- RFID erkennt Anbaugeräte sowie Bediener automatisch und ordnet sie eindeutig der jeweiligen Maschine zu.
- Die automatische Identifikation reduziert manuelle Eingaben und schützt vor Fehlbedienungen.
- iDTRONIC unterstützt bei der Auswahl und Einbindung der RFID-Hardware und stellt passende SDKs für die Integration bereit.
- Durch die Verbindung mit der Maschinensteuerung lassen sich Einsatzzeiten zuordnen und Wartungen bedarfsgerecht planen.
Anbaugeräte erkennen, Bediener autorisieren, Betriebsdaten zuordnen und Wartung dokumentieren: RFID kann an mobilen Maschinen weit mehr leisten als reine Identifikation. Im Interview erklärt Benjamin Pfeiffer, zuständig für Vertrieb RFID & IoT bei iDTRONIC, wie aus einer RFID-ID ein verwertbarer Maschinenkontext entsteht.
Für welche Maschinen- und Geräteflotten eignet sich die automatische RFID-Identifikation besonders?
Benjamin Pfeiffer: Die automatische RFID-Identifikation eignet sich vor allem für Maschinen und Fahrzeuge, bei denen regelmäßig Anbaugeräte, Werkzeuge, Behälter oder Maschinenmodule gewechselt werden.
Typische Einsatzbereiche sind Straßenpflege- und Kommunalfahrzeuge, Landmaschinen, Baumaschinen, Flurförderzeuge oder Entsorgungsfahrzeuge. RFID kann darüber hinaus auch zur Mitarbeiteridentifikation eingesetzt werden, beispielsweise um Fahrzeuge zu öffnen, zu starten oder bestimmte Funktionen freizugeben.
RFID ist besonders interessant, wenn Maschinen wechselnde Komponenten oder Bediener automatisch, schnell und eindeutig erkennen müssen. So lassen sich manuelle Eingaben reduzieren und Maschinenabläufe transparenter gestalten.
Wie können Betreiber von Maschinen-, Fahrzeug- und Geräteflotten RFID nutzen?
Benjamin Pfeiffer: Dafür wird das jeweilige Anbaugerät, Werkzeug oder der Behälter mit einem RFID-Transponder ausgestattet. An der Maschine oder am Fahrzeug wird ein RFID-Lesegerät installiert, das den Transponder automatisch erfassen kann.
Bei einem Straßenpflegefahrzeug kann das zum Beispiel bedeuten, dass direkt erkannt wird, ob gerade ein Kehrgerät, ein Mähgerät, ein Streuer oder ein Räumschild angebaut ist. Für solche Anwendungen bietet unsere MPR-Serie kompakte RFID-Reader, die direkt an der Maschine installiert und an die vorhandene Fahrzeugsteuerung angebunden werden können.
Die Identifikationsdaten werden anschließend an die Maschinensteuerung übergeben. Auf dieser Grundlage kann das System den passenden Arbeitsmodus auswählen, bestimmte Funktionen freigeben oder Betriebsdaten dokumentieren. Der Fahrer muss das Anbaugerät dadurch nicht mehr manuell auswählen und parametrieren.
Ein weiterer Anwendungsfall ist die Verknüpfung der eindeutigen Objektidentifikation mit Telematikdaten aus dem Bordsystem. So lassen sich die Identität eines Geräts und die während seines Einsatzes erfassten Betriebsdaten in einem digitalen Datensatz zusammenführen.
Wie können diese Geräte und Mitarbeiter automatisch erkannt und die Informationen im Anschluss verarbeitet werden?
Benjamin Pfeiffer: Die Geräte werden mit einem RFID-Transponder ausgestattet, auf dem eine eindeutige Identifikationsnummer hinterlegt ist. Sobald sich das Anbaugerät oder Werkzeug im Erfassungsbereich des Readers befindet, werden die Daten berührungslos über die RFID-Luftschnittstelle ausgelesen.
Bei unserer RFline- oder MPR-Serie erfolgt die Erfassung je nach Anwendung über HF- oder UHF-Technologie. Der Reader übergibt die ausgelesenen Identifikationsdaten anschließend beispielsweise über CANopen, SAE J1939 oder eine andere industrielle Schnittstelle an die Steuerung.
Ein weiterer Anwendungsfall ist die gezielte Identifikation für eine bestimmte Funktion, beispielsweise zum Öffnen der Bordwand eines Trailers. Die UID des Mitarbeiters kann dabei über CANopen an die Steuerung übergeben und dokumentiert werden. Ist der Mitarbeiter entsprechend berechtigt, kann die Bordwand freigegeben und geöffnet werden.
Wie werden die Informationen genutzt?
Benjamin Pfeiffer: Die RFID-Identifikation ermöglicht es, Betriebsdaten wie Nutzungsdauer und Einsatzhäufigkeit eindeutig dem jeweiligen Anbaugerät zuzuordnen. Statt Wartungsintervalle ausschließlich anhand des Maschinenalters zu planen, können Betreiber die tatsächlichen Einsatzstunden jedes Anbaugeräts berücksichtigen.
Voraussetzung dafür ist die Verknüpfung der RFID-Identifikation mit den Betriebsdaten der Maschinensteuerung oder des Telematiksystems. Dadurch lassen sich Wartungen und Prüfungen bedarfsgerechter planen und das Risiko ungeplanter Stillstände verringern.
Bestimmte Maschinen dürfen nur von geschulten oder autorisierten Personen bedient werden. Lässt sich RFID nutzen, um Bedienberechtigungen zu prüfen und unbefugte Nutzung zu verhindern?
Benjamin Pfeiffer: Ja, dafür eignet sich RFID sehr gut. Der Bediener meldet sich beispielsweise mit einem RFID-Ausweis, etwa in Form eines Schlüsselanhängers oder einer Mitarbeiterkarte, direkt an der Maschine an.
Die Maschinensteuerung oder der Reader kann anschließend prüfen, ob der Mitarbeiter für diese Maschine oder bestimmte Funktionen freigeschaltet ist. Dabei lassen sich auch unterschiedliche Berechtigungsstufen hinterlegen. Ein Mitarbeiter darf beispielsweise eine Maschine bedienen, bestimmte Anbaugeräte oder Arbeitsmodi aber nur dann nutzen, wenn dafür die entsprechende Qualifikation oder Schulung vorliegt.
Ist keine gültige Berechtigung vorhanden, kann die Maschine gesperrt bleiben oder nur eingeschränkt genutzt werden. Gleichzeitig lässt sich dokumentieren, wer die Maschine zu welchem Zeitpunkt bedient hat. Das erhöht die Sicherheit und sorgt für eine bessere Nachvollziehbarkeit der Nutzung.
Wie lassen sich bestehende und ältere Maschinen mit RFID nachrüsten und welche Voraussetzungen müssen dafür erfüllt sein?
Benjamin Pfeiffer: Eine Nachrüstung mit RFID-Technologie ist in vielen Fällen unkompliziert und lässt sich schnell umsetzen. Dafür werden die Maschinen oder Fahrzeuge mit einem RFID-Reader ausgestattet, während die Anbaugeräte, Werkzeuge oder Behälter jeweils einen passenden RFID-Transponder erhalten.
Unsere MPR-Reader sind für solche dezentralen Identifikationsaufgaben ausgelegt. Durch ihre kompakte Bauform und die integrierte Antenne können sie direkt an einer geeigneten Stelle der Maschine oder des Fahrzeugs montiert werden.
Die MPR-Serie ist in verschiedenen Gehäuseformen erhältlich, darunter kompakte Ausführungen in 8 × 5 cm und 10 × 10 cm sowie ein M30-Gehäuse. Je nach Ausführung stehen industrielle Schnittstellen und Protokolle wie CANopen, SAE J1939, RS232, RS485, USB Virtual COM Port, Ethernet/TCP-IP mit PoE und Modbus zur Verfügung.
Um die passende Ausführung auszuwählen, prüfen wir vorab den verfügbaren Einbauraum, den gewünschten Leseabstand, die Umgebungsbedingungen, die vorhandene Stromversorgung sowie die Schnittstellen und Protokolle der Maschinensteuerung.
Wenn größere Lesereichweiten, mehrere externe Antennen oder eine besonders leistungsfähige UHF-Erfassung erforderlich sind, kann alternativ die RFline-Serie eingesetzt werden. Für mehrere Erfassungspunkte eignet sich insbesondere der RFline E4 UHF Reader.
Die Integration in die Maschinensteuerung übernimmt in der Regel der Maschinenhersteller, der Betreiber oder ein Systemintegrator. iDTRONIC unterstützt dabei von der Auswahl und Positionierung der RFID-Hardware bis zur technischen Anbindung. Falls erforderlich, können wir auch Anpassungen an der Firmware vornehmen.
Passende Hardware
Die RFID-Lösung muss in den meisten mobilen Maschinen und Geräten unter Staub, Feuchtigkeit, Vibration und Temperaturschwankungen zuverlässig funktionieren. Welche Anforderungen ergeben sich daraus für RFID-Leser, Gehäuse, Steckverbinder und Stromversorgung?
Benjamin Pfeiffer: In mobilen Maschinen muss die RFID-Hardware deutlich robuster ausgelegt sein als in einer geschützten Halle. Der Reader sollte deshalb über ein widerstandsfähiges Gehäuse mit hoher Schutzart verfügen, damit die Elektronik zuverlässig vor Staub, Schmutz und Feuchtigkeit geschützt ist.
Unsere MPR IA-Reader verfügen beispielsweise über ein IP67-Gehäuse, eine integrierte Antenne und industrielle M12-Steckverbinder.
Auch Vibrationen, Stöße und größere Temperaturschwankungen müssen bei der Planung berücksichtigt werden. Neben der Hardware selbst sind daher eine stabile Befestigung, geschützte Kabelwege und eine entsprechend robuste, vergossene Elektronik wichtig.
Ebenso entscheidend wie der passende Reader ist die Auswahl des richtigen RFID-Transponders. Dabei spielen das Material des Anbaugeräts, die Einbauposition, der gewünschte Leseabstand und die jeweiligen Umgebungsbedingungen eine entscheidende Rolle. Für die Montage auf Metall werden beispielsweise spezielle On-Metal-Transponder benötigt.
Nur wenn Reader, Transponder, Einbauposition und Maschinenumgebung aufeinander abgestimmt sind, lässt sich eine dauerhaft zuverlässige Identifikation im täglichen Betrieb sicherstellen.
Passende Hardware
Welchen konkreten Nutzen kann RFID im täglichen Betrieb von Maschinen und Fahrzeugen schaffen?
Benjamin Pfeiffer: Der größte Vorteil ist, dass viele Abläufe automatisch im Hintergrund stattfinden. Anbaugeräte, Werkzeuge oder Bediener werden direkt erkannt, ohne dass zusätzliche Daten manuell eingegeben werden müssen.
Dadurch lassen sich Suchzeiten reduzieren, weil besser nachvollziehbar ist, welches Gerät eingesetzt wurde und wie lange es bereits in Betrieb ist.
Auch Wartungen lassen sich gezielter planen, da Nutzungsdauer, Einsatzhäufigkeit oder Betriebsstunden automatisch erfasst werden können. Das hilft, ungeplante Stillstände zu vermeiden und Geräte rechtzeitig zu prüfen.
Für den Bediener wird der Arbeitsablauf dadurch nicht komplizierter. Im Idealfall merkt er von der RFID-Identifikation kaum etwas, weil die Erkennung automatisch erfolgt und die passenden Einstellungen direkt bereitstehen. Genau dafür wurde die MPR-Serie entwickelt. Sie ermöglicht die RFID-Identifikation direkt an der Maschine und integriert die erfassten Daten einfach in bestehende Steuerungsprozesse.
Sie möchten Anbaugeräte, Werkzeuge oder Bediener an mobilen Maschinen automatisch identifizieren? Benjamin Pfeiffer und iDTRONIC unterstützen Sie bei der Auswahl der passenden RFID-Hardware und der Integration in bestehende Maschinenprozesse.
