Autor: Olaf Wilmsmeier | Inhaber Wilmsmeier Solutions | Vorstandsmitglied bei AIM-D. e.V.

AutoID: mehr als nur Objekterkennung – wichtige Basistechnologie für die Automatisierung

Gerade die aktuell weltweiten besonderen Umstände der Pandemie zeigen, wie wichtig die Themen Digitalisierung und Automatisierung sind. Auch wenn ich zuversichtlich bin, dass das zwischenmenschliche Miteinander bald nicht mehr so stark auf kontaktlose Konzepte setzen muss, ist die kontaktlose, automatische Erfassung von „Dingen“ in vielen Bereichen der Industrie und Logistik ein wichtiger Baustein. Die AutoID Technologie ist eine der Basistechnologien für die fortschreitende Automatisierung.
Wird das richtige verpackt? Welcher Arbeitsschritt ist auszuführen? Wo ist meine Ware? Behälter, Leiterplatten, Automobilkarossen, Krankenhausbetten und vieles mehr sind dank Automatischer Identifikationstechnologie (AutoID) heute kontaktlos und zuverlässig zu identifizieren. Sogar Züge und U-Bahnen werden mithilfe der UHF RFID passend am Bahnsteig positioniert oder vor Wartungszentren vollautomatisch erfasst. Dies geschieht in der Regel komplett passiv ohne zusätzliche Wartungsarbeiten am Objekt –ein wichtiger Baustein, um die Automatisierungstechnik generell voranzutreiben! Mit UHF RFID erhält das Objekt selbst noch ein Gedächtnis. Informationen wie das Fertigungsdatum und die Firmware Version können beispielweise direkt „auf“ einer Leiterplatte abgespeichert werden, ohne Stromzufuhr, drahtlos abrufbar oder aktualisierungsfähig. Die AutoID Technologie ist heute ein selbstverständliches Werkzeug um eine Gesamtlösung, z. B. ein automatisch arbeitendes Lagerlogistikzentrum, zu realisieren. Wir alle nutzen die Technologie direkt oder indirekt täglich.

AIM Deutschland unterstützt und treibt die Standardisierung

Damit dies reibungslos funktioniert sind Standards in vielerlei Hinsicht unabdingbar. Standards die z.B. festlegen wie Daten abgelegt und codiert werden – aber auch Standards, die festlegen wie Daten mit speicherprogrammierbaren Steuerungen oder Computer- bzw. Cloud-Systemen ausgetauscht werden sollen. Die Thematik Interoperabilität und die einfache Integration in Bestandssysteme nimmt immer mehr zu. Denn Kommunikationsbarrieren sind unerwünscht! Welche AutoID Technologie für welchen Zweck eingesetzt wird, soll ebenfalls der Anwendungsfall entscheiden und nicht die Kommunikationsschnittelle vom AutoID Gerät. Zudem werden klassische Kommunikationsstrukturen – Stichwort Automatisierungspyramide – aufgebrochen. Ein RFID Reader kommuniziert heute direkt mit einem ERP System wie auch mit einer SPS an der Produktionsstraße.

Eine für alle – OPC UA Kommunikationsschnittstelle

AIM Deutschland hat daher bereits im Jahr 2014 damit angefangen eine einheitliche, technologie- wie herstellerneutrale Kommunikationsschnittstelle auf Basis von OPC Unified Architecture zu entwickeln. In Kooperation mit der OPC Foundation wurde im Jahr 2016 das erste Release der OPC Unified Architecture for AutoID Companion Specification publiziert. Im Jahr 2019 wurde ein Update der Companion Specification veröffentlicht. Diverse Hersteller unterstützen die Schnittstelle mit verschiedensten Endgeräten von der 2D / 3D Barcode Erkennung über LF, HF und UHF RFID Technik.
OPC UA ist einer der Standards für die Realisierung von modernen Kommunikationsarchitekturen und wird auch in den RAMI Spezifikationen der Bundesregierung zum Thema Industrie 4.0 gelistet. Zudem wird OPC UA bereits von vielen SPS‘en und Softwaresystemen unterstützt. Eine Kommunikation zur Maschine, wie auch zum Datenbanksystem in der Cloud, ist so einfach zu realisieren. OPC UA ist der Kommunikationsstandard der Automatisierungsbrache! Nahezu kein Anbieter für diese Branche und nahezu kein Maschinenhersteller, der keine OPC UA Schnittstelle anbietet. Die AutoID Technologie nutzt selbstverständlich die Vorteile die OPC UA anbietet. Insbesondere das Thema sichere Kommunikation, welches bei richtiger Anwendung direkt bei der OPC UA Kommunikation mit eingebaut ist, ist ein wichtiges Thema.
Die Demo-Wand der OPC Foundation zeigt es: diverse AutoID Hersteller unterstützen bereits die OPC UA Schnittstelle
Expertentipp: Starten Sie in Ihr Digitalisierungs- und Automatisierungsprojekt mit einem überschaubaren, abgegrenzten Themenbereich. Idealerweise mit einem Proof of Concept in Kooperation mit Experten. Der finanzielle Aufwand ist überschaubar und der Erkenntnisgewinn meist enorm. Einfach machen – anstelle endlos planen!

Security und Sensorik

Schließlich greift die AutoID Technologie in kritische Prozesse z. B. in der Fertigung ein. Was wird gefertigt, welchen Arbeitsschritt muss ein Roboter ausführen – alles Details, die heutzutage selbstverständlich von der AutoID Technologie maßgeblich mit Informationen versorgt werden. Inzwischen werden auch mehr und mehr neben der klassischen Objekterkennung direkt Sensordaten mit übertragen. Insbesondere UHF RFID Sensortransponder können, oft sogar passiv, also batterielos, Umgebungsparameter, wie z. B. Temperatur- oder Feuchtewerte mit übermitteln. AIM Deutschland bereitet daher beide Themengebiete in separaten Arbeitskreisen auf. Die Arbeitskreise „RFID & Sensorik“ sowie „AutoID und Security“ beleuchten die Thematik im Detail – Mitwirkende sind immer willkommen.
Digitalisierung und Automatisierung werden in den kommenden Jahren noch zunehmen. Ob im alltäglichen Leben, z. B. in Form der vollautomatische Kassenzone, bei der man seine Einkäufe nicht mehr auf ein Kassenband legen oder manuell abscannen muss, bei der Optimierung von Logistikprozessen z. B. in Form von fahrerlosen Transportsystemen die selbstständig Ladung und Ladungsträger erkennen oder aber neuen Formen der Landwirtschaft bei denen Pflanzen ökologisch und nachhaltig möglichst nahe am Verbraucher mit Roboterunterstützung gezüchtet und geerntet werden. Bei all diesen Themen und natürlich auch im Maschinenbau, den Fertigungsprozessen und der Automobilbranche und vielen mehr, ist AutoID bereits jetzt und noch stärker in der Zukunft eine wichtige Basistechnologie.
Wenn Sie spezifische Fragen haben, zögern Sie nicht sich bei mir oder dem AIM Verband zu melden und sich auf den all about automation Messen nach Lösungen umzusehen. Was für spannende Themen haben Sie, die mit AutoID (noch besser) umgesetzt werden sollen?

Olaf Wilmsmeier

Inhaber Wilmsmeier Solutions und Vorstandsmitglied AIM-D. e.V.

in Kooperation mit UNSEREM KOMPETENZPARTNER AIM-D E.V., INDUSTRIEVERBAND DER AUTO-ID-EXPERTEN, -FORSCHER UND -UNTERNEHMEN