Thyssen Krupp Steel beschleunigt Brammenlogistik Middleware und RFID-Label (er)kennen nun auch Stahl

Bei Thyssen Krupp Steel sorgen RFID-Chips dafür, dass Stahlblöcke, die von Brasilien nach Deutschland reisen, ihren Weg finden. Funk-Tags entern die Brammen im Hafen von Sepetiba und weisen sie aus, bis sie im Walzwerk ankommen. Mit im Boot befinden sich Middleware von Sybase, Know-how von Accenture und Label von Sato.

Bisher galt es fast als unmöglich, RFID-Tags auf Stahl anzubringen. Die Lese- beziehungsweise Übermittlungsergebnisse waren zu schlecht, zumal raue Bedingungen und große Distanzen den Einsatz von Funkchips zumeist noch erschweren.

Doch nun hat Thyssen Krupp Steel in Zusammenarbeit mit der Unternehmensberatung Accenture in einem Test bewiesen, dass die Technik einwandfrei arbeitet und zudem die Sicherheit und die den Logistikprozess erheblich beschleunigen kann.

Ein Pilotversuch mit 1.000 in Brasilien gekauften und mit RFID gekennzeichneten Brammen haben die Firmen kürzlich erfolgreich abgeschlossen. Nun heißt es bei dem Stahllieferanten: „Thyssen Krupp Steel setzt auf Brammenlogistik mit RFID-Technologie“.

Der Prozess

Der Duisburger Stahlkonzern hat viel vor. So baut Thyssen Krupp Steel derzeit in Brasilien ein neues Werk, das ab Anfang 2009 jährlich 5 Millionen Tonnen Stahl erzeugen soll. Sowohl in Nordamerika als auch in Deutschland wird dann das dort produzierte Halbzeug weiterverarbeitet. Insgesamt sind jährlich 250.000 Stahlblöcke unterwegs, rund 100.000 gehen nach Deutschland.

Die Brammen müssen auf ihrer Reise mehrfach identifiziert werden, zum Beispiel in dem Seehafen, in dem die Frachter ankommen. Weniger als drei Minuten stehen hier pro Bramme zur Verfügung, um sie auszuladen, richtig zuzuordnen und auf Binnenschiffe oder Eisenbahnwaggon zu verladen.

Hierzulande geht ein Teil des Stahls direkt per Bahn in das Bochumer Warmbandwerk von Thyssen Krupp Steel. Die anderen Stahlblöcke transportieren Binnenschiffe über den Rhein zum Werkshafen in Duisburg-Walsum. Auch hier ist das Zeitfenster auf zwei bis drei Minuten pro Ladevorgang beschränkt.

Tag und Reader

Der verwendete Tag stammt von Sato. Ursprünglich wurde er in Zusammenarbeit mit UPM Raflatac und Nestlé zur automatischen Palettenpacketierung entwickelt. Es handelt sich um eine UHF-Lese-Sendeeinheit, die in Flag-Etiketten verpackt ist. Die abstehende Antenne sorgt auch bei schwierigen Materialien wie Metall und Flüssigkeiten für gute Leseraten.

Im Gegensatz zu sonst üblichen RFID-Tags besitzt der für die Brammen modifizierte keine Perforation. Das hat den Vorteil, dass die abstehenden Fähnchen widerstandsfähiger sind und beim Transport des tonnenschweren Guts nicht wegknicken.

Derzeit entwickeln Sato, Stahllieferant und Unternehmensberatung eine Brammen-Kennzeichnung auf der Basis des RFID-Halbautomaten von Sato. Das darin enthaltene Pad, das den Flag faltet, ermöglicht dann in Verbindung mit dem Drucker „CL 498e“ des Herstellers die Ausgabe eines vollständigen Etiketts.

Funktionsweise

Der Charme funkender Tags besteht zu einem Großteil darin, dass die Ident-Informationen auf dem Chip berührungslos gelesen werden können. Bei den Brammen muss das über eine große Distanz hinweg zuverlässig erfolgen.

Der Chip enthält einen zehnstelligen Nummerncode, mit dem jede im Unternehmen erzeugte Bramme eindeutig identifizierbar ist. Programmiert und in der Mitte der Längsseite der Brammen befestigt werden die Funketiketten im Hafen von Sepetiba.

Die Identifizierung erfolgt mittels Reader, eine Lese-Sendeeinheit, die hochfrequente elektromagnetische Wellen ausstrahlt. Die mit der Radiowelle übertragene Energie regt die Antennenspule des Etiketts an und erzeugt dort Induktionsstrom. Dieser wiederum aktiviert den Mikrochip, der seinen Informationen nun dem Reader mitteilt.

Von hier aus gehen die Daten an die zentralen IT-Systeme, in denen die Informationen zur Stahlsorte, zu Abmessungen, Bestellern und Bestimmungsorten für jede Bramme hinterlegt sind.

Abstraktionsschicht

Die Schnittstellen zu den RFID-Lesegeräten und -Druckern, sowie zu Barcode-Geräten, Remote-Sensoren und Controllern liefern heute sinnvoller Weise Middleware-Produkte. In diesem Fall kommt „RFID Anywhere“ des Sybase-Unternehmens I-Anywhere Solutions zum Einsatz.

Es stellt eine Kollektion von Konnektoren zu der unterschiedlichen Hardware bereit. Dazu kommen Controller, die von spezifischen Protokollen und Standards abstrahieren und die Konnektoren mit Daten füllen oder leeren. Außerdem liefert die Software eine Bibliothek, die die Geschäftslogik der Anwendungen verwaltet. Sie tauscht Informationen mit den Controllern aus.

Schließlich gehört zum Produktumfang eine Web-Konsole, mit der sich die verschiedenen RFID-Anywhere-Komponenten konfigurieren lassen sowie ein RFID-Network-Simulations-Tool. Dieses erlaubt, diverse Szenarien zu evaluieren, inklusive Last-Tests oder dem Zusammenspiel von Hardware und Tags, so dass Fehler im Design der gesamten RFID-Lösung vor Implementierung auffallen können.

Ohne Alternative

Thyssen Krupp Steel hatte vor dem eigentlichen Pilotversuch untersucht, ob die RFID-Tags überhaupt den Umweltbesingungen standhalten können, etwa wie sie auf Salzwasser, hohe Temperaturschwankungen, Schnee und Eis, aber auch auf Schläge und Stöße beim Transport reagieren. Die Tests ergaben, dass RFID in jedem Fall die erste Wahl sein sollte, etwa vor Barcode-Systemen.

Zunächst ließen sich die Tags noch aus zehn Metern einwandfrei lesen. Bei einer Strichcode-Lösung hätten die Scanner viel näher am Etikett platziert sein müssen. Optische Bilderkennungssysteme kamen sowieso nicht in Frage, weil Schmutz, Zunder oder Eis auf den Brammen das Erkennen unmöglich gemacht hätten.

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