RFID-Einsatz bei Bikar-Aluminium:
Lückenlose Warenströme in metallischer Umgebung

RFID auf Metallen – technische Herausforderung, aber auch Chance
für ein effizientes Waren- und Materialmanagement

von Konstantin Bikar

Zur Gewährleistung einer fehlerfreien und vollautomatischen Zuordnung zwischen Material und Lagerplatz wurden Stapler und Regalfächer mit RFID-Technik versehen: Jede Bewegung einer Palette kann somit mit den Readern am Stapler über den Transponder am Regal registriert werden. (Foto: BIKAR)

In der "VDWF im Dialog"-Ausgabe 3/09 haben wir das neue VDWF-Mitglied Bikar-Metalle aus Bad Berleburg vorgestellt. Ein weiteres Unternehmen der Bikar-Gruppe ist die Bikar-Aluminium GmbH in Korbußen bei Gera. Hier setzt man seit neuestem auf RFID (Radio Frequency Identification = Identifikation durch Funk). Eine Technologie mit vielen Vorteilen, aber auch mit hohen Anforderungen an das System, gerade wenn es um die Anwendung bei Metallen geht.

Die Firma Bikar-Aluminium GmbH ist seit September 2009 im ostthüringischen Korbußen ansässig. Das 2008 neugegründete mittelständische Unternehmen bietet neben Aluminium als Hauptwerkstoff auch Kupfer, Messing, Bronze, Kunststoffe und andere Sonderwerkstoffe an.

Die Vielfalt der Produkte verlangt aber auch nach einer ausgefeilten Logistik. Denn trotz modernster Technik im computergesteuerten Hochregallager besteht der Bedarf, Produkte, die nicht mit den Abläufen des Hochregalsystems organisiert werden können, einzulagern. Auf mehreren Hundert Quadratmetern Regal- und Bodenfläche werden sie daher über das Prinzip der "chaotisch-dynamischen Lagerführung" verwaltet. Jedes Regal, dessen Fächer sowie jeder Lagerplatz am Boden ist mit einer eindeutigen und im EDV-System hinterlegten Codierung versehen. Dadurch ist jedes Teil im Lager über die sogenannte Gang- und Fachnummer registriert. Um den Materialfluss jederzeit lückenlos, also auch in den Zwischenstufen bis hin zur Auslieferung verfolgen zu können, hat man sich bei Bikar-Aluminium dazu entschlossen, zusätzlich die RFID-Technologie zu nutzen.

Kombinierbarkeit von Barcode- und RFID-System: Die Gut- und Reststücke werden über einen Handheld den mit Transpondern gekennzeichneten Paletten zugebucht. (Foto: BIKAR)

Die RFID-Technik ist in der jüngsten Vergangenheit durch ihre Weiterentwicklung, ihre Standardisierung und ihre Anwendungen in Handel und Logistik in den Fokus der Prozessoptimierung gerückt und hält zunehmend Einzug bei industriellen Arbeitsabläufen. Denn mit RFID ist es möglich, mit einem Transponder (elektronischer Datenträger mit Mikrochip) gekennzeichnete Produkte berührungslos über einen "Reader" zu identifizieren – je nach eingesetzter Technologie mit einer Reichweite von bis zu mehreren Metern.

In Zusammenarbeit mit einem der Markführer auf dem Gebiet der RFID-Systemintegration, der Firma Waldemar Winckel GmbH & Co. KG aus Bad Berleburg, wurde diese Technologie in die Bikar-Logistik implementiert. Das Besondere daran ist, dass Bikar eben Lieferant von Metallen ist. Dies stellte eine echte Herausforderung dar, denn die Kommunikation zwischen Transponder und Lesegerät ist durch Metall stellenweise stark beeinträchtigt. Die Metalloberflächen führen nämlich zu Interferenzen und Reflexionen der elektromagnetischen Wellen des Readers. Zudem wirken die durch das Magnetfeld des Readers induzierten Wirbelströme im Metall ebendiesem Magnetfeld entgegen – die Energie des Readers wird absorbiert. "Normale" RFID-Transponder erreichen direkt vor Metallen daher kaum akzeptable Reichweiten und eine nur ungenügende Verlässlichkeit bei der Datenauslese. Durch verschiedene Versuchsreihen hat Winckel die anwendungsspezifischen Faktoren ermittelt und liefert heute für die unterschiedlichen Einsatzgebiete im Unternehmen optimierte RFID-Komponenten. So wird mit speziellen Ferritschichten die Antenne des Senders gedämmt und somit die Resonanz des Trägers energetisch geglättet.

Doch was sind nun die Vorteile eines RFID-Systems?

Bei der Aufnahme der gekennzeichneten Paletten mit einem Stapler werden diese automatisch mittels RFID identifiziert. Dem Fahrer kann unmittelbar angezeigt werden, wie mit der Ware zu verfahren ist. Ein modernes Waren- und Materialmanagement bedingt ständigen Informationsfluss: Wenn jederzeit nachvollziehbar ist, wann welche Ware in welcher Qualität und Stückzahl sich wo befindet, ermöglicht dies eine tagesgenaue Inventur. (Foto: BIKAR)

Die Installation der RFID-Technologie bei Bikar-Aluminium war mit einem gewissen Aufwand verbunden, die Vorteile lassen sich jedoch schnell erklären und messen. Unzählige Paletten mit verschiedensten Materialien lagern in den Regalen. Um hier eine fehlerfreie und vollautomatische Zuordnung zwischen Material und Lagerplatz zu gewährleisten, wurden Stapler mit Readern und Terminals ausgestattet sowie Regalfächer und darin befindliche Paletten mit Transpondern versehen. Jede Bewegung einer Palette von einem Ort zu einem anderen kann so registriert werden.

Die bei der Bearbeitung entstehenden Gut- und Reststücke werden über einen Handheld den mit Transpondern gekennzeichneten Paletten zugebucht. Hierbei wird die Kombinierbarkeit zwischen Barcode-System und RFID-System konsequent ausgenutzt. Bei der Aufnahme der gekennzeichneten Paletten mit einem Stapler werden diese automatisch mittels RFID identifiziert. Dem Fahrer kann unmittelbar angezeigt werden, wie mit der Ware zu verfahren ist. Der Transponder einer mit Reststücken beladenen Palette beispielsweise wird beim Wiedereinlagern am Regalfach gelesen. Die Identifikationsdaten von Paletten und Regalfach werden verheiratet und im Lagerverwaltungssystem gespeichert. Dadurch ist der Lagerort jedes Reststücks trotz chaotischer Lagerhaltung im System bekannt. Ein Wiederfinden auftragsrelevanter Reststücke ist somit jederzeit einfach möglich. Ein weiterer Vorteil des Systems ist die automatische Erfassung und Identifikation der Waren. Damit werden Fehlerquellen durch eine nicht erfolgte Erfassung oder durch vergessene Buchungen vermieden. Diese lückenlose Begleitung der Produkte ist die Grundlage für eine optimale Prozess- und Chargenrückverfolgung.

Zur Grundausrüstung zählen folgende Einrichtungen: Reader und Terminals an den Staplern, Handhelds als Kombigerät mit Barcodescannern und RFID-Readern an den Maschinen, Transponder an den Regalfächern und an den darin abgelegten Paletten. Darüber hinaus ist eine Software zur Anbindung der RFID-Hardware und zur Weitergabe der Daten an übergeordnete ERP-Systeme und zur Überwachung der Hardware wesentlicher Bestandteil eines RFID-Systems. Der Mikrochip im Transponder kann eine vom Hersteller des Chips vergebene Codierung beinhalten oder vom Anwender mit einer eindeutigen Identifikationsnummer versehen werden. Einer der wesentlichen Vorteile von RFID gegenüber Barcode-Systemen ist die sogenannte Pulkerfassung. Dabei können große Mengen mit Transpondern versehener Produkte in Sekundenbruchteilen in einem Vorgang gleichzeitig erkannt werden. Die RFID-Pulkerfassung ist daher ideal zum gleichzeitigen Identifizieren, Sichern und Authentifizieren einer großen Anzahl von Produkten. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, Chips mit erweitertem Speicher einzusetzen. Dann können vom Nutzer Daten wie z.B. Lagerort oder Chargennummern erfasst, geändert und gelöscht werden.

RFID auf Metallen – technische Herausforderung, aber auch Chance für ein effizientes Waren- und Materialmanagement. (Cover: VDWF im Dialog 4/2009)

Anwendungsbereiche von RFID-Systemen

Neben den aus den Medien bekannten Anwendungen in Handel und Logistik gewinnt der Einsatz von RFID im Bereich Mehrwegtransportverpackungen (Boxen, Paletten etc.) eine immer größere Bedeutung. Hierbei kann der Transponder mehrfach, z.B. pro Umlauf oder von mehreren Beteiligten in der Supply Chain, benutzt werden. Die RFID-Technologie wird aber auch zunehmend für Wartung und Service eingesetzt. Maschinen und Werkzeuge werden dabei eindeutig mit Transpondern gekennzeichnet. So kann z.B. ein Einsatzwerkzeug unmittelbar erkannt und mit den Vorgaben abgeglichen werden. Der Chip kann zusätzlich Produktionsdaten und werkzeugspezifische Maschineneinstellungen wie Verarbeitungstemperatur, Zykluszeiten etc. speichern und direkt an die Maschine weitergeben.

Die RFID-Technologie wird typischerweise auch bei der automatischen Inventur, der Bestandsverfolgung (Chargenverfolgung), der Erkennung und Dokumentation von Lieferteilen (bis auf die Einzelstückebene), beim Plagiatschutz und bei Originalitätsnachweisen eingesetzt.

Konstantin Bikar

Die Bikar-Aluminium GmbH

Die Bikar-Aluminium GmbH: Zurzeit führt Bikar-Aluminium in seinem Werk I Aluminium, Kupfer, Messing, Bronzen und Kunststoffe in Form von Platten, Blechen, Stangen, Profilen, Rohren und Zuschnitte jeglicher Art. (Foto: BIKAR)

Zurzeit führt Bikar-Aluminium in seinem Werk I Aluminium, Kupfer, Messing, Bronzen und Kunststoffe in Form von Platten, Blechen, Stangen, Profilen, Rohren und Zuschnitte jeglicher Art. Umfangreiche Lagervorräte und modernste Maschinentechnik sind Garanten für kurze Lieferzeiten und Präzision. Selbst auf Sonderwünsche ist man in Korbußen bestens eingerichtet. Ob Abschnitte in Größe einer Streichholzschachtel oder die "Telefonzellengröße" von 3200 × 1650 × 1000 mm bzw. 4000 × 2200 × 600 mm: fast alles ist möglich.

Das derzeit in Bau befindliche Werk II mit einer Fläche von ca. 6000 m² wird im Frühjahr 2010 seinen Betrieb aufnehmen. Hier werden dann Aluminiumplatten bis zu einem Format von 6000 × 2700 mm in Serienproduktion plangefräst. An die Produktionslinie angegliedert ist ein computergesteuertes Hochregallager mit einer Kapazität von ca. 1500 t, das über speziell entwickelte Manipulatoren automatisch bestückt wird. So kann der Betrieb dreischichtig problemlos die anfallenden Aufträge abwickeln.

Waldemar Winckel GmbH & Co. KG

In der Aue 8
57319 Bad Berleburg
Telefon +49 (0)2751 92420
Telefax +49 (0)2751 928142

eMail info (at) winckel.de
Internet www.winckel.de

Bikar-Aluminium GmbH

Bikarstraße 1
07554 Korbußen
Telefon +49 (0)36602 511111
Telefax +49 (0)36602 511555

eMail info (at) bikar-aluminium.com
Internet www.bikar-aluminium.com

Quellennachweis

Das Textmaterial wurde uns freundlicherweise vom VDWF - Verband Deutscher Werkzeug- und Formenbauer e.V. zur Verfügung gestellt.

Fotos: Bikar

VDWF im Dialog 4/2009
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eMail info (at) vdwf.de
Internet www.vdwf.de

VDWF - Verband Deutscher Werkzeug- und Formenbauer e.V.
 
 
 

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