Drahtlose Prozessüberwachung an Maschinen mit RFID-Sensortags

RFID-Anwendungen

Drahtlose RFID-Sensortags für metallische rotierende Bauteile

Drahtlose Prozessüberwachung an Maschinen mit RFID-Sensortags
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Drahtlose Prozessüberwachung an Maschinen mit RFID-Sensortags.

Der Bereich der Prozessüberwachung wächst im gleichen Maße wie der Automatisierungsgrad. Um Maschinenausfälle oder Crashs zu vermeiden, werden an kritischen Stellen Sensoren integriert und wichtige Prozessparameter wie Temperatur oder mechanische Belastung überwacht. Die Integration von Sensoren an rotierenden Wellen oder Spindeln, wie beispielsweise an Werkzeugmaschinen ist in der Praxis allerdings häufig nicht so einfach, da Kabel oder Batterien nur mit hohem Aufwand integrierbar sind. RFID-Sensortags sind draht- und batterielose Sensoren, die gleichzeitig andere Funktionalitäten wie die Fälschungssicherheit oder automatische Teileidentifikation ermöglicht und das bei Betriebstemperaturen über 100 °C.

Entwicklungsdienstleistungen Fraunhofer IPMS:

  • Technologie- und Prozessberatung
  • Machbarkeitsstudien und -nachweise
  • Systemkonzepterstellung
  • Modul- und Systementwicklung
    • ASIC-Design
    • Antennendesign
    • Sensorintegration
    • RFID-Tag-Entwicklung
    • Systemintegration
    • Cloudintegration
  • Prototypen- und Demonstratorbau
  • Charakterisierung und Test
  • Pilotfabrikation

Drahtloses Condition Monitoring in Schaltanlagen

Fraunhofer IPMS entwickelt drahtloses Sensorsystem für die Temperaturüberwachung von Schaltanlagen.

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Schaltanlagen sind das Herz vieler Industrieunternehmen. Nirgends sonst beginnen und enden mehr Kabelstrecken als in Schaltschränken. Umso mehr Schaden kann es anrichten, wenn die Anlagen ausfallen und zu Stillstand ganzer Produktionsstraßen führen. Unentdeckte Überlastungen, mangelhafte Kühlung oder unsachgemäße Elektroinstallation können zu Effekten wie Störlichtbogen und in schlimmster Konsequenz zur Brandentwicklung führen. Üblicherweise werden regelmäßig thermografische Untersuchungen mit Infrarotkameras durchgeführt, um solchen Thermo-HotSpots im Schaltschrank auf die Spur zu kommen, eine kontinuierliche Temperaturüberwachung ist damit allerdings nicht möglich. Zudem ist die Untersuchung aus Sicherheitsgründen häufig mit dem Abschalten der Anlagen verbunden. RFID-Sensorik ermöglicht die unterbrechungsfreie, drahtlose und wartungsfreie Überwachung an allen Stellen im Schaltschrank. Schraubverbindungen und andere Stellen im Schaltschrank können thermisch überwacht werden. Auch die Anbindung von Feuchtesensoren und anderer Messgrößen kann so realisiert werden.

Entwicklungsdienstleistungen Fraunhofer IPMS

  • Systemkonzepterstellung
  • Modul- und Systementwicklung
  • RFID-Sensor-Tag Entwicklung
  • Antennenoptimierung
  • Systemintegration & -optimierung
  • Cloudintegration

Smarte Fertigungssteuerung

Fraunhofer IPMS unterstützt bei der Erweiterung smarter Fertigungsprozesse um drahtlose RFID Sensorlösungen.

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Dezentralisierte Konzepte zur Steuerung des Fertigungsprozesses erlauben die Steuerung verschiedener Aufgaben durch das Werkstück. Die Auto-ID-Technologie RFID ermöglicht dabei die automatisierte und eindeutige Identifizierung des Werkstücks. Das mit einem RFID -Tag ausgestattete Werkstück bringt nicht nur die Identifikationsdaten, sondern auch Produktionsdaten bereits mit und steuert so den Materialfluss, ohne das weitere zentrale Einheiten daran beteiligt werden müssen.  Dieses Konzept führt letztlich zu autarken Fertigungszellen, die unabhängig von anderen Einheiten bestimmte Produktionsschritte selbstständig ausführen und regeln können.

Die Erweiterung um drahtlose RFID-Sensor-Lösungen eröffnet das Spektrum smarter Anwendungen in der Fertigung nochmals deutlich. Gleichzeitig lassen sich alle Vorteile der Auto-ID-Technologie weiterhin nutzen. So lassen sich beispielsweise Werkstücke sicher identifizieren, Sollgrößen für den Prozess auf dem RFID-Tag speichern und während der Prozessierung die Temperaturdaten am Werkstück ermitteln. Basierend auf diesen Daten steuert das Werkstück den Prozess. Die Sensordaten werden z.B. zur direkten Regelung von Ofentemperaturen eingesetzt.

Fraunhofer IPMS Serviceleistungen

  • Beratung
  • Konzepterstellung
  • Hard-und Software Design
  • Implementierungsunterstützung

Track, Trace and Sense

Das Fraunhofer IPMS unterstützt bei der Erweiterung von Track & Trace Anwendungen um drahtlose Zustandsdatenerfassung entlang der Supply Chain.

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RFID hat in vielen Logistikanwendungen längst Einzug gehalten. Die Nutzung automatisierter Identifikationsverfahrens hilft bei der vereinfachten Nachverfolgbarkeit der Waren über die gesamte Supply Chain hinweg und erleichtert damit auch das Inventarmanagement der einzelnen Beteiligten. Die Kombination von automatischer Identifkation und das Erfassen von Zustandsdaten kann für Hersteller, Dienstleister und Kunden zusätzlichen Nutzen generieren. In der Lebensmittelindustrie oder in der Pharmaindustrie beispielsweise ist die Einhaltung der Kühlkette ein überaus wichtiges Thema. Wenn Zustandsdaten wie Temperatur und Erschütterung über die gesamte Lieferkette hinweg nachverfolgt werden, lassen sich zudem neue Services generieren. Mit RFID-Sensorik können die Zustandsdaten drahtlos  über den gesamten Prozess hinweg verfolgt und gespeichert werden.

Fraunhofer IPMS Services:

  • Consulting
  • Konzepterstellung
  • Hardware Design
  • Software Design
  • Integrationsunterstützung