Anwendungsfall für die Produzierende Industrie
Track and Trace
Größere Transparenz in der Fertigung durch Rückverfolgbarkeit sämtlicher Produktbewegungen und zugehöriger Prozessdaten.
Typische Problemstellung
Der „Lebenszyklus“ bei der Entstehung von Produkten ist meist nur lückenhaft dokumentiert und schwer nachvollziehbar. Intransparenz und eine fehlende Überwachung der innerbetrieblichen Logistik und Lieferkette hin zu Werkstücken, den Bearbeitungsmaschinen und Transportbehältern bis zu den fertigen Produkten kann noch immer in manchen Unternehmen beobachtet werden. Gleichzeitig besteht jedoch der Wunsch sowie teilweise die gesetzliche Notwendigkeit nach Transparenz und eindeutiger Rückverfolgbarkeit über die gesamte Lieferkette; insbesondere bei mehrstufigen Fertigungsprozessen mit verschiedenen Maschinen und Anlagen sowie unterschiedlichen Produkten und Produktvarianten.
Zudem resultieren Suchzeiten, unnötige Wegezeiten und eine Verschwendung von Ressourcen durch nicht genau bekannte Positionen, Bewegungen oder Lagerorte beispielsweise von Trays, Transportpaletten, Containern und Transportwagen. Häufig wird hierfür eine manuelle, papierbasierte Dokumentation betrieben. Es herrscht nicht immer Klarheit darüber, welches Werkstück bzw. welcher Werkstückträger wann die nächste Fertigungsstufe bzw. den nächsten Arbeitsgang durchläuft oder durchlaufen hat. Eine Verfolgung in Echtzeit ist so nicht umsetzbar und die Möglichkeiten zur Nachvollziehbarkeit der auf den Trays mitgeführten Waren und Werkstücke über die Fertigungsstufen und Fertigungsprozesse hinweg bzw. entlang der Lieferkette sind stark eingeschränkt. Auch die optimale Planung und Ausnutzung der Ressourcen und Kapazitäten ist nur eingeschränkt möglich. Die Rückverfolgung der Werkstücke und Produkte im Fertigungsprozess zeichnet sich als ungenau, unvollständig oder fehlerbehaftet ab. Eine lückenlose Dokumentation der Produktion ist zwar nicht immer notwendig, doch in manchen Fällen sind die Folgen beträchtlich und kostspielig.
Doch wie sieht eine moderne Lösung aus?
Track and Trace als Lösung
Transportpaletten, Werkstückträger und Transportwagen werden mit RFID-Transpondern (engl. radio-frequency identification) ausgerüstet und können somit – wie der Name bereits sagt – mithilfe elektromagnetischer Wellen identifiziert werden. In den Produktionshallen werden RFID-Empfangsmodule an allen relevanten Durchgangspunkten zum Ein- und Ausbuchen der Waren und Warenträger installiert. Beginnend vom Wareneingang, zu den Bearbeitungsmaschinen, weiter zu den Fertigungsstufen innerhalb der Anlage, bei den Palettierern, zu Pufferzonen, zum Lager und beim Versand dienen somit die Schreib- und Lesegeräten als Sensoren zur Datenerhebung und Überwachung. Komplett wird das System, indem auch die Flurförderfahrzeuge, Flurfördergeräte oder fahrerlosen Transportfahrzeuge (FTF) ebenfalls mit RFID-Empfangsmodulen ausgestattet werden.
Optional können auch die Werkstücke oder zu fertigenden Bauteile selbst mit entsprechenden, eindeutig zuordenbaren Identifikations-Kennzeichen versehen werden, zum Beispiel Aufkleber mit Barcode oder integrierten RFID-Transpondern. In diesem Fall werden zusätzlich an den Be- und Entladezonen der Ladungsträger Empfangsmodule in Form von Laserscannern oder RFID-Lesegeräten angebracht. Die Position eines Werkstücks oder Bauteils kann damit jederzeit getrackt werden.
Alle diese RFID-Empfangsmodule der Anlage werden über das Industrial Internet of Things vernetzt, um eine kontinuierliche Datenerhebung und Datenspeicherung sicherzustellen. Erfasst werden dabei alle relevanten Prozess-, Zustands- und Bewegungsdaten. Zur Unterstützung bei der Konfiguration und der Erfassung relevanter Daten sowie vor allem zu deren Auswertung gibt es intelligente Ökosysteme, wie z. B. die IIoT Building Blocks. Die Einrichtung und Konfiguration des Systems ist einfach und intuitiv, sodass sie auch von Nicht-Softwareexperten durchgeführt werden kann.
Durch die Ausstattung der Fertigung mit solch einem RFID-System ist ein Tracking bzw. die Verfolgung aller Bewegungen der Transportmodule wie Werkstückträger und Trays in Echtzeit möglich. Zudem bieten sich Möglichkeiten für das Monitoring der Materialbewegungen. Die Lieferkette kann überwacht, analysiert und „bewertet“ werden.
In einem weiteren Schritt zur Verfeinerung der Überwachung und zur prozessgenauen Nachverfolgung können Informationen über die Bearbeitung jedes einzelnen Werkstücks oder Bauteils mit der jeweiligen Maschine und deren Attribute zusammengebracht werden. Damit könnten bspw. die eingesetzten Werkzeuge und eingestellten Bearbeitungsparameter abgespeichert und zugeordnet werden.
Vorteile durch Track and Trace
Mithilfe eines wie oben beschriebenen Track and Trace Systems in der innerbetrieblichen Logistik steht eine Lösung zur Verfügung, mit der alle Material- und Produktbewegungen über die gesamte Lieferkette in der Fertigung verfolgt und auch im Nachhinein rückverfolgt werden können. Angewendete IIoT-Technologien liefern eine maximale Transparenz durch das Tracking aller Bewegungen in Echtzeit sowie durch die Lokalisierung der Transportbehälter und Werkstückträger in der gesamten Fertigung. Die Position jedes Transportbehälters oder Trays ist jederzeit bekannt und ineffiziente, lästige Suchzeiten entfallen. Das Tracking aller Materialbewegungen gibt Aufschluss über mögliche Verschwendungen bezüglich notwendiger Zeiten und zurückgelegter Wege.
Durch vollständig automatisierte Abläufe bei der Datenerfassung können manuelle und papierbasierte Dokumentationen der innerbetrieblichen Transportbewegungen vermieden und eingespart werden. Selbst ein lückenloses Tracing, also Rückverfolgung der Lieferkette von Werkstücken und Baugruppen, wird über alle Bearbeitungsschritte und -prozesse hinweg realisierbar. Angereichert mit allen Prozessparametern können einzelne Werkstücke oder Chargen den eingesetzten Maschinen und Materialien eindeutig zugeordnet werden. Das ist insbesondere bei der Aufklärung von Qualitätsproblemen oder bei Kundenreklamationen interessant. Das Prüfen, Entsorgen oder der Rückruf größerer Bestände wird damit überflüssig, da Ursachen und Umfänge von Reklamationen genauer eingegrenzt werden können. Für eine produkt- oder chargenbezogene Rückverfolgbarkeit – zum Beispiel im Falle von Kundenreklamationen nach den Anforderungen gemäß ISO 9001 – ist kein hoher manueller Buchungsaufwand mehr erforderlich.
Außerdem können die Fertigungskapazitäten besser genutzt werden, da jederzeit Transparenz und Klarheit über die zu bearbeitenden Werkstücke und die freien Maschinenkapazitäten besteht. Dazu können alle Informationen im zentralen Leitstand, an jedem Flurförderfahrzeug oder auf jedem beliebigen Smart Device angezeigt werden. Dadurch sind auch Ansatzpunkte zur Vermeidung von Verschwendung oder zur OEE-Optimierung identifizierbar.
Steigen auch Sie mit Track and Trace in Ihrer Fertigung in einen modernen Anwendungsfall mit IIoT-Software ein.
Gerne bieten wir Ihnen im Rahmen eines Pilotprojektes Unterstützung beim Einsatz der IIoT Building Blocks an.
Was ist Track and Trace?
Track and Trace (Verfolgung und Rückverfolgung) steht für die exakte (Standort-) Bestimmung von Werkstücken und Produkten innerhalb des Fertigungsprozesses sowie deren lückenlose Rückverfolgbarkeit durch den Produktionsprozess mit allen Prozessinformationen. Dafür werden durch geeignete Identifikationstechnologien und Sensoren die Material- und Produktbewegungen mit den zugehörigen Prozessdaten erfasst, analysiert und visualisiert. Track and Trace hat zum Ziel, den Produktionsprozess in Echtzeit transparent abzubilden, zu optimieren und in der Rückschau nachvollzierbar zu dokumentieren.
Ihr Ansprechpartner
Möchten Sie nähere Informationen oder Beratung zu Track and Trace in Ihrem Unternehmen?
Wir stehen für Ihre Fragen gerne zur Verfügung.
Wolfram Schäfer
Tel.: +49 (0) 7127 / 92 31-0
E-Mail: start@iiotbuildingblocks.io
