils durch die Stationen automatisch über Etikettenlesungen erfasst wird und man live sieht, in welcher Phase die Fertigung steht. In diesem Beitrag erläutern wir anhand des Ansatzes zur Fertigungsverfolgung im Bereich RFID- & IoT-Systeme, wie die Methode funktioniert, welche Fragen sie beantwortet und was vor dem Start geplant werden sollte.

Das Problem manuell erfasster Fertigungsdaten

• Die eigentliche Aufgabe des Bedieners ist die Produktion; Daten einzugeben rückt mitten in der Arbeit in den Hintergrund, und die Daten werden am Schichtende gesammelt nachgetragen.
• Gesammelt eingetragene Daten erzählen die Vergangenheit, nicht die Gegenwart. Es ist nicht sichtbar, an welcher Station ein Produkt gerade wartet.
• Ein sich an einer Station aufstauendes Halbfabrikat fällt erst auf, wenn jemand an die Linie geht; der Engpass zeigt sich nicht, wenn der Bericht erscheint, sondern wenn es klemmt.
• Notizen, die verschiedene Personen zum selben Produkt führen, stimmen nicht überein; welche Angabe stimmt, wird zum Streitthema.

Wie wird die RFID-Bewegung dem Arbeitsauftrag zugeordnet?

Im Fertigungsverfolgungssystem von YazSis werden Arbeitsauftrag, Station, Arbeitsgang, Produkt und Zeitangabe mit den RFID-Bewegungen abgeglichen. Gelangt ein gekennzeichnetes Produkt oder eine Transporteinheit in den Lesebereich einer Station, verknüpft das System diese Bewegung mit dem zugehörigen Arbeitsauftrag und Arbeitsgang. Ein typischer Ablauf sieht so aus:

1. Verknüpfen Sie das Etikett mit dem Arbeitsauftrag. Das RFID-Etikett auf Produkt, Charge oder Transporteinheit wird dem Arbeitsauftragsdatensatz zugeordnet.
2. Legen Sie die Lesepunkte fest. Es wird zusammen mit der Arbeitsgangregel konfiguriert, am Eingang oder Ausgang welcher Station gelesen wird.
3. Erfassen Sie die Bewegung automatisch. Läuft das Produkt durch den Lesebereich, werden Station, Arbeitsgang und Zeitangabe verbucht; für den Durchlauf ist keine manuelle Eingabe nötig.
4. Filtern Sie wiederholte Lesungen heraus. Mehrfaches Lesen desselben Etiketts hintereinander gilt als eine einzige Bewegung; Lesungen, die nicht zum erwarteten Ablauf passen, werden zur Kontrolle markiert.
5. Verfolgen Sie den Stand live. Das Management sieht auf dem Bildschirm, in welcher Phase der Arbeitsauftrag steht und wie lange er an welcher Station wartet.

Welche Fragen kann das Management beantworten?

Sobald die Bewegungen zu einer einzigen Datensatzkette werden, lassen sich Fragen, die früher per Linienrundgang beantwortet wurden, am Bildschirm beantworten:

• An welcher Station befindet sich dieser Arbeitsauftrag gerade?
• An welcher Station staut sich Arbeit, und welcher Arbeitsgang verursacht das Warten?
• Wie lange hat ein Arbeitsgang bei früheren Aufträgen gedauert, und wo öffnet sich die Lücke zum Plan?
• Kann das Vertriebsteam auf die Frage eines Kunden nach dem Auftragsstand antworten, ohne zur Produktionslinie zu gehen?

Der eigentliche Gewinn liegt darin, dass die Wartezeit sichtbar wird. Die Fertigungszeit besteht nicht nur aus der Bearbeitungszeit; auch die Zeit, in der das Produkt auf die nächste Station wartet, nimmt einen wichtigen Platz ein. In manuell geführten Einträgen bleiben diese Wartezeiten oft unsichtbar. Stammen die Bewegungen aus Lesungen, lässt sich auf demselben Bildschirm verfolgen, vor welcher Station sich Arbeit staut, welcher Arbeitsgang hinter dem Plan zurückbleibt und welcher Arbeitsauftrag still stehen geblieben ist. Das Management ergreift Maßnahmen in dem Moment, in dem es die aufgestaute Arbeit sieht, statt auf den Störungsbericht zu warten.

Die Fertigung zu beobachten heißt nicht, Runden an der Linie zu drehen, sondern die Linie ihre eigene Bewegung aufzeichnen zu lassen.

Der Unterschied zu Barcode oder manueller Erfassung

Auch Barcode oder manuelle Erfassung können Arbeitsaufträge verfolgen; sie verlangen aber bei jedem Durchlauf, dass eine Person scannt oder schreibt. Wird die Produktion hektisch, ist dieser Schritt der Erste, der entfällt. Bei RFID geschieht die Lesung von selbst, während das Produkt den Lesebereich durchläuft; ob der Eintrag entsteht, hängt nicht mehr von der Aufmerksamkeit des Bedieners ab. Dafür liefert RFID nicht in jeder Fertigungsumgebung dasselbe Ergebnis. Metalloberflächen, Flüssigkeiten und nahe Stationen beeinflussen die Lesung; deshalb erfolgt die Einrichtung mit Messung und Kalibrierung vor Ort.

Was vor dem Start zu planen ist

Fertigungsverfolgung mit RFID ist vor einer Softwareinstallation ein Einsatzort-Design. Folgende Entscheidungen sollten zu Beginn des Projekts fallen:

• Wo sitzt das Etikett? Am Produkt selbst, am Bügel, im Korb, in der Kiste oder auf der Palette? Es ist festzulegen, ob das Etikett mit dem Produkt die ganze Linie entlang bleibt.
• Wo kommen die Lesepunkte hin? Wird jede Station überwacht oder nur kritische Übergänge? Der Lesebereich darf nicht die Nachbarstation lesen.
• Wie sind die Bedingungen vor Ort? Metalloberflächen, Flüssigkeiten und Geräte in der Umgebung beeinflussen die Lesequalität; Messung und Kalibrierung erfolgen vor Ort.
• Wie ist die Beziehung zur vorhandenen Software? Aus welchem System kommt die Arbeitsauftragsinformation, in welches System gehen die Bewegungsdaten? Dieser Ablauf wird in der Bedarfsanalyse im Rahmen des Projekts festgelegt.

Klein anfangen

Der gesündeste Einstieg ist eine einzelne Linie oder eine einzelne Produktfamilie. In den ersten Wochen geht es nicht um Berichte, sondern darum zu sehen, dass die Lesung zuverlässig funktioniert: Passen die Etiketten zum richtigen Arbeitsauftrag, erfassen die Lesepunkte die Nachbarstation, werden wiederholte Lesungen korrekt herausgefiltert? Ist die Lesung zuverlässig, spiegeln sich Wartezeiten und Engpässe ohnehin auf dem Bildschirm; den Umfang zu erweitern fällt danach leichter. Wenn Sie einen Piloten für Ihren eigenen Fertigungsablauf entwerfen möchten, können Sie auf der Seite RFID- & IoT-Systeme beginnen.