Einsatz von RFID-Technologie in Instandhaltungssoftware

RFID gewinnt zunehmend an Bedeutung und findet nicht nur in Geschäften zur Diebstahlsicherung Anwendung, sondern auch im großen Maßstab in Produktionsbetrieben. Aktuelle Neuerungen in der Produktionsbranche und neue gesetzliche Vorschriften ermöglichen den Austausch herkömmlicher Typenschilder gegen digitale Varianten. Dieser Wandel kann erhebliche Veränderungen in Bezug auf die Wartung und Instandhaltung von Maschinen mit sich bringen. Daher findet die RFID-Technologie auch im Bereich der Instandhaltung zunehmend Anwendung.

In diesem Artikel erörtern wir, wie die RFID-Technologie mithilfe von Instandhaltungssoftware erfolgreich eingesetzt werden kann, um:

• Instandhaltungsprozesse zu optimieren
• Produktivität zu steigern
• Effizienz des Ressourcenmanagements zu verbessern
• Ausrüstung zu verfolgen
• Wartungsplanung zu verbessern

Was ist RFID?

RFID (Radio-Frequency Identification) ist eine Technologie, die Radiowellen zur automatischen Identifizierung und Verfolgung von Objekten nutzt. RFID-Systeme finden in vielen Branchen Anwendung, von Logistik und Lagerhaltung, Produktionsüberwachung und Instandhaltung über den Einzelhandel bis hin zu Medizin und öffentlichem Verkehr. Ein RFID-System besteht aus drei wesentlichen Komponenten:

• RFID-Tags: Diese können an verschiedenen Objekten wie Maschinen, Werkzeugen oder Ersatzteilen angebracht werden und ermöglichen deren automatische Identifizierung und Verfolgung.
• RFID-Lesegeräte: Diese können in verschiedenen Formen vorliegen, von tragbaren Handscannern, über Smartphones bis hin zu stationären Schranken, sog. RFID-Gates welche in verschiedenen Bereichen installiert werden, um die Effizienz und Präzision der Datenerfassung und -verwaltung zu verbessern. Sie finden sich an Eingangs- und Ausgangspunkten von Lagern, um den Ein- und Ausgang von Waren in Echtzeit zu überwachen, und in Verkaufsstellen, wo sie zur Diebstahlsicherung und schnellen Bestandsaufnahme dienen. In Produktionslinien werden RFID-Gates zur Verfolgung von Produkten und Qualitätssicherung eingesetzt. Logistikzentren nutzen sie zur Automatisierung und Optimierung der Lagerverwaltung und des Warentransports. Auch in Frachtterminals sind sie zur Verwaltung und Verfolgung von Sendungen in Echtzeit installiert. Darüber hinaus finden RFID-Gates Anwendung in Bibliotheken zur Verwaltung von Büchern und Medien sowie an Zugangskontrollpunkten in Gebäuden und Firmengeländen zur Überwachung und Kontrolle des Zugangs von Personen und Fahrzeugen. Diese vielseitigen Anwendungen tragen zu einer verbesserten Prozessoptimierung und Kosteneffizienz bei.
• Datenmanagement-Software: Dank des NFC-Standards, der eine Reihe von Kommunikationsprotokollen umfasst und es Geräten wie Smartphones oder Tablets ermöglicht, bei unmittelbarer Nähe zueinander eine Funkverbindung herzustellen (typischerweise innerhalb weniger Zentimeter), kann RFID in Instandhaltungssoftware integriert werden. NFC (Near Field Communication) erleichtert die effiziente Nutzung von RFID-Tags zur Identifikation, Verfolgung und Verwaltung von Geräten über die Softwareplattform, was zu einer optimierten Wartungsplanung und verbesserten Gesamtfunktionalitäten führt.

Was ist NFC?

Die Anzahl der RFID-Tags hat in den letzten 20 Jahren zugenommen. Ihre wahre Popularität verdankt die RFID-Technologie jedoch den NFC-Tags, die in den meisten modernen Smartphones integriert sind. Dank NFC können Geräte bidirektional kommunizieren und Daten speichern. Diese Technologie ist kostengünstig in der Produktion, weit verbreitet und kann in Form eines kleinen Aufklebers auf einem Gegenstand angebracht werden oder in hitzebeständiger Ummantelung sogar einvulkanisiert werden (z.B. Kreditkarten).

RFID-Standards

Es gibt drei RFID-Standards mit niedriger, hoher oder ultrahoher Frequenz. Die von RFID-Tags verwendeten Frequenzbänder zur Kommunikation sind:

• 125 kHz (LF): Umfasst Frequenzen von 30 bis 300 kHz, meist etwa 125 kHz. Die meisten Lesegeräte haben hier eine Reichweite von etwa 5 cm. Die Lesegeschwindigkeit ist langsamer als bei anderen Frequenzen, aber sie ist nicht anfällig für Funkstörungen. Gemäß den Normen ISO/IEC 18000-2 und ISO 14223 kann sie als System zur Kennzeichnung und Verfolgung von Tieren verwendet werden.
• 13,56 MHz (NFC, HF): Umfasst Frequenzen von 3 bis 30 MHz, meist 13,56 MHz. Die gängigsten Lesegeräte haben eine Reichweite von 5-10 cm. Der HF-Standard ist empfindlich gegenüber Störungen, bietet jedoch eine schnelle Datenlesegeschwindigkeit. NFC wird häufig bei Zahlungen, in Ticketanwendungen und bei kontaktlosen Karten verwendet.
• 860-956 MHz (UHF): Umfasst Frequenzen von 300 MHz bis 3 GHz, meist durch das globale UHF-Gen2-Protokoll, das das Band von 860 bis 960 MHz nutzt. Die Lese- und Schreibreichweite im UHF-Standard kann bis zu 20 Meter betragen. Anwendungen von UHF umfassen Produktionsaufzeichnungen, Asset-Management und UHF-Karten für die Zufahrtskontrolle.

Anwendung von NFC

Mit geeigneter Software und der Möglichkeit, über das Internet mit einer Datenbank zu kommunizieren, kann heute unser Smartphone als RFID-Lesegerät fungieren. Dank des NFC-Standards können wir beispielsweise über das Telefon die letzten Wartungsdaten, das Produktionsdatum und die Seriennummer eines Geräts überprüfen oder in der Logistikbranche Informationen über den Empfang einer Lieferung übermitteln. Früher war dafür ein spezielles Lesegerät erforderlich, aber heute tragen die meisten von uns es bereits in der Tasche.

RFID — Lage in Deutschland

In den letzten Jahren hat das Asset-Management in Deutschland eine erhebliche Transformation durchlaufen. Bisher wurden traditionelle Metall-Typenschilder direkt an Gehäusen von Geräten befestigt. Oft kollidierte ihre Form mit dem Gehäuse des Geräts, und ihre Größe erschwerte die Montage. Aufgrund der jüngsten Gesetzesänderung, die virtuelle Typenschilder erlaubt, und der Integration der RFID-Technologie steht die Industrie jedoch vor einer Revolution. Hier kommt die QRmaint Instandhaltungssoftware ins Spiel, das die problemlose Nutzung von RFID in der Ausführung von NFC auf dem deutschen Markt ermöglicht.

Praktische Anwendung von RFID in Instandhaltungssoftware

Automatisierung der Bestandsaufnahme und Verfolgung von Ressourcen: Traditionelle Methoden zur Verfolgung von Ressourcen sind oft zeitaufwändig und anfällig für menschliche Fehler. RFID ermöglicht die Automatisierung der Bestandsaufnahme durch Scannen von RFID-Tags, was die damit verbundenen Prozesse erheblich beschleunigt und das Fehlerrisiko minimiert. So kann die Instandhaltungssoftware die Datenbank der Ressourcen in Echtzeit automatisch aktualisieren.

Verwaltung der prädiktiven Wartungsmaßnahmen: RFID kann Daten über den Betrieb und den technischen Zustand von Maschinen liefern. Dadurch kann die Instandhaltungssoftware diese Daten analysieren, um Wartungsmaßnahmen effizienter zu planen.

Optimierung des Bestandsmanagements: Mit in Instandhaltungssoftware eingebundenem RFID kann man den Verbrauch von Materialien und Ersatzteilen verfolgen, was eine bessere Einkaufsplanung ermöglicht und die Lagerbestände minimiert, während gleichzeitig Engpässe vermieden werden.

Erhöhung der Sicherheit: RFID kann verwendet werden, um zu überwachen, welche Personen Zugang zu bestimmten Bereichen oder Geräten haben. Dies erhöht die Sicherheit im Betrieb durch Zugangskontrollen und die Verfolgung von Bewegungen des Personals.

Überwachung des Zustands von Werkzeugen und Ersatzteilen: RFID-Tags können an Werkzeugen und Behältern mit Ersatzteilen angebracht werden, um deren Zustand und Standort zu überwachen. Die Instandhaltungssoftware kann zusätzlich die Verfügbarkeit der Ressourcen in Echtzeit aktualisieren.

Verfolgung von mobilen Geräten: Die RFID-Technologie ist nützlich zur Verfolgung von mobilen Geräten wie Gabelstaplern oder tragbaren Werkzeugen. Die Instandhaltungssoftware kann deren Standort und Zustand in Echtzeit überwachen.

Bessere Nutzung von QR-Codes: Im Vergleich zu herkömmlichen QR-Codes ermöglicht die RFID-Technologie eine schnellere Einlesung und eine höhere Datenkapazität.

Elemente der RFID-Systemarchitektur

RFID-System

Ein RFID-System besteht aus mehreren Schlüsselelementen: RFID-Tags, RFID-Lesegeräten und entsprechender Sofware zur Datenauslesung. Ein RFID-Tag, der die Form eines Etiketts, einer Karte oder eines anderen Mediums haben kann, wird an dem ab beliebiger Stelle am Objekt befestigt. Das RFID-Lesegerät liest die auf dem Tag gespeicherten Daten und überträgt sie an die Software, wo sie verarbeitet und analysiert werden. Ein RFID-System kann die Effizienz des Ressourcenmanagements und der logistischen Prozesse erheblich steigern.

RFID-Technologie

Die RFID-Technologie basiert auf der Funkkommunikation zwischen dem Tag und dem Lesegerät. Jeder RFID-Tag enthält einen Chip und eine Antenne, die den Empfang und die Übertragung von Funksignalen ermöglichen. RFID-Technologie ermöglicht eine schnelle und berührungslose Datenerfassung, was sie zu einer idealen Lösung in Branchen macht, in denen Zeit und Genauigkeit von entscheidender Bedeutung sind. Darüber hinaus können RFID-Tags auf verschiedene Arten untergebracht werden, zum Beispiel direkt im Gehäuse eines Geräts eingebaut, was das Problem abgenutzter oder beschädigter Typenschilder eliminiert.

RFID-Karte

RFID-Karten sind beliebte Datenträger, die die Form von Plastikkarten haben. Sie werden weit verbreitet in Zutrittskontrollsystemen, zur Mitarbeiteridentifikation und im öffentlichen Verkehr als elektronische Tickets eingesetzt. RFID-Karten können je nach Anwendungsbedarf unterschiedliche Datenmengen enthalten, was sie zu vielseitigen Werkzeugen für Identifikation und Authentifizierung macht.

RFID-Kartenlesegerät

Ein RFID-Kartenlesegerät ist ein Gerät, das zum Lesen der auf RFID-Karten gespeicherten Daten dient. Es kann die Form eines tragbaren Scanners oder eines stationären Gates haben. Das RFID-Kartenlesegerät liest die eindeutigen Kennungen der RFID-Karten aus und übermittelt sie an das System, wodurch eine automatische Identifizierung und Verifizierung von Materialien oder Personen ermöglicht wird.

RFID-Tag

Ein RFID-Tag ist ein Datenträger in der RFID-Technologie. Es kann die Form eines Etiketts, einer Karte, eines Schlüsselanhängers oder eines anderen Objekts haben, das einen kleinen Chip und eine RFID-Antenne enthält. Der RFID-Tag befindet sich direkt an dem zu überwachendem Objekt und ermöglicht dessen Fernidentifikation. RFID-Tags können beispoelsweise in einer Instandhaltungssoftware zur Verwaltung des Ersatzteillagers oder zur Kennzeichnung des Maschinenparks anstelle von QR-Codes verwendet werden.

RFID-Etikett

Ein RFID-Etikett ist eine spezielle Art von RFID-Tag, das auf Produkte, Verpackungen oder andere Objekte geklebt werden kann. RFID-Etiketten sind einfach anzubringen und können mit zusätzlichen Informationen wie Strichcode oder Firmenlogo bedruckt werden, was ihre Funktionalität weiter erhöht. Sie werden häufig im Einzelhandel zur Produktverfolgung, Bestandsverwaltung und Diebstahlsicherung eingesetzt.

RFID-Transponder

RFID-Transponder ist ein weiteres Synonym für RFID-Tags, die zur Identifikation und Verfolgung von Objekten verwendet werden. RFID-Transponder können unterschiedliche Formen und Größen haben, je nach Anwendung. Sie sind weit verbreitet in Logistik, Produktion, Handel und Sicherheitssystemen im Einsatz. RFID-Transponder ermöglichen die automatische Identifikation von Objekten aus der Ferne, was die Effizienz des Ressourcenmanagements erheblich steigert.

RFID-Aufkleber

RFID-Aufkleber sind eine weitere Art von RFID-Etiketten. Dank ihrer selbstklebenden Form können sie leicht auf verschiedene Objekte geklebt werden, was deren Identifikation und Verfolgung erleichtert. RFID-Aufkleber werden häufig in Lagern, Vertriebszentren und Einzelhandelsgeschäften zur Bestandsverwaltung und Produktverfolgung eingesetzt.

RFID-Chip

Ein RFID-Chip ist ein entscheidender Bestandteil jedes RFID-Tags. Er enthält eine eindeutige Kennung sowie andere Daten, die vom RFID-Lesegerät gelesen werden können. RFID-Chips können unterschiedliche Speicherkapazitäten haben, wodurch zusätzliche Informationen wie Herstellungsdatum, Seriennummer oder von der Produktionsanlage zugewiesene Nummer gespeichert werden können.

RFID-Transponder

Ein RFID-Transponder ist ein einzelnes Element eines RFID-Systems, das einen RFID-Chip und eine Antenne enthält. Der Transponder wird an dem zu verfolgenden Objekt angebracht und kommuniziert dann mit dem RFID-Lesegerät. RFID-Transponder können in verschiedenen Anwendungen wie Zugangskontrolle, Bestandsverwaltung oder Lieferkettenverfolgung eingesetzt werden.

RFID-Transponder – Unterteilung

RFID-Transponder können in aktive und passive Transponder unterteilt werden. Aktive RFID-Transponder verfügen über eine eigene Stromquelle, was eine größere Reichweite und die Speicherung größerer Datenmengen ermöglicht. Passive RFID-Transponder beziehen ihre Energie aus dem Signal, das vom RFID-Lesegerät ausgesendet wird.

Zusammenfassung

In naher Zukunft wird steigt die QRmaint Insatndhaltungssoftware in die RFID-Technologie ein und erhält eine wesentliche Aktualisierung, welche es erlauben wird RFID-Etiketten zu generieren, die mit unserem bestehenden QR-Code-System kompatibel sind. Diese Erweiterung wird es den Benutzern ermöglichen, zwischen RFID-Chips und QR-Code-Etiketten für die Kennzeichnung und Verwaltung von Anlagen u. Geräten zu wählen.

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