Funkchips in der Produktionslogistik
Selbstoptimierung ist das Schlüsselwort, mit dem Wissenschaftler Transport und Verkehr sowie die Arbeit in Fabrikhallen und Industrieanlagen revolutionieren wollen. Dazu entwickeln sie Intelligente Speicherchips, die dabei helfen, Produktions- und Logistikvorgänge zu verbessern.
Wenn ein Container mit Bananen im Hafen von Hamburg gelöscht wird, geht’s mit digitaler Unterstützung weiter. Ein Mikrochip im Bananencontainer übernimmt dabei die Regie. Das jedenfalls ist die Idee von Steffen Sowade vom Institut für Produktion und Logistik an der Uni in Bremen.
"Wir statten die Container mit Sensoren aus, die beispielsweise die Fäulungs- oder Reifegase messen, die Temperaturänderungen messen, und die Messungen weiterleiten, um dem Empfänger ein Feedback darüber zu geben, wie gut sie die Bananen an welcher Stelle im Container sind."
Container, die reife Bananen enthalten, müssen schneller zum nächsten Supermarkt als andere Lieferungen. Genau das veranlassen nun die Mikrochips.
Doch nicht nur Transport und Logistik werden mit Hilfe der Funkchips revolutioniert. Auch ganz normale Bauteile sollen in Zukunft die Regie darüber führen, mit welcher Dringlichkeit sie transportiert werden – zum Beispiel auf dem Montageband einer Autofabrik. Mit einem Autorücklicht gibt es schon erste Erfahrungen.
"Bei diesem Rücklicht ist es uns gelungen, einen RFID-Transponder-Chip direkt in das Bauteil beim Gießprozess zu integrieren. Der Transponder wird also direkt mit dem Gussteil quasi verheiratet und ist fest montiert für den gesamten Produktlebenszyklus und trägt Informationen, wer bin ich, wo möchte ich hin, wer ist mein Kunde, was sind die nächsten Arbeitsstationen."
Reife-Sensoren im Bananen-Container – RFID-Funkchips im Rücklicht: Hinter dieser Strategie steckt ein völlig neues Konzept: "Selbstoptimierung" nennen das Produktionsforscher wie Prof. Berend Denkena vom Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen der Uni Hannover.
"Die Frage der Zukunft wird sein: Wie kann sich ein solches System umstellen? Wie kann es sich anpassen, dass es doch weiter funktioniert? Welche anderen Bauteile kann ich vielleicht vorziehen, weil sich Liefertermine verändert haben oder die Bestellsituation sich verändert? Wie muss ich meine Fertigungsreihenfolge anpassen und wo wir verbesserte Produkte dann für die Verbraucher auch machen können?"
Beispiel Autokauf: Kunden haben heute sehr unterschiedliche Wünsche mit Blick auf Lackierung, Motorisierung und Sonderausstattungen. Wenn Bauteile mit Hilfe der integrierten Speicherchips wissen, wer sie sind und zu welchem Auto sie gehören, arbeiten die Fließbänder im Autowerk der Zukunft zielgerichteter und effizienter. Außerdem, so Berend Denkena, könnte man die Teile nicht so leicht fälschen.
"Wenn man Codierungen oder Kennzeichen so einbringen kann in Bauteilen, dass man es auch nicht sehen kann, dass man dann Plagiate auch schnell identifizieren kann."
Die Forschungen zielen darauf ab, den "Industrie-Standort Deutschland" abzusichern und international konkurrenzfähig zu halten. Dass die "Selbstoptimierung" der Maschinen dann aber kaum noch Menschen benötigt, die sie bedienen, das steht auf einem anderen Blatt.
Ob Kupferkabel, Kotflügel oder Schrauben – alle Bauteile werden bald mit Daten beschrieben wie die Festplatte eines Computers und bekommen dadurch eine individuelle Prägung. Mit Folgen auch anderswo.
Beispiel Bahnverkehr: Wenn die Waggons zum Beispiel wüssten, wohin sie fahren sollen, könnte das den gesamten Bahnbetrieb verändern. "RailCaps" nennt Mareen Vassholz die Schienenfahrzeuge der Zukunft. An der Universität in Paderborn rollen sie schon, allerdings nur miniaturisiert im "Märklin-Format".
"Da geht es darum, autonome Shuttles zu haben, die auf den Schienen laufen, deswegen "rail", aber auch wie Taxis funktionieren, das heißt "cap". Das Railcap kann vom Benutzer mit dem Mobiltelefon angefordert werden und kommt dann nach Paderborn beispielsweise und bringt den Passagier dann nach München oder nach Hannover – je nachdem, wie es der Benutzer möchte."
Da das "Railcap" weiß, wohin es fahren soll, signalisiert es per Funk den Weichen, wie sie sich zu stellen haben. Ein Großrechner im Hintergrund behält den Überblick über das gesamte System, damit niemand zusammenstößt und keine Staus entstehen.
Das Railcap ist so für bis zu zehn Passagiere ausgelegt. Es gibt aber verschiedene Varianten, also es gibt eine Premium-Variante, wo man vielleicht ein kleines Büro mit integrieren kann oder auch für den Güterverkehr einsetzbar, sodass man viele Situationen ermöglichen kann. Und es soll, das ist die große Vision, quasi den Schienenverkehr vielleicht mal in Deutschland ersetzen, das heißt, dass man von der Bahn wirklich auf diese individuellen Systeme umschwenkt.
Keine Züge mehr, kein Umsteigen, nicht mal Bahnhöfe wären dann noch nötig – sagt die Wissenschaftlerin. Und so könnte Bahn fahren in Zukunft aussehen: Individuell und vielleicht sogar wirklich mal ohne Verspätung. Ob und wann das Ganze kommt – steht allerdings noch in den Sternen.
"Wir statten die Container mit Sensoren aus, die beispielsweise die Fäulungs- oder Reifegase messen, die Temperaturänderungen messen, und die Messungen weiterleiten, um dem Empfänger ein Feedback darüber zu geben, wie gut sie die Bananen an welcher Stelle im Container sind."
Container, die reife Bananen enthalten, müssen schneller zum nächsten Supermarkt als andere Lieferungen. Genau das veranlassen nun die Mikrochips.
Doch nicht nur Transport und Logistik werden mit Hilfe der Funkchips revolutioniert. Auch ganz normale Bauteile sollen in Zukunft die Regie darüber führen, mit welcher Dringlichkeit sie transportiert werden – zum Beispiel auf dem Montageband einer Autofabrik. Mit einem Autorücklicht gibt es schon erste Erfahrungen.
"Bei diesem Rücklicht ist es uns gelungen, einen RFID-Transponder-Chip direkt in das Bauteil beim Gießprozess zu integrieren. Der Transponder wird also direkt mit dem Gussteil quasi verheiratet und ist fest montiert für den gesamten Produktlebenszyklus und trägt Informationen, wer bin ich, wo möchte ich hin, wer ist mein Kunde, was sind die nächsten Arbeitsstationen."
Reife-Sensoren im Bananen-Container – RFID-Funkchips im Rücklicht: Hinter dieser Strategie steckt ein völlig neues Konzept: "Selbstoptimierung" nennen das Produktionsforscher wie Prof. Berend Denkena vom Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen der Uni Hannover.
"Die Frage der Zukunft wird sein: Wie kann sich ein solches System umstellen? Wie kann es sich anpassen, dass es doch weiter funktioniert? Welche anderen Bauteile kann ich vielleicht vorziehen, weil sich Liefertermine verändert haben oder die Bestellsituation sich verändert? Wie muss ich meine Fertigungsreihenfolge anpassen und wo wir verbesserte Produkte dann für die Verbraucher auch machen können?"
Beispiel Autokauf: Kunden haben heute sehr unterschiedliche Wünsche mit Blick auf Lackierung, Motorisierung und Sonderausstattungen. Wenn Bauteile mit Hilfe der integrierten Speicherchips wissen, wer sie sind und zu welchem Auto sie gehören, arbeiten die Fließbänder im Autowerk der Zukunft zielgerichteter und effizienter. Außerdem, so Berend Denkena, könnte man die Teile nicht so leicht fälschen.
"Wenn man Codierungen oder Kennzeichen so einbringen kann in Bauteilen, dass man es auch nicht sehen kann, dass man dann Plagiate auch schnell identifizieren kann."
Die Forschungen zielen darauf ab, den "Industrie-Standort Deutschland" abzusichern und international konkurrenzfähig zu halten. Dass die "Selbstoptimierung" der Maschinen dann aber kaum noch Menschen benötigt, die sie bedienen, das steht auf einem anderen Blatt.
Ob Kupferkabel, Kotflügel oder Schrauben – alle Bauteile werden bald mit Daten beschrieben wie die Festplatte eines Computers und bekommen dadurch eine individuelle Prägung. Mit Folgen auch anderswo.
Beispiel Bahnverkehr: Wenn die Waggons zum Beispiel wüssten, wohin sie fahren sollen, könnte das den gesamten Bahnbetrieb verändern. "RailCaps" nennt Mareen Vassholz die Schienenfahrzeuge der Zukunft. An der Universität in Paderborn rollen sie schon, allerdings nur miniaturisiert im "Märklin-Format".
"Da geht es darum, autonome Shuttles zu haben, die auf den Schienen laufen, deswegen "rail", aber auch wie Taxis funktionieren, das heißt "cap". Das Railcap kann vom Benutzer mit dem Mobiltelefon angefordert werden und kommt dann nach Paderborn beispielsweise und bringt den Passagier dann nach München oder nach Hannover – je nachdem, wie es der Benutzer möchte."
Da das "Railcap" weiß, wohin es fahren soll, signalisiert es per Funk den Weichen, wie sie sich zu stellen haben. Ein Großrechner im Hintergrund behält den Überblick über das gesamte System, damit niemand zusammenstößt und keine Staus entstehen.
Das Railcap ist so für bis zu zehn Passagiere ausgelegt. Es gibt aber verschiedene Varianten, also es gibt eine Premium-Variante, wo man vielleicht ein kleines Büro mit integrieren kann oder auch für den Güterverkehr einsetzbar, sodass man viele Situationen ermöglichen kann. Und es soll, das ist die große Vision, quasi den Schienenverkehr vielleicht mal in Deutschland ersetzen, das heißt, dass man von der Bahn wirklich auf diese individuellen Systeme umschwenkt.
Keine Züge mehr, kein Umsteigen, nicht mal Bahnhöfe wären dann noch nötig – sagt die Wissenschaftlerin. Und so könnte Bahn fahren in Zukunft aussehen: Individuell und vielleicht sogar wirklich mal ohne Verspätung. Ob und wann das Ganze kommt – steht allerdings noch in den Sternen.