Mühlheim, 02.07.2010 - Mit RFID vollautomatisiert zum Empfänger
In seinem zentralen Logistikzentrum für Hängewaren in Herford verteilt der Bekleidungshersteller Leineweber Hosen der Marke Brax in die ganze Welt. Dass die Beinkleider in der vollautomatischen Anlage, die bis zu 750.000 Einzelteile fassen kann, auch den richtigen Weg zu ihren Empfängern finden, garantiert das RFID-System BL ident von Turck.
Mit ihrer Marke Brax zählt die Leinweber-Gruppe zu den renommiertesten Bekleidungsherstellern in Europa. Nachdem das Unternehmen lange als Hosenspezialist galt, hat man das Produktspektrum in den letzten Jahren erweitert. Mit den eigenständig auftretenden Marken Brax, Brax Golf, Eurex by Brax, Raphaela by Brax und Braxactive machen die Herforder nach eigenem Bekunden „Mode für Menschen, die das positive, aktive Lebensgefühl lieben.“
Um die gewachsenen Anforderungen an die Warendistribution erfüllen zu können, nahm Leineweber am Firmensitz in ostwestfälischen Herford vor zehn Jahren sein zentrales Logistikzentrum für Hängewaren in Betrieb. Die vollautomatische Anlage kann auf sieben Ebenen bis zu 750.000 Teile aufnehmen. An einem Schienensystem, das ingesamt eine Länge von 25.000 Metern hat, werden die Hosen durch die Anlage geschleust und entsprechend der Bestellungen kommissioniert.
Prozessoptimierung
Im Zuge der kontinuierlichen Prozessoptimierung stand Anfang 2007 die Erneuerung der bislang eingesetzten Steuerungstechnik auf dem Programm. „Wir wollten die alte S5-Steuerung durch eine moderne, PC-basierte Lösung erneuern“, sagt Bernd Hettig, der bei Leineweber für die Umsetzung dieses Projektes verantwortlich ist. Gleichzeitig solle auch die proprietäre Wegverfolgungslösung durch Standardtechnologie ersetzt werden. Hier fiel die Entscheidung schnell für eine funkbasierte Identifikationslösung, die sich als praktikabelste Variante zeigte.
Bei der Umsetzung des Projektes vertraute Leineweber auf den Bielefelder Systemintegrator HMR-Rautec, der das Unternehmen bereits seit Jahren in Automatisierungsfragen berät. „Wir haben gemeinsam mit Leineweber die RFID-Lösungen verschiedener Hersteller begutachtet und kamen zu dem Ergebnis, dass das Turck-System das beste ist“, begründet Dirk Schöning, Projektleiter bei HMR-Rautec, die Entscheidung für Turcks BL ident. „Überzeugt haben uns vor allem die modulare Bauweise und die Durchgängigkeit des BL ident-Systems, von der Konfiguration über die Programmierung bis zur Einbindung in die neue Steuerung“, ergänzt Hettig.
Installation am Wochenende
Nachdem die Entscheidung für Turck als RFID-Lieferant gefallen war, ging es an die Umsetzung. Da sich ein zentrales Logistikzentrum nicht einfach mal so lange abschalten lässt, bis die neue Technik installiert und in Betrieb genommen ist, war hier eine genaue Vorbereitung erforderlich. So hat man zunächst anhand eines Testaufbaus die Funktionalität des Systems unter Einsatzbedingungen getestet. Als diese Tests erfolgreich abgeschlossen waren, konnte die Installation in der Anlage beginnen. Innerhalb eines Wochenendes mussten die Spezialisten von HMR-Rautec und Leineweber das RFID-System installieren und in den Prozess integrieren.
„Die Anlage lief nach dem Hochfahren am Montag morgen ohne Probleme“, freut sich Bernd Hettig, „die gute Vorbereitung hat sich hier ausgezahlt.“ Insgesamt haben die Techniker 28 Schreibleseköpfe installiert, die über sieben I/O-Stationen mit Profibusanschaltungen an die Steuerung angekoppelt werden. Über 1.700 Datenträger, die jeweils in den Transportschlitten für die Hosen angebracht wurden, sorgen für die eindeutige Identifikation jedes Kleidungsstücks. Der Abstand zwischen den Datenträgern beträgt 250 Millimeter. Bei einer Transportgeschwindigkeit in der Anlage von 34 m/min. und einer Betriebsdauer von 16 Stunden pro Tag liest das RFID-System ingesamt 130.560 mal die UID – quasi die Kennnummer des Datenträgers – aus.
Da es sich in dieser Applikation um eine reine Identifikation handelt, ist die UID die einzige Information auf dem Datenträger. Ein Schreibvorgang auf dem Datenträger ist damit nicht erforderlich. Die Kennnummer wird an den Lesestationen mit dem Barcode der Hosenverpackung zusammengeführt. Dazu erfassen jeweils zwei Scanner den auf der Schutzhülle aufgeklebten Barcode, bevor wenige Zentimeter später ein RFID-Schreiblesekopf die UID des Transportschlittens erfasst.
Ausstoßbefehl in 350 ms
Zusammengeführt werden die Daten dann in der Steuerung, die für jede erfasste Hose den weiteren Weg definiert. Entsprechend dieser Wegplanung werden Schlitten mit den betreffenden Hosen an so genannten Ausschleusstationen aus dem Warenstrom herausgeleitet und zu der bestellten Lieferung zusammengestellt. Die Ausschleusung erfolgt über einen elektromagnetischen Stößel, der den Transportschlitten sozusagen aufs Abstellgleis schiebt.
Viel Zeit haben die Daten dabei nicht, um den Weg vom Lesekopf über die Steuerung bis zum Stößel zurückzulegen; zwischen der Datenerfassung und dem Befehl an den Stößel liegen gerade einmal 20 Zentimeter. Die Anforderungen an das RFID-System sind daher hoch: Maximal 350 Millisekunden dürfen zwischen dem Erfassen des Datenträgers und dem Ausführen des Ausstoßbefehls liegen. Mit seinem programmierbaren Profibus-Gateway und einem speziell für Leineweber entwickelten CoDeSys-Programm hatte Turck auch hier die passende Lösung. Das Programm schreibt automatisch die Datenträger-UID in die Profibus-Ausgangsregister des Gateways, sobald der Schreiblesekopf einen Datenträger erfasst. Die SPS muss also nicht erst Lesebefehle senden, sondern liest lediglich die Profibus-Register aus. Nur so ist es möglich, per Profibus und SQL-Datenbank innerhalb von 350 Millisekunden auszuschleusen.
Herausforderung EMV
Wie sich gezeigt hat, musste noch eine besondere Herausforderung in dieser speziellen Applikation gemeistert werden, bevor alle Beteiligten absolut zufrieden sein konnten: Die unzähligen Kunststoffhüllen, die die Hosen schützen sollen, können beim Transport durch die Anlage aneinanderreiben und sich so statisch aufladen. Dies hat in den Anfansphase zu vereinzelten Ausfällen an den Schreibleseköpfen geführt. „Jeder Lesekopf macht pro Woche etwa 500.000 Lesungen, da ist es natürlich schwierig festzustellen, warum eine Lesung darunter nicht erfolgreich war“, erklärt Bernd Hettig die Problematik. „Hier muss man wirklich sagen, dass Turck sehr hilfsbereit war und Hilfestellung gegeben hat, wo es nur ging. Turck hat uns nicht im Regen stehen lassen und sogar Entwickler zu uns geschickt, die die Problematik untersucht haben.“ Nachdem verschiedene Ursachen untersucht und dementsprechend unterschiedliche Lösungsansätze angedacht worden waren, kam schnell der Durchbruch: Seit dem Austausch der Leseköpfe durch Modelle in Metallausführung hat es bei Leineweber keine Fehllesungen mehr gegeben.
Der Anwender
Mit seinen eigenständig auftretenden Marken Brax, Brax Golf, Eurex by Brax, Raphaela by Brax und Braxactive erzielte der Herforder Bekleidungshersteller Leineweber im vergangenen Jahr einen Gesamtumsatz von 226 Millionen Euro. Am Sitz des Unternehmens im ostwestfälischen Herford beschäftigt Leineweber rund 700 Mitarbeiter, weltweit sind es mehr als 1.500. Das 1888 gegründete Traditionsunternehmen produzierte lange Zeit ausschließlich Herrenhosen, hat jedoch in den letzten Jahrzehnten sein Produktspektrum zunehmend erweitert. Heute sind auch Damenhosen sowie Hemden und Strick- und Wirkwaren im Programm.
Der Systemintegrator
Der Bielefelder Systemintegrator HMR-Rautec bietet innovative Lösungen im schnell wachsenden Markt der Automatisierung von Anlagen in der Fertigungs- und Prozessautomation. Einen Schwerpunkt seiner Tätigkeiten hat HMR-Rautec dort, wo vor allem in Chargen produziert wird. Die Kunden stammen aus der Kautschuk-, Chemie-, Pharma-, Lebensmittel-, Eisen- und Stahlindustrie, aber auch aus dem Anlagenbau und der Stückgutfördertechnik.
Kontaktdaten und weitere Informationen:
