Identifikation an Prüfanlage, Prototypenbau und QS-Lager: wo im Automotive-Werk ohne Linientakt gelesen wird

Wer über Codelesen in der Automobilfertigung spricht, denkt meist an die verkettete Linie mit Takt, fester Station und SPS. Viele Teile, die eine Identität brauchen, sehen eine solche Linie nie. Versuchsteile warten im Prüffeld, Prototypen entstehen in kleinen Stückzahlen, Testteile liegen im QS-Lager, und ein Veredler bearbeitet Aufträge für mehrere Branchen zugleich. Dieser Beitrag richtet sich an Verantwortliche für Qualität, Prüffeld und Prototypenbau, an die Werks-IT und an kleinere Zulieferer, die mit der Rückverfolgbarkeit beginnen. Er folgt dokumentierten Anwendungen aus der Praxis.

Wichtige Punkte im Überblick

Neben der Linie steht die Antwort auf die Fragen, wo das Teil liegt, zu welchem Auftrag es gehört und ob es geprüft wurde, in einer Anwendung, deshalb wird zuerst die Anwendung festgelegt, dann die Lesestelle und erst danach, was das Gerät dort aushalten und leisten muss.
Für die Buchung von Testteilen in ein chaotisch geführtes QS-Lager bevorzugt eine Qualitätsabteilung für Bremsenteile einen Mobilen Computer der Modellreihe BT-A600, und vor der Geräteauswahl gehört an die IT die Frage, ob die Webanwendung der Produktion auf dem Gerät selbst laufen soll oder das Gerät nur den gelesenen Inhalt liefert.
An einer Dichtheitsprüfanlage beantwortet die Anlage, wie dicht der Schlauch ist, und erst die Identifikation macht das Prüfergebnis einem Schlauch und einem Auftrag zuordenbar, mit einem fest montierten Leser für das eingelegte Teil und möglicherweise einem Handscanner für die Auftragseingabe.
Wird ein händisch gelesener Prüftisch automatisiert, ändert sich, wer den Code sucht: Statt des Werkers, der das Teil dreht, muss die Zuführung den Code ins Sichtfeld bringen oder das Sichtfeld alle vorkommenden Lagen abdecken.
Für den Robusten AI-Handscanner der Modellreihe HR-X sind Schutzart IP65/IP67 und Sturzfestigkeit dokumentiert, doch zur Beständigkeit gegen Nickel-, Chrom- und Kupferdämpfe eines Galvanikbetriebs sagen diese Werte nichts, weshalb ein Versuch über mehrere Wochen mit den echten Auftragsbelegen der nächste Schritt ist.

Teile ohne Linie: warum Prüffeld und Prototypenbau eine eigene Identifikation brauchen

An einer Montagelinie ist das Lesen in einen Ablauf eingebettet. Die Station erwartet das nächste Teil, der Leser sitzt an einer festen Stelle, und die Steuerung verarbeitet das Ergebnis im Takt. Neben der Linie fehlt davon fast alles. Ein Versuchsteil kommt, wenn der Versuch es verlangt, liegt danach Tage oder Wochen im Regal und wird von wechselnden Personen bewegt. Häufig gibt es keine SPS, an die ein Leser melden könnte, und keinen festen Ort, an dem gelesen wird.

Gefragt wird deshalb anders. Wo liegt das Teil, zu welchem Auftrag gehört es, wurde es schon geprüft? Die Antwort steht nicht in einer Anlagensteuerung, sondern in einer Anwendung: einer Lagerverwaltung, einer Webanwendung der Produktion oder dem ERP. Das Lesegerät ist die Stelle, an der der Gegenstand und sein Datensatz zusammenfinden.

Aus den Anwendungen unten ergibt sich eine Reihenfolge. Zuerst wird festgelegt, in welche Anwendung gebucht wird, dann, an welcher Stelle gelesen wird, und erst danach, was das Gerät an dieser Stelle aushalten und leisten muss. Wie der Code auf das Teil kommt und ob seine Güte reicht, ist eine Frage der Kennzeichnung und bleibt hier außen vor. Wie ein gelesener Code an einer Montagestation Varianten steuert, beschreibt ein anderer Artikel dieser Reihe.

Testteile ins QS-Lager buchen, mit derselben Anwendung wie die Produktion

Eine Qualitätsabteilung für Bremsenteile will Ordnung in ihre Testteile bringen. Ihre Testteile tragen gelaserte oder genadelte Codes, doch im Lager gibt es keine festen Plätze. Künftig soll chaotisch eingelagert werden: Jedes Teil kommt dorthin, wo gerade Platz ist, und die Buchung verbindet Teil und Lagerort, sodass jeder nachsehen kann, was wo liegt. Die Kollegen in der Produktion arbeiten bereits mit einer Webanwendung, und die Abteilung möchte dieselbe Anbindung nutzen, statt ein eigenes System aufzubauen.

Für diese Buchung bevorzugt die Abteilung einen Mobilen Computer der Modellreihe BT-A600, weil seine Scanleistung deutlich besser ist; Lesen und Eingabe bleiben dabei in einer Hand. Eine Frage gehört vor die Geräteauswahl an die IT: Soll die Webanwendung auf dem Gerät selbst laufen, oder liefert das Gerät nur den gelesenen Inhalt an ein bestehendes Programm? Weil die Codes direkt ins Metall markiert sind, gehört ein Lesetest mit echten Testteilen aus dem Bestand dazu.

Codeleser an der Dichtheitsprüfanlage und Handscanner als Auftragseingabe

Prüfanlagen stehen zwischen Linie und Prüffeld. Sie haben eine Steuerung und einen Ablauf, aber meist keinen Linientakt, und das Teil wird oft von Hand eingelegt. Ein Anlagenbauer plant rund 25 Dichtheitsprüfanlagen für Kühl- und Klimaschläuche, und an diesen Anlagen sollen Codeleser die Schläuche identifizieren. An denselben Anlagen könnte ein Handscanner die Auftragseingabe übernehmen. Damit ergäben sich zwei Lesestellen mit getrennten Aufgaben: Der fest montierte Leser identifiziert den eingelegten Schlauch, der Handscanner nimmt den Auftrag auf.

Wie dicht der Schlauch ist, beantwortet die Prüfanlage. Die Identifikation beantwortet, welcher Schlauch unter welchem Auftrag geprüft wurde, und macht das Prüfergebnis erst einem Teil zuordenbar. Für die fest montierte Lesung ist der AI-Codeleser der Modellreihe SR-X die naheliegende Klasse. Für die Auftragseingabe kommt der Robuste AI-Handscanner der Modellreihe HR-X in Frage, den es auch kabellos gibt und der sich über EtherNet/IP, PROFINET oder EtherCAT anbinden lässt.

Vom händisch gelesenen Prüftisch zur automatisierten Anlage mit Bildablage

Ein Prüftisch, an dem bisher ein Werker jeden genadelten Code einzeln erfasst, soll zu einer vollautomatischen Anlage werden. Dafür will der Betreiber einen FTP-Server einrichten.

Beim Schritt von der Hand zur Automatik ändert sich, wer den Code sucht. Der Werker dreht das Teil, bis er ihn sieht. Die Anlage muss das Teil so zuführen, dass der Code im Sichtfeld liegt, oder das Sichtfeld muss alle Lagen abdecken, die vorkommen. Der Codeleser kann erfasste Bilder, etwa bei einem Lesefehler, in Echtzeit an einen FTP-Server senden und gelesene Daten dort als CSV-Datei ablegen. Ob jedes Bild abgelegt werden soll oder nur die Fälle ohne Lesung, und wie lange die Ablage aufbewahrt wird, legt man vor dem Test fest, weil davon Datenmenge und Serverplanung abhängen. Läuft der Timeout beim Dekodieren ab, startet der Codeleser die nächste Lesung. Was die Anlage bei einem Teil ohne Ergebnis tut, bleibt eine Entscheidung ihrer Steuerung.

Für Prototypen und kleine Stückzahlen ist ein anderer Weg vorgesehen: An einem Prüftisch soll mit Handscannern gelesen werden. Wo sich Teile und Codepositionen von Los zu Los ändern, folgt ein Handgerät dem Code leichter als eine fest eingerichtete Lesung. Der Handscanner kann auch im Präsentationsmodus mit Werkstückerkennung arbeiten; dann hält der Werker das Teil vor das Gerät, und ein Abstandssensor löst die Lesung aus.

Aufträge im Veredlungsbetrieb scannen: was die Umgebung vom Gerät verlangt

Ein Galvanik- und Veredlungsbetrieb, der für Automobil- und Möbelkunden arbeitet, möchte Aufträge an vier Stellen scannen. Gescannt wird der Auftrag, nicht jedes einzelne Teil. Die Umgebung ist rau: In der Luft liegen Nickel-, Chrom- und Kupferdämpfe, und gewünscht sind ausdrücklich beständige Handscanner.

Für den Handscanner sind die Robustheitsangaben klar dokumentiert: Schutzart IP65/IP67, Stürze aus 2,5 m bei den DPM- und High-Performance-Ausführungen und aus 1,5 m bei der Standardausführung, 20.000 Stöße aus 30 cm und ESD-Festigkeit bis ±25 kV Luftentladung. Zur Beständigkeit gegen Dämpfe aus Galvanikbädern sagen diese Werte nichts. Ein Versuch an einer der vier Stellen, über mehrere Wochen und mit den echten Auftragsbelegen, ist hier der ehrliche nächste Schritt.

Vom Zettel zum gebuchten Teil: Rückverfolgbarkeit beim Zulieferer starten

Ein Zulieferer, der Kunststoffteile spritzt und Metallteile stanzt, dokumentiert heute mit Zettel und Stift. Seine Automobilkunden erwarten Rückverfolgbarkeit, und der Einstieg soll über ein Entwicklungskit für mobile Computer laufen, ohne vorhandenes MDE-System. Ein Teil der Lagerplätze trägt bereits Codes. Für Lieferscheine ist OCR als Idee genannt.

Die vorhandenen Platzcodes verkürzen den Weg, denn die erste Buchung kann Teil oder Behälter mit einem Platz verknüpfen, der schon eindeutig ist. Sinnvoll ist ein Anfang mit einem einzigen Vorgang, etwa der Einlagerung, bevor weitere dazukommen. Die OCR an Lieferscheinen ist ein eigener zweiter Schritt mit eigenem Test, weil Layout und Druckqualität fremder Belege nicht in der Hand des Zulieferers liegen.

Ausgelieferte Teile vor Ort zählen: ein tragbarer Scanaufbau beim Dienstleister

Ein Dienstleister zählt für Hersteller vor Ort, wie viele Teile ausgeliefert werden können. Dafür braucht er ein mobiles Scantor, das über WLAN angebunden ist und aus einer Powerbank versorgt wird.

Ein solcher Aufbau stellt andere Fragen als eine Station im Werk. Wie lange hält die Stromversorgung einen Einsatztag durch, wie stabil ist das Funknetz beim Kunden, und wie schnell lässt sich der Aufbau an einem neuen Ort einrichten? Welche Geräteklasse passt, hängt vor allem davon ab, ob die Teile am Aufbau vorbeibewegt oder einzeln vorgehalten werden.

Über alle diese Anwendungen hinweg braucht ein Start ohne Linientakt dreierlei: eine Anwendung, die die Buchung aufnimmt, einen eindeutigen Ort, an dem gelesen wird, und ein Gerät, das die Bedingungen dort übersteht.

Häufige Fragen

F Braucht die Identifikation im Prüffeld eine SPS?

Nein. Neben der Linie wird meist in eine Anwendung gebucht, etwa eine Lagerverwaltung oder eine Webanwendung der Produktion. Ein mobiler Computer verbindet dort Lesen und Eingabe in einem Gerät. Eine Steuerung braucht es erst, wenn eine Anlage wie ein automatisierter Prüftisch auf das Leseergebnis reagieren soll.

F Was sollte vor der Geräteauswahl für ein QS-Lager geklärt sein?

In welche Anwendung gebucht wird und ob diese Anwendung auf dem Gerät laufen soll oder nur den gelesenen Inhalt erhält. Danach folgt, wo gelesen wird: am Regal, am Wareneingang der Abteilung oder am Prüfplatz. Erst dann ergibt sich, welche Geräteklasse passt.

F Hält ein Handscanner die Umgebung eines Galvanikbetriebs aus?

Der Robuste AI-Handscanner der Modellreihe HR-X ist nach IP65/IP67 geschützt und für Stürze aus 1,5 oder 2,5 m ausgelegt, je nach Ausführung. Zur Beständigkeit gegen Metalldämpfe aus Galvanikbädern machen diese Angaben keine Aussage. Das klärt nur ein Versuch über längere Zeit am vorgesehenen Ort.

F Kann ein Codeleser an einem automatisierten Prüftisch Bilder auf einen Server ablegen?

Der AI-Codeleser der Modellreihe SR-X kann erfasste Bilder, etwa bei Lesefehlern, an einen FTP-Server senden und unterstützt auch SFTP. In einem dokumentierten Vorhaben will der Betreiber dafür einen FTP-Server einrichten. Welche Bilder abgelegt werden und wie lange, sollte vor dem Test festgelegt sein.

F Wie beginnt ein kleiner Zulieferer mit der Rückverfolgbarkeit?

Mit einem einzigen Vorgang, etwa der Einlagerung, und mit den Codes, die bereits vorhanden sind, zum Beispiel an Lagerplätzen. Ein mobiler Computer mit einer einfachen Anwendung reicht für diesen Anfang. Weitere Schritte wie OCR an Lieferscheinen werden getrennt geplant und getestet.

Weiterführende Artikel

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