Umfassende Informationen in Öl

Die Aluminium-Druckgussteile durchlaufen auf einer rund 130 m langen Fertigungsstraße vollautomatisch sämtliche Bearbeitungsschritte bis zum fertigen Achstriebgehäuse

Das RFID-System von Contrinex wurde speziell für den Einsatz in äußerst anspruchsvollen Umgebungen ausgelegt und besteht zurzeit u.a. aus nicht bündig sowie bündig einbaubaren Datenträgern mit Durchmessern von 10 bis 30 mm

Die Werkstückträger inklusive der Tags sind bis zur Nachbearbeitung der fertigen Bauteile permanent mit einem Ölfilm überzogen, was besondere Anforderungen an die Komponenten in der Fertigungsstraße stellt

Komponenten aus Ganzmetall stehen für Funktionsfähigkeit in extremen Umgebungen, wo sie Beanspruchungen durch Korrosion, Schlag oder Abrieb ausgesetzt sind. So auch bei der ae group, einer Aluminium-Druckgießerei, die ihre Druckgussteile auch zu montagefertigen Komponenten für die Automobil- und Luftfahrtindustrie weiterverarbeitet. In ihrem Werk im westthüringischen Gerstungen werden unter anderem Achstriebgehäuse aus Aluminiumteilen gefertigt – eine Fertigungsumgebung, die dem verwendeten RFID-System von Contrinex alles abverlangt.

Identifikationssysteme spielen für die Informationsverwaltung in jedem automatisierten Fertigungsprozess eine entscheidende Rolle. Wegen ihrer mechanischen und chemischen Widerstandsfähigkeit finden hier Systeme auf Basis elektromagnetischer Wellen (Radio Frequency Identification/ RFID) zahlreiche Einsatzmöglichkeiten, da sie die Integrität und Dauerhaftigkeit der gespeicherten Informationen gewährleisten. Sie bestehen in der Regel aus passiven elektronischen Datenträgern, Transpondern oder Tags, Schreib-/Leseköpfen und einem Auswertegerät mit integrierter Bus-Anbindung.

Am ae-group-Produktionsstandort Gerstungen durchlaufen die Aluminium-Druckgussteile auf einer rund 130 m langen Fertigungsstraße vollautomatisch sämtliche Bearbeitungsschritte bis zum fertigen Achstriebgehäuse. Transportiert werden die Bauteile dabei von Werkstoffträgern, die mit einem RFID-Transponder von Contrinex ausgerüstet sind. Die Tags, jeder mit einer eindeuti- gen Identifikationsnummer versehen, sind schreib- und lesbar und enthalten neben Informationen über Bauteilart und -nummer auch den momentanen Fertigungsstand des transportierten Werkstücks. Dieser wird nach jedem einzelnen Bearbeitungsschritt von den vor Ort installierten Schreib-/Leseköpfen von Contrinex aktualisiert und vor der nächsten Weiche oder Arbeitsstation ausgelesen.

Die insgesamt 66 Schreib-/Leseköpfe und 34 Auslesegeräte sind per Profibus miteinander vernetzt und bilden zusammen mit den Transpondern ein RFID-System, mit dem die gesamte Wege- und Weichensteuerung geregelt und zudem die Fertigung jedes Achstriebgehäuses Schritt für Schritt protokolliert wird. Von der Bestückung am Anfang der Fertigungslinie bis zu den finalen Produk- tionsschritten wie der Dichtigkeits- und Druckprüfung begleiten die ständig aktualisierten RFID-Transponder das Werkstück, bis dieses am Schluss mit einem Matrixcode versehen wird. Dabei werden RFID- und Matrixcodedaten miteinander verglichen. Erst wenn diese übereinstimmen, werden die RFID-Daten gelöscht, und der Träger fährt mit genulltem Transponder zurück zur Bestückung.

Ölbearbeitung stellt hohe Ansprüche

Der gesamte Produktionsprozess der Achstriebgehäuse ist als Ölbearbeitung ausgelegt, sodass keine weiteren Schmier- oder Kühlstoffe für die Werkstücke benötigt werden. Allerdings sind diese und deren Träger bis zur Nachbearbeitung der fertigen Bauteile permanent mit einem Ölfilm überzogen, was besondere Anforderungen an die Komponenten der Fertigungsstraße stellt. Auch die Reinigung der montierten Gehäuse in der Lauge der Waschmaschine müssen die mitgewaschenen Werkstoffträger mit den RFID-Tags schadlos überstehen. Fällt ein Transponder oder ein Schreib-/Lesekopf hingegen aus, bedeutet das den Ausschuss des transportierten Gehäuses.

Bei der Errichtung der Fertigungsstraße wurden ursprünglich RFID-Transponder aus Kunststoff verwendet. Auch die aktiven Flächen der Schreib-/Leseköpfe waren aus diesem Material. Diese wurden allerdings mit der Zeit undicht, und eindringendes Öl führte zu Lese- und Schreibfehlern bis hin zum Ausfall der Geräte. Mit Einführung der neuen Transponder und Schreib-/Leseköpfe im Ganzmetallgehäuse haben die Techniker der ae group schließlich die Zuverlässigkeit der Anlage erheblich gesteigert. Die RFID-Ganzmetallkomponenten, eine Spezialität von Contrinex, haben sich als völlig unempfindlich gegen Öl und Lauge erwiesen. So können mit minimaler Ausschussrate pro Tag bis zu 1350 Achstriebgehäuse produziert werden.

Das RFID-System von Contrinex mit Schreib-/Leseköpfen sowie Tags aus Edelstahl wurde speziell für den Einsatz unter solch äußerst anspruchsvollen Umgebungsbedingungen ausgelegt. Die Produktfamilie besteht zurzeit aus nicht bündig einbaubaren Schreib-/Leseköpfen in den Baugrößen M18 und M30 mit passenden nicht bündig und bündig einbaubaren Datenträgern mit Durchmessern von 10 mm bis M30. Die Datenträger sind alle beschreib- und lesbar und verfügen über einen Schreib-/Lesespeicher von 2 kBit. Worte oder Speicherbereiche können mittels persönlicher Identifikationsnummer (PIN) oder Datenschutz-Bits schreib- und lesegeschützt werden.

Obwohl die Komponenten inklusive der ak- tiven Flächen metallummantelt sind, verfügen sie über vergleichbare Schreib-/Leseabstände wie herkömmliche Kunststoff-Geräte. Möglich wird dies durch die patentierte Conident- Technologie. Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen sind die Ganzmetall-Datenträger außerdem vollbündig in Metall einbaubar, was die Komponenten zusätzlich vor mechanischer Beschädigung schützt und garantiert, dass die Datenübertragung auch im metallischen Umfeld problemlos abläuft. Da während der Fertigung oft Aluspäne auf die Schreib-/Leseköpfe fallen, war die hohe Zuverlässigkeit des Contrinex-Systems in diesem Umfeld für ae group ein wichtiger Entscheidungsgrund.

Auch für wasserfeste und heiße Umgebungen

RFID-Systeme kommen besonders in der Automobil- und der Lebensmittelindustrie sowie im Transportwesen zum Einsatz und sind somit nicht selten extremen mechanischen oder chemischen Beanspruchungen ausgesetzt. Da widrige Umgebungsbedingungen häufig mit großen Temperaturschwankungen verbunden sind, bietet Contrinex zusätzlich Ganzmetall-Schreib-/Leseköpfe und Tags an, die für einen Betriebstemperaturbereich von -40 bis +125 °C optimiert sind. Alle Ganzmetall-Datenträger entsprechen der Schutzart IP68 und funktionieren somit problemlos auch unter Wasser. Hinzu kommen Modelle, die zusätzlich die Schutzart IP69K aufweisen. Diese speziell im Lebensmittelbereich übliche hohe Schutzart ist auch für Hochdruckreinigung, erhöhte Temperatur (Heißwasser) und chemisch hoch aktive Reinigungs- und Desinfektionsmittel (insbesondere Wasserstoffperoxid, aber auch andere alkalische und chlorhaltige Produkte) geeignet.

Nach Informationen von Contrinex GmbH in Nettetal ( www.contrinex.de )