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    TUM0117 Forschungsbericht

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    nanoscribe0117 Forschungsbericht

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Turck10416Anwenderbericht

SPS IPC Drives Halle 7, Stand 351

Bevor ein neues Auto die Produktionshallen verlässt, wird es auch auf seine Dichtheit überprüft. Dazu wird es zunächst in einer Beregnungsanlage verschiedenen Situationen ausgesetzt, die Platzregen, Schwallwasser oder Waschanlagen simulieren. Am Ende erfolgt die Prüfung der Dichtheit, in der Regel mit manuellen Prüfmethoden. Da diese Prüfverfahren nie ganz fehlerfrei sein können, hat Turck in enger Zusammenarbeit mit einem Automobilbauer eine vollautomatische Lösung zur Dichtheitsbefundung auf RFID-Basis entwickelt.



Eine Null-Fehler-Produktion ist das Ziel jedes Herstellers. Als Vorreiter der Produktionsautomatisierung ist die Automobilindustrie seit jeher führend, wenn es um effiziente Herstellungsverfahren und Qualitätskontrollen geht. Doch nicht alles lässt sich zu 100 % automatisieren und wo manuelle Prozesse erforderlich sind, ergeben sich potenzielle Fehlerquellen. Das betrifft auch die Überprüfung von Automobilen auf Wasserdichtheit. Mit den aktuellen Prüfmethoden zur Dichtheitsbefundung werden daher immer noch einige fehlerhafte Fahrzeuge nicht erkannt und an den Kunden ausgeliefert. Erst eine vollautomatische 100 %-Erkennung stellt sicher, dass jedes Fahrzeug dicht ist, wenn es die Produktionshalle verlässt. Aufwändige Nacharbeiten sind damit nicht mehr erforderlich.

Relative Messung detektiert Feuchtigkeit

Turck20416Gemeinsam mit seinen Partnern Smartrac und Vilant bietet Turck jetzt die weltweit erste Systemlösung zur vollautomatischen Dichtheitsüberprüfung an. Das System basiert auf der UHF-RFID-Technologie und erkennt ohne manuelle Eingriffe sämtliche Undichtigkeiten an Fahrzeugkarosserien. Dazu wird die Karosse im Produktionsprozess an relevanten Stellen mit selbstklebenden Datenträgern versehen, die auf Feuchtigkeit reagieren.

Bevor das Fahrzeug im Rahmen der Endkontrolle in die Beregnungskammer einfährt, durchläuft es zunächst ein RFID-Gate, das sämtliche Datenträger erfasst. Nach der Beregnung erfolgt die Ausfahrt durch ein zweites RFID-Gate, das wiederum alle Datenträger einliest. Sollte an einer Stelle Feuchtigkeit eingedrungen sein, erkennt das System eine Diskrepanz zwischen beiden Lesungen und gibt eine entsprechende Fehlermeldung an das MES-System des Anwenders. Betroffene Karossen können so direkt ausgeschleust und nachgearbeitet werden.

In enger Zusammenarbeit mit einem Automobilhersteller hat Turck ein Anforderungsprofil für die Systemlösung zur Dichtheitsbefundung definiert. Interessierten Autobauern bietet das Unternehmen nach erfolgreichem Abschluss einer initialen Testphase und der Feststellung der Realisierbarkeit in der konkreten Anwendung eine schlüsselfertige Übergabe der funktionierenden Befundungslösung an.

Für die Bereitstellung der Gates und die Integration in das MES-System des Anwenders sorgt der Projektpartner Vilant. Das finnische Unternehmen ist einer der europaweit führenden Anbieter von schlüsselfertigen RFID-Informationssystemen für Produktion und Logistik. Der Sensor-Datenträger zur Feuchtigkeits-Erkennung wurde vom Projektpartner Smartrac entwickelt und produziert. Die Smartrac Technology Group ist der weltweit führende Anbieter von RFID-Inlays und darauf beruhenden Lösungen für das Internet der Dinge.

Sensor-Datenträger überall montierbar

Der passive UHF-RFID-Sensor-Tag kann direkt auf Metall verklebt und später auch bei schwer zugänglichen Positionen trotz der umgebenden Fahrzeugstrukturen ausgelesen werden. Dank dieser Fähigkeit und seines kompakten Formats von 21,5 x 73 mm lässt sich der selbstklebende Sensor-Tag an vielen Stellen der Fahrzeugkarosserie problemlos montieren. Sollten Bereiche erfasst werden müssen, an denen eine direkte Montage nicht möglich ist, stehen Datenträgervarianten mit Verlängerungsstreifen in unterschiedlichen Längen zur Verfügung. Über die Verlängerung gelangt das Wasser selbst von sonst unzugänglichen Stellen an den Datenträger.

Nimmt der Datenträger Feuchtigkeit auf, reagiert er mit einer Impedanzänderung, die von den RFID-Schreib-Lese-Köpfen in den Gates registriert wird. Über eine leistungsfähige Auswertesoftware lässt sich die betroffene Stelle im Fahrzeug anhand der erfassten Daten genau lokalisieren.

Der Datenträger arbeitet in Europa im Frequenzband 865 bis 868 MHz. Als passiver RFID-Sensor-Tag benötigt er keine Stromversorgung und kann über die gesamte Lebenszeit im Auto verbleiben und jederzeit wieder ausgelesen werden. Die erforderliche Energie bezieht der Tag entweder aus einem Handheld oder aus den Schreib-Lese-Köpfen an den Gates.

Undichtigkeiten gehören der Vergangenheit an

Die vollautomatische Qualitätskontrolle in der Produktionslinie schließt Anwenderfehler durch manuelle Tätigkeiten zuverlässig aus. Fehlerhafte Fahrzeuge werden sofort erkannt und ausgeschleust. Alle erfassten Daten stehen direkt im MES- und ERP-System des Anwenders zur Verfügung. Da nur noch geprüfte Fahrzeuge an den Kunden ausgeliefert werden, die nachweislich dicht sind, gehören Kundenreklamationen wegen Undichtigkeiten der Vergangenheit an. Aufwändige und teure Nacharbeiten sind nicht mehr erforderlich. So profitieren sowohl der Kunde als auch die Marke vom gestiegenen Qualitätslevel.
Bild oben: Nach der Passage der Beregnungsanlage durchfährt jedes Fahrzeug das zweite RFID-Gate, das erneut die feuchtigskeitsempfindlichen Datenträger ausliest.

Der Autor Walter Hein ist Business Development Manager RFID bei Turck.
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