ORAT – Ortung in der Automatisierung

Die Einführung von RFID Systemen in der Automatisierungstechnik war Anfang des Jahrtausends ein bedeutender technischer Fortschritt – vom Förderband bis zur Just in Time Produktion, wo Produktions- und Materialfluss entlang der Lieferkette abgestimmt sind.

Das Fraunhofer IIS geht hier einen innovativen Schritt weiter.  Eine Technologie, die in den Betriebsabläufen bzw. der Lieferkette integriert ist, ermöglicht eine kontinuierliche Identifikation und Ortung der Produktionswaren.

Insbesondere für den sicheren Ablauf der Wartung und Instandhaltung großer Anlagen ist es notwendig, den Aufenthaltsort von Anlagenteilen, Werkzeugen, und ggf. auch von Personen in Echtzeit zu bestimmen. Dadurch werden Suchaktionen und Ressourcenverschwendung vermieden. Somit werden Prozesse effizient gesteuert und kritische Situationen können schnell erfasst und beurteilt werden.

Auf der Basis eines konkreten beispielhaften Use Cases werden in diesem Projekt die genannten Vorteile als auch die einfache Integration in dem Betriebsablauf demonstriert.

Ein weiterer Forschungspunkt in ORAT ist das Konzept einer funkbasierten Ortungsarchitektur, die auch in einer schwierigen Produktionsumgebung (z.B. in metallischen Maschinen und Regalen, Metallträgern an der Decke und an Wänden) zuverlässig funktioniert. Dies wird anhand einer flexiblen hierarchischen Struktur realisiert, die auf festen und mobilen Ankermodulen ruht als auch auf einer dynamischen Kombination verschiedenen Messprinzipien basiert.

Hauptkomponente im Projekt ORAT ist das BlackFIR^® 868 – eine Empfangseinheit (Goniometer) zur Winkelschätzung der zu ortenden Signale. Es kann über hohe Reichweiten hinweg inner- und außerhalb von komplexen Gebäudestrukturen orten. Die zu ortenden Waren tragen ein Ortungsmodul (TAG), was über die ID hinaus auch weitere Sensordaten übermitteln kann.  Die Middleware-Plattform verarbeitet Orts- und ID-Information weiter und stellt den Leitsystemen kontextspezifische Ereignisse zur Verfügung. Die für den Produktionsbetrieb relevanten Daten werden an ein MCS (Material Control System) weitergegeben, das mit Hilfe der lokalen Daten das Routing, die Produktinformation und das Prozesshandling ermittelt und optimiert. Ein großer Vorteil im Projekt ORAT ist die induktive Ladung der Ortungsmodule. Die Goniometer können über Power over Ethernet versorgt werden.

Technische Vorzüge:

• Bestimmung des Aufenthaltsorts von Anlagenteilen, Werkzeugen und ggf. auch von Personen in Echtzeit in industrieller Umgebung (Produktion, Logistik)
• Identifikation von Ersatzteilen, Halbzeugen, Endprodukten und Werkzeugen
• Integration der induktiven Ladung der Batterie in den Betriebsprozessen
• Schnelle Erfassung von kritischen Situationen und Beurteilung / Alarme

Unsere Lokalisierungstechnologie im Projekt ORAT ist in vielen Anwendungen in Produktion und Industrie 4.0  effektiv einsetzbar. Eine Kombination der Ortungslösung des Fraunhofer IIS mit möglichen vorhandenen Telemetrie- und RFID-Systemen bietet die Möglichkeit, einfach und zeiteffektiv vorhandene Asset Management Systeme auf Industrie 4.0 Standard umzurüsten. Unser Institut berät Sie gerne bei der Einführung von Ortungstechnologien im Bereich Automatisierung, Produktion und Industrie 4.0.

In unserem neuen, weltweit einzigartigen Test- und Anwendungszentrum L.I.N.K. ist es möglich, sehr anwendungsnah Situationen zu Test- und Demonstrationszwecken im Speziellen für Produktion und Logistik nachzubilden.