RFID oder QR-Code? Die Zukunft der Werkzeugidentifikation

Werkzeugidentifikation

31.08.2022
Ulrich Lieber

In großen produzierenden Unternehmen, beispielsweise im Maschinen- und Anlagebau, werden im Regelfall täglich Hunderte von Werkzeugen und Betriebsmitteln benutzt, um zu montieren, zu demontieren oder zu optimieren. Dabei werden Daten und Informationen erzeugt, wie beispielsweise Identifikations- und Einsatzdaten sowie Lager- und Beschaffungsinformationen. Diese Daten sollten so schnell und einfach wie möglich erfasst werden, damit der Überblick nicht verloren geht. Die Werkzeugidentifikation ist in der mechanischen Fertigung somit sehr wichtig, und sie muss klar definiert und unverwechselbar sein. Je aufwendiger der Fertigungsprozess ist und je komplexer die Bauteile sind, desto größer ist auch die Vielfalt an zerspanenden Werkzeugen, die zum Einsatz kommen. Die Menge, die an Betriebsmitteln genutzt wird, ist dabei enorm und die Werkzeuge sind oft hohen Rotationsgeschwindigkeiten und damit hohen Fliehkräften ausgesetzt. Außerdem setzen Späne, Kühl- und Schmiermittel den Komponenten und damit auch jedem Identifikationsmerkmal stark zu.

RFID ermöglicht kontaktlosen Datenaustausch

Die QR-Code-Methode zählt zu den bekanntesten Identifikationsmerkmalen. Ein einmaliger QR-Code wird auf den Werkzeughalter des Komplettwerkzeuges angebracht. Er enthält alle notwendigen Informationen, die für den Einsatz relevant sind. Da selbstklebende QR-Codes durch die ständige Nutzung des Werkzeugs schnell verschmutzt und beschädigt werden, bietet es sich an, sie mittels einer Laser-Gravur auf den Werkzeughalter aufzubringen. Alternativ gibt es auch magnetische Lösungen, die speziell für diese Einsätze entwickelt worden sind. Doch es gibt eine bessere und vielseitigere Alternative und das ist der RFID-Chip, der sehr robust ist und damit optimal für den Einsatz in der mechanischen Fertigung geeignet ist. RFID ist die Abkürzung für Radio Frequency Identification und ermöglicht einen kontaktlosen Datenaustausch zwischen einem Schreib- und Lesegerät und dem RFID-Transponder.

Die RFID-Chips werden in eine Aussparung am Werkzeughalter gepresst, und für den Fall, dass es keine Aussparung gibt, kann diese durch eine kleine Bohrung erzeugt werden. Da diese Aussparung sehr klein ist, gibt es nach Einsetzen des Chips nur sehr selten Probleme mit einer Unwucht. Weitere Vorteile des RFID-Chips sind die Wiederverwertbarkeit und die Vielfalt der Informationsspeicherung. Mit dem dazugehörigen Lese- und Schreibgerät können die Informationen auf dem Chip gelöscht und gespeichert werden. Für die RFID-Chips gibt es auch Lösungen mit einer großen Reichweite, so dass besonders schwere Werkzeuge oder Betriebsmittel nicht direkt an das Schreib- und Lesegerät bewegt werden müssen. Zur Datenübertragung wird vom Gerät ein magnetisches oder elektromagnetisches Feld aufgebaut, das den RFID-Transponder mit Energie versorgt. Das erleichtert den Umgang mit der Betriebsmittelidentifikation und erhöht den Komfort. Das EXAPT-System unterstützt Unternehmen aktiv dabei, die Lagerhaltung von Betriebsmitteln transparent zu gestalten und den kompletten Werkzeugkreislauf in der mechanischen Fertigung abzubilden und zu überwachen.

RFID-Chips sind die ideale Lösung zur Werkzeugidentifikation

Unternehmen können sich entscheiden, ob sie die QR-Code-Methode oder RFID-Chips zur Werkzeugidentifikation nutzen möchten. EXAPT empfiehlt die RFID-Lösung, da diese viele Vorteile bietet. Das Software-Systemhaus stellt selbst keine Hardware her, hat aber Schnittstellen zu Partnern wie Balluff und proTEC-Vision für das EXAPT-System realisiert. EXAPT sieht dabei in der Lösung "RTEC" von proTEC-Vision den besseren "Value for Money". Die Speicherkapazität der Chips ist größer, die Reichweite bei der Datenübertragung höher und sie bieten komfortable Handscanner zu geringen Anschaffungs- und Folgekosten. Die RTEC RFID-Tags von proTEC haben eine Speicherkapazität von 8192 Bit und sorgen dafür, dass die Werkzeuge smart werden. Die Anbringung der Chips ist schnell und einfach erledigt, und dazu wird kein Klebstoff benötigt. Trotzdem sind die Tags auch bei Umdrehungen von 17.000 pro Minute immer noch fest an ihrem Platz und damit bestens für den industriellen Einsatz geeignet.

Der erste Berührungspunkt zwischen EXAPT und der Betriebsmittelidentifikation ist oft die Werkzeugvoreinstellung, für die das Software-Systemhaus mit seiner eigenen zentralen Datenbank sämtliche Werkzeuginformationen inklusive Einrichtblättern an das Werkzeugvermessungssystem liefert. Die Ist-Daten, die nach der Vermessung zur Verfügung stehen, werden auf den RFID-Chip geschrieben und an das EXAPT-System zurückgemeldet. Nun kann das Werkzeug physisch zur Maschine gebracht werden. EXAPT liefert die Ist-Daten per DNC an die Maschine. Nachdem der Fertigungsauftrag abgeschlossen ist, werden die Werkzeugstandzeiten an die EXAPT-Datenbank automatisch zurückgeführt.

Optimale Werkzeugeinsatzplanung steigert die Effizienz

Mit den RFID-Chips werden Effektivität, Auslastung der Ressourcen und die Produktivität gesteigert. Mit EXAPT und der digitalen Betriebsmittelidentifikation erhalten Unternehmen darüber hinaus eine optimale Werkzeugeinsatzplanung, eine vorausschauende Ersatzwerkzeugbereitstellung und einen transparenten Werkzeugkreislauf – alles in einem System. Zudem unterstützt das unabhängige Software-Systemhaus die produzierenden Unternehmen auf Wunsch bei der Digitalisierung der Fertigung und den individuellen Prozessoptimierungen. Als Dienstleister für die Fertigungsindustrie bietet EXAPT maßgeschneiderte Lösungen für die NC-Fertigung.