Phoenix Contact Deutschland GmbH

Transponder: Im Etikett oder Bauteil integriert halten sie viel mehr aus als Papier und sie erleichtern das Übertragen von Informationen in das Dokumenten-Managementsystem.

Bild: Phoenix Contact

Instandhaltungsprozesse Papier in die Tonne!

18.02.2015

Eine eindeutige Markierung von prozesstechnischen Anlagen wird immer wichtiger. Die dafür eingesetzten Materialien müssen über einen langen Zeitraum beständig und widerstandsfähig sein. In aggressiven Umgebungen ist das mit herkömmlichen Etiketten kaum erreichbar. RFID-Transponder können dieses Problem lösen. Zudem eröffnen sie weitere Anwendungsmöglichkeiten der Identtechnik, etwa in der Instandhaltung.

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Durch den Einsatz von RFID (radio-frequency identification)-Transpondern kann man bei Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten viele Probleme lösen – wie zum Beispiel die Prüfung in schwer zugänglichen Bereichen. Für das Dokumenten-Management nutzt der Instandhalter dann nicht mehr herkömmliche Aktenordner, sondern er arbeitet digital – und damit sicherer und effizienter.

Kennzeichnet man Objekte in aggressiver Umgebung, bestehen hohe Anforderungen an die Beständigkeit der Bedruckung. Reinigungsmittel, Lösungsmittel oder andere aggressive Medien können ihr schwer zusetzen oder sie sogar vollständig vom Kennzeichnungsschild abtragen. Zudem kann der Montageort aus anderen Gründen problematisch sein. Schwer zugängliche Bereiche – zum Teil ohne Licht oder stark verschmutzt – erschweren das Ablesen der Kennzeichnung. Derartige Unwägbarkeiten kosten viel Zeit und machen alle Arbeiten an den Betriebsmitteln zu kostspieligen Prozessen.

Papiergestützte Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten stellen in vielerlei Hinsicht eine Herausforderung dar. Wer Prüfunterlagen, Wartungsprotokolle und Objekt-Dokumentationen mitschleppen muss, der hat es auf den Wegen zwischen den Wartungspunkten schwer. Im Außenbereich setzen zudem Regen oder Wind den Unterlagen zu.

Nach dem Wartungsrundgang muss der Instandhalter auswerten, also die Ergebnisse auf den Papierprotokollen in das IT-System übertragen. Auch dieser Prozess verschlingt Zeit und Kosten und birgt zudem Fehlerpotenzial. Änderungen oder Ergänzungen an Objekten müssen immer ordnungsgemäß dokumentiert werden. Typenschilder oder Kennzeichnungsschilder müssen dann oft neu bedruckt und ausgetauscht werden. All diese Maßnahmen bringen zusätzliche Aufwände und hohe Kosten mit sich.

Papierlos arbeiten drückt die Kosten

Wer dem steigenden Kostendruck entgegenwirken will, muss die Instandhaltungsprozesse einfacher und effizienter machen: etwa indem er die papiergestützten Arbeiten durch moderne und industrietaugliche Identifikations- und Kommunikationsmöglichkeiten ersetzt. Ein papierloser Informationsaustausch über das zentrale Dokumentations- und Instandhaltungssystem ist durchaus möglich. Wenn hier RFID-Technik zum Einsatz kommt, gehören kostspielige Wartungsarbeiten der Vergangenheit an.

Als Radiofrequenz-Methode ermöglicht RFID, berührungslos zu identifizieren, Daten auszutauschen und Transponder oder Tags ohne den direkten Sichtkontakt zu lokalisieren. Ein Transponder besteht aus einem Mikrochip, einer Antenne sowie einem Träger oder Gehäuse. Die digitalen Informationen werden im Mikrochip gespeichert, als Stromversorgung für den Mikrochip während des Kommunikationsvorganges dient die Antenne.

Es gibt aktive und passive Transponder. Aktive RFID-Transponder haben eine eigene Energiequelle, meist in Form einer Batterie. Sie versorgt den Mikrochip und erzeugt ein Rücksignal. Wegen ihrer hohen Reichweite von mehreren 100 m werden aktive Transponder häufig in der Logistik genutzt.

Kompakte RFID-Transponder in immer mehr Bauteilen

Passive RFID-Transponder enthalten keine eigenen Energiequellen und sind daher wartungsfrei. Sie versorgen sich aus den Funksignalen des Abfragegeräts und haben dadurch eine geringere Reichweite. Bei den passiven Transpondern unterscheidet man zwischen

  • Low-Frequency-Transpondern (LF – 125–135 kHz)

  • High-Frequency-Transpondern (HF – 13,56 MHz)

  • Ultra-High-Frequency-Transpondern (UHF – 868 MHz).

RFID-Transponder werden aufgrund ihrer kompakten Bauweise in immer mehr Bauteilen integriert. Die Anforderungen an einen Transponder – etwa Lesereichweite und Performance – hängen von der Größe der Antenne und den physikalischen Eigenschaften des Mikrochips ab. Daher kann der Transporter in seinen Dimensionen variieren.

Das maximale Datenvolumen, also die Menge der Informationen, die auf dem Speicherchip hinterlegt werden können, hängt von der Speicherkapazität des Chips ab.

Heute druckt man bereits Codierungen auf Schilder, um mehr Informationen in der Kennzeichnung zu hinterlegen. Sowohl der Barcode als auch der QR-Code werden für eine zukunftsweisende mobile Instandhaltung in der Anlagenkennzeichnung eingesetzt. Für das Abscannen der Codes benötigt man direkten Sichtkontakt – die Reichweite der Lesegeräte beträgt nur wenige Zentimeter. Außerdem sind die Informationen statisch und können nicht mehr geändert werden. Auch Schmutz, Dunkelheit und Alterung des Schilds oder Etiketts beeinträchtigen das Abscannen der Codes.

Das Auslesen der Informationen aus dem RFID-Transponder hingegen funktioniert auch ohne Sichtkontakt. Die Ausleseeinheit, etwa ein Handheld oder eine stationäre Antenne, muss sich nur in der unmittelbaren Nähe des Transponders befinden. Je nach Transpondertyp und Umgebung können RFID-Transponder und Leseeinheit durchaus mehrere Meter auseinander liegen. Vorteilhaft ist, dass die Daten dynamisch sind. Sie können so im Speicher geändert oder erweitert werden.

Auch in den Applikationsbereichen KKS (Kraftwerk-Kennzeichensystem) und RDS-PP (Reference Designation System for Power Plants) wurden die Vorteile der RFID-Technik für zusätzliche Kennzeichnungen erkannt. Das KKS dient der einheitlichen und systematischen Kennzeichnung von Kraftwerks­anlagen; RDS-PP ist ein zeitgemäßer Ersatz für das Kraftwerk-Kennzeichensystem KKS mit einer Reihe von Neuerungen und Erweiterungen.

Bedruckt werden die Kennzeichnungsschilder dabei mit einem KKS- oder RDS-PP-Code, Kurztext und Barcode. Durch die zusätzliche Integration eines RFID-Transponders im Schild bieten sich nun neue Möglichkeiten – wie die RFID-unterstützte Datenerfassung bei Kontroll-, Rund- und Inspektionsgängen.

Für die Anlagenkennzeichnung mit RFID-Technik bietet Phoenix Contact ein aufeinander abgestimmtes Produktprogramm aus der Markierungs-Software Clip Project, dem Drucksystem Bluemark CLED, Handgeräten der Typen RF-Mark HF und RF-Mark UHF, Kennzeichnungsschildern und Schildträgern.

Die Kennzeichnungsschilder PMP-RFID/HF und PMP-RFID/UHF sind jeweils mit einem RFID HF- oder UHF-Transponder ausgestattet. Diese sind komplett im Schild integriert und somit nicht auftragend. Vorteilhaft ist, dass die Transponder so vor äußeren Einflüssen geschützt sind. Die Mikrochips der RFID-Schilder werden mit dem jeweiligen RFID-Handgerät beschrieben. Für die HF-Transponder wird der RF-Mark HF und für die UHF-Transponder der RF-Mark UHF verwendet. Die Schildträger unterstützen die bedienerfreundliche Montage. Je nach Applikation kann der Träger mithilfe der schraubbaren Schlauchschelle SCRT auf Rohre oder mittels Schrauben auf Wänden, Türen oder Deckeln montiert werden. Für die Kennzeichnung von Rohren können die Schilder mit den Medienkennzeichnungsschildern vom Typ PMST erweitert werden. Diese nach DIN 2403 definierten Farbplättchen dienen der Kennzeichnung des Flussmittels in den Rohren.

Zum Bedrucken der RFID-Schilder nutzt man UV-LED-Technik. Zusammen mit der Markierungs- und Planungs-Software Clip Project bilden Drucker und Markierungsmaterialien ein System. Mithilfe von Planungsprogrammen wie Eplan kann man die Kennzeichnung von der Planung bis zur fertigen Markierung durchgängig erstellen.

Hilfreiche Kombination für den Instandhalter

RFID-Technik ist vielseitig und wird bereits für viele Anwendungen eingesetzt. Indem man Markierungsmaterial und RFID kombiniert, erreicht man eine neue Qualität bei der Kennzeichnung von Objekten. Die täglichen Arbeitsprozesse, etwa bei der Wartung und Dokumentation, vereinfachen sich dadurch deutlich.

Bildergalerie

  • Wer Anlagen und Rohre RFID-unterstützt kennzeichnet, profitiert bei den Instandhaltungsprozessen.

    Bild: Phoenix Contact

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