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Warenverfolgung mittels RFID und PROLAG® World

06.06.2008

RFID steht für eine der modernen Technologien, von denen man sich speziell in der Logistik durch eine durchgängige Transparenz und Nachvollziehbarkeit neue Möglichkeiten zur Prozessoptimierung und auch -automatisierung erhofft.

Vor allem entlang der Supply-Chain werden der RFID-Technologie dabei als dezentraler Informationsträger enorme Potenziale zugeschrieben.

Obwohl die RFID-Technologie seit den späten 70er Jahren für den kommerziellen Gebrauch freigegeben ist, rückt sie erst in den letzten Jahren zunehmend als Zukunftstechnologie in den Fokus der Logistik. Grundlage dafür ist die zunehmende Miniaturisierung, der Preisverfall bei Speicherchips, die fortschreitende Standardisierung und die stärke Nachfrage des Handels.

Im von der Bayerischen Forschungsstiftung geförderten Forschungsprojekt „RFID in der Logistik – Werkzeuge zur Identifikation und Nutzung von RFID Potenzialen“ haben die Firmen Indyon und CIM unter der Projektleitung des Lehrstuhls Fördertechnik Materialfluss Logistik (fml) der TU München ein RFID Objekttracking-System eingerichtet.

Hierbei ist es möglich, mit RFID gekennzeichnete Warensendungen im Wareneingang ohne jeglichen Handlingaufwand eindeutig zu identifizieren und im gesamten innerbetrieblichen Materialfluss zu steuern und zu verfolgen.

Eines der Ziele im Forschungsprojekt „RFID in der Logistik“ ist die Kombination von passiver RFID-Technologie und der Anbindung an ein Warehouse-Management-System (WMS) um innerbetriebliche Logistikprozesse besser überwachen, steuern und effizienter gestalten zu können. Im Fokus steht dabei die Straffung der innerbetrieblichen Prozesse unter Berücksichtigung wirtschaftlicher sowie technisch realisierbarer Lösungen.

Für den Aufbau im Versuchsfeld des Lehrstuhls fml der TU München wurden ein Gabelstapler der Firma Jungheinrich, das Warenverfolgungssystem Track + Race® LS der Firma Indyon GmbH sowie das WMS PROLAG® World der Firma CIM GmbH Logistik- Systeme eingesetzt.

Im aufgestellten Szenario wird die mit passiven 868 MHz-UHF-Transpondern gekennzeichnete Warensendung am Wareneingangsgate (RFID-Lesetor) automatisch identifiziert, mit dem Avis abgeglichen und einem Transportmittel zugeordnet. Die transportierte Ladung ist dem WMS bekannt und erhält dabei unmittelbar einen eindeutigen temporären „Lagerplatz“ – gebucht auf dem Gabelstapler. Im weiteren Verlauf der innerbetrieblichen Transportprozesse werden nun nicht mehr die Tags an den Waren gelesen, sondern kleine in einer Matrixaufteilung im Hallenboden eingelassene 125 kHz-LF-Glasröhrchentransponder erfasst. Die Tags im Boden übermitteln an eine RFID-Antenne, welche am Unterboden des Gabelstaplers angebracht ist, eindeutige Nummern die von Track + Race® LS in Ortskoordinaten umgesetzt werden. Die auf dem Stapler installierte Track + Race® Redbox übermittelt über eine WLANVerbindung, wo genau sich Stapler und somit die transportierte Ware gerade im Lager befinden an eine an das WMS angeschlossene Datenbank.

Die aktuelle Position der Ware ist dem WMS PROLAG® World damit jederzeit bekannt.

Ein Beladesensor an der Lastgabel und ein Höhensensor erlauben Track + Race® LS die genaue Übermittlung der Position der Ware am Stapler. Am endgültigen Lagerplatz angekommen, ist ohne Scannen die genaue Position der Ware im Lager bestimmt und im WMS verbucht.

Die eingesetzte RFID-Technologie erlaubt vereinfachte Logistikprozesse bei Ein-, Aus- und Umlagerungen. Nach einer einmaligen Erfassung des Ladehilfsmittels erfolgt das weitere Handling automatisch. Der Gabelstaplerfahrer kann seine Arbeit ohne Unterbrechung (beispielsweise durch händisches Scannen) durchführen. Damit entfällt z.B. ein Verwechseln der Ware durch falsches Scannen einer Ware und fälschliche Aufnahme einer anderen Ware. Neben der Geschwindigkeit erhöht sich die Konzentration und somit die Zuverlässigkeit der Arbeit.

Die Kombination der RFID-Technologie mit einem WMS ermöglicht vielfältige Synergieeffekte. In PROLAG® World ergeben sich verbesserte Möglichkeiten der Lagersteuerung: Die unmittelbare Rückmeldung der Position im Lager ermöglicht dem Staplerleitsystem die sofortige Lokalisierung des Staplers im Lager. Eilaufträge können so im Doppelspiel prioritätsgesteuert bearbeitet werden. Unnötige Fahrwege im Lager werden verhindert. Im Modul Ressourcenmanagement können Auslastungsprognosen(pro Auftrag) sekundengenau aktualisiert und notwendige Korrekturen umgehend ausgelöst werden.

Mit der Einführung der RFID-Technologie innerhalb der Intralogistik ergeben sich zahlreiche Möglichkeiten für geänderte Logistikprozesse:

  • Vereinnahmung der Ware am I-Punkt (Pulkerfassung der Ware am RFID-Lese-Gate)
  • Automatische Zuweisung des Lagerplatzes nach Durchfahren des Gates
  • Anliefern und Abholen von Paletten an der Produktionssenke/-quelle ohne weitere Identifikation
  • Um- und Auslagervorgänge innerhalb des Blocklagers ohne Identifikation der Ladung

Am Beispiel des Wareneingangsprozesses soll dies verdeutlicht werden:Im Rahmen des Wareneingangsprozesses erfolgt die Erfassung der Ware am RFID-Gate. PROLAG® World nimmt dabei die ausgelesenen Nummern entgegen, gleicht sie mit dem Avis ab und ordnet die Ware dem Gabelstapler zu. Die Ware auf der Palette ist in diesem Augenblick dem WMS und dem Stapler bekannt. Die darauf folgende Erstellung des Fahrauftrages vom I-Punkt zum vorgeschlagenen Einlagerplatz des WMS erfolgt automatisch über das Staplerleitsystem. Der Staplerfahrer erkennt auf seinem Bildschirm neben den Einlagerungskoordinaten seine aktuelle Position im Lager.

Über eine optionale Wegeführung wird der Staplerfahrer zum Zielplatz geführt. Am Einlagerplatz angelangt, wird die Palette abgestellt. Über die Sensoren am Gabelstapler erfolgt die Übermittlung der Koordinaten Höhe und Tiefe durch Track + Race® LS an das WMS. Die Daten im WMS zur Positionsbestimmung der Ware im Lager sind somit immer aktuell. Unautorisiertes Bewegen von Paletten – in Form einer willkürlichen Umlagerung durch den Staplerfahrer – wird erkannt und registriert. Durch die Verknüpfung von RFID-gesteuerter Positionsbestimmung mit Gabelsensorik (Höhe / Tiefe) ist die genaue Zuordnung und Identifikation der Ware durch Track + Race® LS gewährleistet. Jede Bewegung und jeder neue Lagerplatz wird zuverlässig an PROLAG® World übermittelt.

Die Vorteile des Systems liegen auf der Hand: Im beschriebenen Fall handelt es sich um einen kostengünstigen Einsatz von RFID-Technik für einen offenen Kreislauf. Innerhalb eines geschlossenen Kreislaufs kann bei der einmaligen Identifikation der Waren auch auf eine manuelle Identifikation über Barcodesysteme zurückgegriffen werden. Das Anbringen von Tags auf der Ware oder dem Lagerhilfsmittel entfällt. Investitionskosten entstehen einmalig bei der Installation der im Boden eingelassenen RFID-Tags und der Ausstattung der Gabelstapler mit RFID-Readern.

Bei getagter Ware entfallen im täglichen Einsatz die Zeiten für das manuelle Scannen der Ladungen im Wareneingang.

Bei Ein-, Aus- und Umlagerungen lassen sich zahlreiche Handgriffe sparen. Daraus resultiert ein erheblicher Geschwindigkeitsvorteil bei wechselndem Personal oder Lageränderung auf Grund von Umbau und Gassensperrungen.

Ergebnis ist größere Effizienz der eingesetzten Stapler, Vermeidung von Fehlern und erhöhte Transparenz der Logistikprozesse. Umständliche Qualitätssicherungsverfahren wie beim aktuell weit verbreiteten Barcodeverfahren entfallen.

Noch ist RFID nicht in der Lage das Ende der Ära Barcode einzuleiten. Zu viele RFID-Projekte scheitern derzeit an den hohen Implementierungskosten für Tags. Doch die RFID-Technologie hat in Deutschland einen starken Freund.

Der Handel ist Treiber eines proaktiven RFID-Einsatzes in der Logistik. In Deutschland forciert gerade die Metro Group den Einsatz von RFID. Das Ziel lautet RFID auf Produktebene zu etablieren. Die vorgestellte RFID-Lösung verzichtet auf radikale Änderungen logistischer Prozesse, stattdessen erfolgen Veränderungen wo sie notwendig sind um die Produktivität im Lager zu steigern. Sinnvoller und effizienter Einsatz moderner RFID-Lösungen ist das Ziel. Die CIM GmbH versteht sich als moderner WMS-Komplettanbieter. Ziel ist es, dem Kunden unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Faktoren eine flexible und effiziente Intralogistiklösung anzubieten. Der präsentierte Business- Case verbindet modernste WMSTechnik von PROLAG® World mit dem elektronischen Identifikationssystem RFID unter Berücksichtigung wirtschaftlicher sowie technisch realisierbarer Lösungen.

Im Rahmen der Partnerschaft mit der TU München ist die CIM GmbH in den Forschungsprojekten: „RFID in der Logistik“ sowie „Papierlose Kommissionierung“ vertreten. Das Projekt „RFID in der Logistik – Werkzeuge zur Identifikation und Nutzung von RFID-Potenzialen“ wird gefördert durch die Bayerische Forschungsstiftung. Beteiligte Partner im Projekt sind die Firmen Cherry GmbH, CIM GmbH, ESG Elektroniksystem- und Logistik- GmbH, Gebhardt Transport- und Lagersysteme GmbH, Indyon GmbH, Jungheinrich AG, Keller&Kalmbach GmbH, LISA Dräxlmaier GmbH, Logistikberatung Lechner, ProLogis Automatisierung und Identifikation GmbH.



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