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Richtig erkannt - vom Kautschuk bis zum fertigen Reifen

Für die Fertigung von Reifen werden Rohstoffe wie Kautschuk, Textilien und Stahl sowie verschiedene Chemikalien und Füllstoffe verwendet. Um aus dieser Vielzahl von Materialien Reifen herzustellen, sind zahlreiche Produktionsschritte erforderlich. Identifikationslösungen von Sick identifizieren während des Produktionsprozesses das verwendete Material und gewährleisten eine lückenlose Rückverfolgbarkeit des fertigen Reifens.

Foto: Oleksandr Delyk – Fotolia.de
Foto: Oleksandr Delyk – Fotolia.de

Je nach Art und Größe eines Reifens variiert die Zusammensetzung der einzelnen Bestandteile. Ein Sommerreifen eines Pkws hat daher eine andere „Rezeptur“ als ein Winterreifen. Zudem lassen sich Reifen unterschiedlichen Geschwindigkeitsklassen zuordnen, sodass je nach Geschwindigkeitsklasse die Zusammensetzung eines Reifens variiert. Um aus der Vielzahl von Materialien Reifen herzustellen, sind zahlreiche Produktionsschritte in diversen Maschinen erforderlich. Hierbei muss sichergestellt sein, dass an jeder Maschine zur Durchführung des anstehenden Produktionsschritts auch das richtige Material oder die richtige Komponente im gewünschten Verarbeitungszustand vorhanden ist.

Richtige Komponente zuverlässig identifizieren

Hierzu lassen sich etablierte Identifikationslösungen wie Handheldscanner, Barcodescanner, kamerabasierte Codeleser und RFID-Schreib-/Lesegeräte einsetzen. Während der Reifenproduktion kommen an unterschiedlichen Stellen Identifikationslösungen von Sick zum Einsatz. Nach der Fertigstellung tragen sie dazu bei, eine tagesgenaue Lieferung der richtigen Reifen zu ermöglichen. Alle Identifikationslösungen von Sick verfügen über eine einheitliche Anschlusstechnik, Bedienoberfläche und ein einheitliches Zubehörkonzept. Zudem sind die Geräte kompatibel und untereinander austauschbar. Für diese Kompatibilität steht bei Sick das Label 4Dpro. Durch 4Dpro reduziert sich der Integrationsaufwand, und die Technologieauswahl lässt sich flexibel gestalten.

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Scanner
Mit Hilfe des Scanners werden die Daten an die Basisstation übermittelt.

In der Vorproduktion werden einzelne Reifenkomponenten wie Laufstreifen, Innenschichten und Einlagen hergestellt. Jede Reifenkomponente durchläuft individuelle Fertigungsschritte: So werden beispielsweise im Extruder aus Rohgummi Laufstreifen geformt und zugeschnitten. Innenschichten lassen sich in der Kalandermaschine aus Textilgewebe und Rohgummi erzeugen und in einer weiteren Maschine zurechtschneiden und spleißen. Die zur Herstellung der Reifenkomponenten erforderlichen Materialien liegen an den entsprechenden Maschinen bereit. Die Behälter dafür sind je nach Material und Maschine unterschiedlich: Naturkautschuk und Rohgummi werden in Gitterboxen und auf Paletten transportiert, für Textilien und kalandrierte Materialien sind unzählige Materialrollen in Kassetten im Einsatz. Schmale Materialstreifen lassen sich auf Spulen aufwickeln und befördern und für Laufstreifen stehen Regalwagen zur Verfügung.

Bevor Materialien zur Verarbeitung in eine Maschine eingeführt werden, müssen sie eindeutig identifiziert sein. Nach der Verarbeitung zu einer Reifenkomponente ist eine erneute Identifikation erforderlich. Bisher ist eine manuelle Identifikation über Papierlisten und Barcodes üblich, die die Artikelnummer verschlüsseln. Barcodeetiketten werden an den Materialträgern befestigt. An den einzelnen Maschinen decodieren mobile Handheldscanner der Produktfamilie IDM16x von Sick die Codes.

Daten lesen und speichern per RFID

Einen alternativen Ansatz bietet die automatische Identifikation mit passiver RFID-Technologie. Dazu bekommen die verschiedenen Materialträger jeweils einen RFID-Transponder, den ein RFID-Schreib-/Lesegerät identifiziert. Darüber hinaus lässt sich der Transponder am Ausgang jeder Maschine mit Informationen zum letzten oder nächsten Prozessschritt beschreiben. Über das Produktionsleitsystem MES (Manufacturing Execution System) ist eine Mischform aus zentraler und dezentraler Materialverwaltung möglich, sodass auf dem Produkt auch dezentral die Prozessinformationen gespeichert werden können. Hierzu ist sowohl HF- als auch UHF-Technologie geeignet.

Zur Identifikation im weiteren Fertigungsprozess werden die Rohreifen in der Reifenaufbaumaschine entweder automatisch oder manuell mit einem Barcodeetikett versehen. Darauf ist die Reifen-ID-Nummer als Barcode verschlüsselt. Der Barcodescanner CLV61x von Sick überprüft den Barcode, um den Reifen eindeutig der ID-Nummer zuzuordnen. Der CLV61x zeichnet sich durch zuverlässige Leseeigenschaften aus, verfügt er über alle in der Industriegängigen Integrationsschnittstellen und macht eine einfache Anbindung an Steuerungssysteme möglich.

Jeder Reifen hat seine eigene ID

In der Fördertechnik kommt das Reifencodelesesystem Tire Lector Array zum Einsatz, das Roh- und Fertigreifen unabhängig von ihrer Größe identifiziert. Das modulare System besteht aus hochauflösenden kamerabasierten Codelesern Lector65x und lässt sich individuell an die Breite der Fördereinrichtung anpassen. Der Lector65x identifiziert und decodiert alle gängigen 1D- und 2D-Codearten, sogar wenn sie von schlechter Qualität sind. Der Codeleser ist auch als Matrixkamera-Variante mit einem dynamischen Fokus erhältlich. So lassen sich auch bei unterschiedlichen Reifenhöhen, wie etwa bei Lkw-Reifen, hochauflösende und homogene Bilder erzeugen. Die Codelesesysteme Tire Lector Array identifizieren die Barcodes auf den Reifen ganz unabhängig davon, wie die Reifen auf der Fördereinrichtung positioniert sind.

Für die richtige „Backzeit“ sorgen Seine endgültige Form und sein Profil erhält ein Rohreifen in einer Heizpresse, wo er vulkanisiert wird. Unter Einwirkung von Wärme und Luftdruck von innen werden die einzelnen Schichten für eine bestimmte Zeitdauer miteinander „verbacken“. Dabei muss ein Rohreifen zu der jeweiligen Reifenform passen. Um sicherzustellen, dass der richtige Reifentyp in der richtigen Zusammensetzung vulkanisiert wird, liest der mobile Handheldscanner IDM162 den Barcode des Rohreifens.

Es folgen Qualitätskontrollen und der fertige Reifen wird einer Reifenendprüfung unterzogen. Versandfertige Reifen werden in der Kommissionierstation in Versandracks eingelagert. Robuste RFID-Transponderlabel an den Racks gewährleisten, dass die Racks über den gesamten Transportweg hinweg rückverfolgbar sind.

In der Roboterzelle identifiziert das RFID-Schreib-/Lesegerät RFU62x von Sick die Transponderlabel, die mit Informationen zum Versand der Reifen beschrieben werden. Die entsprechenden Daten lassen sich direkt in das Lagerverwaltungssystem übermitteln.

Kontakt: Sick AG 79183 Waldkirch Tel.: 0 76 81 / 2 02-0 E-Mail: info@sick.de www.sick.de

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