"Barcode durch RFID ersetzen" - Projekt in der Runderneuerung der Michelin-Reifenwerke Homburg

„Barcode durch RFID
     ersetzen“

Projekt in der Runderneuerung
  der Michelin-Reifenwerke
            Homburg

Michelin in Homburg
Vollständiger Name des Unternehmens:
                                   Michelin Reifenwerke AG & KGaA
Standorte: Werke in Karlsruhe, Homburg, Bad Kreuznach, Hallstadt
           und Trier
Hauptgeschäftstätigkeit: Reifenhersteller
Gründungsjahr: 1906
Mitarbeiterzahl: 115.755 weltweit, 8.600 Deutschland inkl. alle
Michelin Gesellschaften
Umsatz im letzten Geschäftsjahr: 16,4 Milliarden Euro (2006)
Hauptkunden: Automobilindustrie, Reifenhersteller, Flotten
Wichtigster Markt: Europa

Ausgangssituation (2004)
Der Barcode zur Produktidentifikation wurde durchgängig verwendet.

An allen Maschinen bzw. Bearbeitungsposten waren manuelle
Barcodeleser installiert.

An den meisten manuellen Posten gab es Etikettendrucker.

Die Barcode-Etiketten wurden in der Usinage nach der Karkassen-
eingangserfassung auf die Flanken der Bandagen aufgeklebt.

Durch diese Kennzeichnung ergaben sich allerdings Probleme.

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Probleme beim Barcode…
1. Verlust der Etiketten durch Bearbeitungs- bzw. Reinigungs-
   maschinen

2. Beschädigung der Etiketten
   (durch Abrieb oder mechanische Einwirkungen)

3. Verschmutzung der Etiketten
   (durch Dissolution Gummi-Benzin-Mischung)

4. Nicht lesbare Etiketten wegen defekten oder verschmutzten
   Barcodedruckern (ein oder mehrere Dots im Druckkopf, Knicke im
   Karbonband…)

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Etikettenbeispiele

Resultierender Mehraufwand
1. Bandagen wurden aus dem normalen Produktionsfluss
   ausgeschleust

2. Bandagen mussten neu identifiziert werden

3. Etiketten mussten neu gedruckt, nicht lesbare ersetzt werden.

4. Produktionsserien mussten abgeändert bzw. neue Serien angelegt
   werden.

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Neue Herausforderung:
              Flankenbelegung

1. Behandlung der Flanken mittels Bürst und Raumaschinen
   (Etikettanbringung nicht mehr möglich)

2. Nach der Bearbeitung durfte ein Etikett nur angebracht werden wenn
   keine Kleberrückstände beim Entfernen zurückblieben.

3. Für automatische Anlagen durften keine Etiketten aufgebracht
   werden.

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Bedingungen an ein neues
           Identifikationssystems
- Die bestehenden Applikationen zur Datenerfassung durften nicht
   verändert werden
- Es musste mit den gleichen Schnittstellen auskommen

- Es musste parallel zum bestehenden Barcode-System aufgebaut, in
   Betrieb genommen und betrieben werden können

- Die Kosten des Systems mussten sich innerhalb eines Jahres
   amortisieren
- Die Betriebskosten sollten günstiger als das des Barcodesystems sein

- Das System sollte leicht erweiterbar sein

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RFID-System
Vorteile eines Transponder-Systems
  1. Identifikation ohne Sichtkontakt
  2. Bandagen konnten ohne Einschränkung bearbeitet werden
  3. Mitgabe von zusätzlichen Informationen
  4. Wiederbeschreibbar bzw. änderbar

Nachteile eines Transponder-Systems
  1. Etiketten sind teuer (beschreibbare)
  2. Transponder müssen beim manuellen Lesen gesucht werden
  3. Lesen nur mit Hilfsmitteln möglich
  4. neue Technik, wenig Erfahrung (höheres Risiko)

Erste Kontakte mit RFID

- sehr ernüchternd, da
    -   Wenige Ansprechpartner (Firmen)
    -   Keine ausgereifte Technik

- unterschiedliche Trägerfrequenzen

- starke Preis- und Funktionsunterschiede

Definition der Projektparameter
- Trägerfrequenz 13,56 MHz (weltweiter Standard)

- Transponder mussten wiederbeschreibbar sein, da sonst EDV-
   Änderungen unumgänglich wären
- Transponder mussten auf einem Träger in der Bandage befestigt
   werden ( Wiederverwendung nach Bearbeitungsende )
- Geräte aus dem Long-Range- und Short-Range-Bereich benutzen

- einfache Handhabung bei der Identifikation (im Hinblick auf manuelles
    Handling)
- Paralleler Betrieb mit anderen Systemen erforderlich

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Teilbereiche des Projekts
1. Bereich          2. Bereich         3. Bereich
 Datenträgertyp      Lese-/Schreib-       Mobile bzw.
       und            geräte für den     handgeführte
 Befestigungsart        stationären       Lesegeräte
 im Blick auf die         Betrieb
unterschiedlichen
   funktionalen
   Bedingungen
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Realisierung (1.Phase)
1. Bereichsbezogenes Vorgehen (erst Usinage mit Brossage)
  -   Parallel zu allen Barcodelesern wurden die RFID-Reader installiert.
  -   Im Bandageneingangsbereich wurden zusätzlich alle Schreibstationen
      mit den SPS-gesteuerten Maschinen verbunden
  -   Umgebung für das Transponderhandling wurde eingerichtet
  -   Schulung der Mitarbeiter und der Instandhaltung

2. Inbetriebnahme des ersten Teilanschnitts während im zweiten
    Bereich die Installationen vorgenommen wurden (zeitweise)
  -   Parallel zu allen manuellen Barcodelesern wurden die RFID-Reader
      installiert.
  -   Die stationären Lesegeräte (3 Stück) wurden aufgebaut
  -   Parallelbetrieb zur Auswertung der Lesegüte
  -   Optimierung des Trägersystems

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Realisierung (2.Phase)
1. Aktivierung des gesamten Systems parallel zum Barcode
  -   Schulung aller Mitarbeiter bezüglich Handling
  -   Testbetrieb der Gesamtinstallation
  -   Lösung der ersten Probleme, Verbesserung der Anweisungen…
  -   Überprüfung der Rechner – SPS Kommunikationen

2. Ablösung des Barcodesystems

  -   Deaktivierung des Barcodesystem
  -   Abbau aller nicht mehr benötigten Komponenten

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Realisierung (3.Phase)
Optimierung des Erfassungssystems
 -   Handlingprobleme wurden beseitigt
 -   RFID Reader wurden durch bessere ersetzt
 -   Austausch der 2D Antennen durch 3D Antennen
 -   Antennenoptimierung (Güte, Abstimmung)

Ausbau des Erfassungssystem
 -   Weitere stationäre Leseeinrichtung
 -   Installation von Schreibvorrichtungen
 -   Aufnahme weiterer Informationen in die Transponder
 -   Aktive Bandagenflusssteuerung ohne Rechnerkommunikation

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Schwierigkeiten bei
               Einführung
- Festlegung welcher Träger in welchen Bandagentyp eingebracht
   werden musste
- Verlust von Trägern wegen :

   - Defekten Verschlusssystemen (Scratch gegen Nieten tauschen)
   - Falsche Handhabung durch die Mitarbeiter
   - Falsche Positionierung der Transponder auf dem Träger. (Scratch bzw.
       Nieten hielten den Druck nicht Stand)
   - Verlust der Träger durch Vibrationen

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Besten Dank für
    Ihre Aufmerksamkeit
            und
viel Erfolg bei der Umsetzung
            Ihrer
      Wunsch-Ziel-Umsetzung