Automatisierungstechnik. Material Handling Systems SPS Roboter Identifikation Barcode RFID

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1 Automatisierungstechnik Material Handling Systems SPS Roboter Identifikation Barcode RFID

2 SPS (bzw PLC) SPS Speicherprogrammierbare Steuerung PLC Programmable logic controller (Englischer Begriff für SPS) Die SPS steuert (mit ihren Ausgängen) die Eingangsdaten eines Industrie-Prozesses und ist zu diesem Zweck programmierbar. Die Programmierbarkeit erlaubt den Einsatz in verschiedensten Umgebungen, was die Flexibilität des Konzepts unterstreicht. Der Einsatz speicherprogrammierbarer Steuerungen (Begriff im industriellen Sinn) bedeutet nicht zwingend, dass regelungstechnisch gesehen nur gesteuert wird. Die SPS kann durchaus Regelungsfunktionen übernehmen, d. h. Teile von Rückkopplungen sein.

3 Anwendungen von Automatisierung Fertigungsautomatisierung Verbindung von SPS en untereinander und mit Sensoren und Aktoren. Prozessautomatisierung Anschluss intelligenter Aktoren und Sensoren. Gebäudeautomatisierung Steuerung von Heizung, Klima, Licht, Zugangskontrollen vorw. in öffentlichen Gebäuden (Flughäfen, Krankenhäuser, Bürogebäude). Besondere Herausforderung: online-rekonfigurierung

4 Zusammenarbeit von SPS und Roboter PLC PLC Operator Station Robots Engine Assembly ethernet network Automatic Reader PLC Windshield Robot Part Pick Part Call Manual Input Marquee Allen-Bradley MESSAGES DataLiner Cert Printers Station 3000 Track Assembly On Station 3100 Install Windshield Station 3120 Install Console Station 3130 Quality Inspection Station 3210 Print Cert Labels

5 Automatisierungstechnik Material Handling Systems SPS Roboter Identifikation Barcode RFID

6 Barcode A barcode (also bar code) is a machine-readable representation of information in a visual format on a surface. Originally barcodes stored data in the widths and spacings of printed parallel lines, but today they also come in patterns of dots, concentric circles, and hidden in images. Barcodes can be read by optical scanners called barcode readers or scanned from an image by special software. Barcodes are widely used to implement Auto ID Data Capture (AIDC) systems that improve the speed and accuracy of computer data entry. Die EAN steht für International Article Number (früher European Article number) und ist eine Produktkennzeichnung für Handelsartikel. Die EAN ist eine Zahl, bestehend aus 13 oder 8 Ziffern, die zentral verwaltet und an Hersteller auf Antrag vergeben wird. Die EAN wird in der Regel als maschinenlesbarer Strichcode (Barcode, Balkencode) auf die Warenpackung aufgedruckt und beim Bezahlen an Scannerkassen von einem Laserscanner decodiert.

7 Was ist RFID? Elektronischer Barcode, Bestandteil von Auto-ID Ohne physischen / optischen Kontakt auslesbar Einlesen von Informationen und Ortung in Echtzeit Gleichzeitiges Lesen von bis zu 200 Etiketten pro Sekunde Unterscheidung zwischen aktiven und passiven Tags Wiederbeschreibbar RFID s auf verschiedenen Ebenen: Chargen Paletten Kisten Produkte und einem angebrachten Chip auf einem Substrat z.b. einer Plastikfolie Papieretikett mit enthaltenem RFID Antenne (gedruckt, geätzt, gewickelt) Quelle: Auto-ID Center, IBM Business Consulting Services Analyse

8 The current RFID market is all about the tags The majority of the cost in an RFID implementation is the cost of the tags (a single CPG trial for example could consume tens of millions of tags) Also, RFID functionality is derived from the tags; tracking their location and identity sensing their proximity, which is what currently gives the overall system value RFID Tags on face of a dime RFID systems ultimately derive their value from their ability to automate manual activities and processes, and provide decision and control support to business systems

9 RFID tags and readers enable automatic identification of people, machines or objects RFlD is a system which reads (or writes) data from/to radio frequency (RF) tags. When the tags are present in a radio frequency field projected from interrogators (readers) the read automatically takes place. Data contained in the tag s memory may identify or otherwise communicate information relevant to the object to which the tag is attached Reader Tag The reader calls out with a radio wave, looking for a tag embedded on an object RFID Frequency Bands Low Freq High Freq 125KHz 13.56MHz Reader ID Tag The tag sends back its ID to identify itself UHF GHz MHz 2.45GHz Tags typically operate at a fixed frequency and different frequency bands have very different performance characteristics

10 Barcodes versus RFID RFID has a number of advantages over barcodes: Not limited to contact or line-of-sight Tags are read at faster speeds Extremely accurate, approaching 100% Tags can be used in harsher environments, are virtually non-repudiating, and can be reusable Tags can be read through: dirt, paint, steam, mud, plastic, and wood Passive RFID tags have virtually unlimited life Tags carry larger amounts of data and have Read / write capability Consumers view RFID as an expanded barcode Barcodes are necessarily manual, not reusable, static, and are susceptible to harsh or changing conditions

11 The Auto-ID enabled Value Chain and Key Benefit Areas Supplier Tag: Pallets, cases Read: 2 On production line, storage locations, and exist 1 Tag:Raw materials and finished goods. Read: DC gate, DC 3 backdoor, MHE, storage location Store 5 Tag: Case, tote, item Read: Back door, storage location, shelf, POS, exit/entrance Warehouse Read: Storage location, consumer appliance, packaging Tag: Vehicle, order, item, container Read: Back door Home Tag: Trailer Read: Fixed proximity/location Handheld Illustrative Cost Revenue Operational Effectiveness Reduced labor costs Lower shrink costs Lower inventory costs Reduced reconciliation costs Reduced returns costs Source: IBM Business Consulting Services analysis, Auto-ID Center Improved product availability on shelf Increased cross channel selling opportunities Enhanced point of decision sales capabilities Improved product visibility Improved asset & labor visibility Improved data accuracy Reduced handling requirements Greater temperature & rotation capability Improved planning, forecasting & allocation

12 Reader Technologie entlang des Warenflusses Batch Wireless Shipment Eaches Case WIP unit Fixed Station

13 Grundlage des Auto-ID Systems ist der epc (electronic product code) Der epc kann mehr als 1.3x10 16 Produkte jährlich unterschieden (entspricht ca. der Anzahl an Reiskörnern, die pro Jahr verzehrt werden) D2A9.16E8B8.719BAE03C Version 8 bit Hersteller 28 bit (> 268 Millionen) Produkt Klasse 24 bit (> 16 Millionen) Seriennummer 36 bit (> 68 Milliarden) und ist flexibel genug, jede notwendige Stufe eindeutig zu kennzeichnen CA F.001COE F.001COF A E9FC61B epc einer Sendung epc einer Palette epc einer Transportverpackung epc eines einzelnen Produktes Quelle: Auto-ID Center, IBM Business Consulting Services analysis

14 epc im Ablauf 1 Physisches Objekt mit epc Etikett Auto-ID System 2 RF Übertragung Offene Architektur Middleware (Savant Network) 3 ONS Server Internet Anwendungssysteme Lesegerät (Abfrageeinrichtung) Produktinformation (PML Format) 4 1 Electronic Product Code (epc) Jedes Objekt hat eine Objektidentifikations-nummer, jedes Objekt kann eine eigene epc haben ein eindeutiger 96-Bit Code mit der Flexibilität Chargen-, Paletten-, Kisten- und einzelne Produkte zu verfolgen 3 Object Naming Service (ONS) Ein Server empfängt epc durch Middleware und verbindet es mit einer Internet-Adresse, über die weitergehende, detaillierte Informationen verfügbar sind 2 RFID Etiketten und Lesegeräte Lesegeräte spüren Etiketten mit Radiowellen auf; dies löst aus, dass das Etikett sein epc zurücksendet 4 Physical Mark-up Language (PML) Ein Standardvokabular für alle Produktinformationen Standort, Versandhistorie, Interaktionen, Bewegungen etc. Quelle: Auto-ID Center, IBM Business Consulting Services Analyse Das Auto-ID System stellt eine offene Umgebung zur Verfügung, die Zusammenarbeit zwischen mehreren Geschäftspartnern in der Wertschöpfungskette ermöglicht

15 RFID Anwendungen in der logistischen Lieferkette führen zu folgenden Ergebnissen Hersteller Lager Hersteller Lager Handel Handelgeschäft Endkunde Physikalischer Warenfluss verbesserte Produktivität verbessertes QOS Management verbessertes Kategorie-Management und Verkaufsaktionen Auto-ID Wirkung Schwundrückgang Optimierte Lagerbestände verbesserte Lagerbestandführung, Wareneingangs- und Ausgangsgenauigkeit Deutliche Auto-ID Wirkung Reduktion der Lieferantenkredite / Reklamationen Effizientere Retourenlogistik Nachfrage/ Informationsfluss

16 RFID Anwendungen in der logistischen Lieferkette führen zu Verbesserungen in folgenden Bereichen Hersteller Lager Hersteller Lager Handel Handelsgeschäft Endkunde Zeitnahe, detaillierte Daten und Aktivitäten Behältermanagement Permanente Bestandskontrolle Event Management Yard Management Secure Trade Lane Value Added Services

17 IBM RFID Software Solution Architecture Systems Management Domain Antenna and Reader Domain Dock Door Reader Conveyor Belt Reader Handheld / Portable Reader RFID Label / Tag Printers Visual Indicators Switches and Sensors Edge Domain RFID Controller WebSphere Embedded Software w/ IBM RFID enablement XML overm Q Premises Domain DB2 RFID Premises Server WAS J2EE platform MQ Messaging IBM RFID Software IBM Application Accelerators Business Events MQ RFID Integration Server Enterprise & Business Application Domain Business Process Integration Domain Portal Server XML over MQ WBI Message Broker WBI Integration Connectors Tivoli Remote Management XML MQ End to End Reliable Messaging Ensures Data Integrity Persistent Data Object Directory Domain Flexible Integration WMS Product Information Services EPC, WPC ERP SCM Supply Chain Business Partners

18 Market Assessment RFID A Global Market Opportunity Millions of $ Services Software Readers Transponders Venture Development Corporation Millions of $ Americas EMEA A-P Venture Development Corporation

19 Beispiel Google Alert

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