Werden Barcode- und RFID-Technologie in einem explosionsgeschützten Mobile Computer vereint, kann der Anwender sowohl Barcodes scannen als auch RFID Tags mobil und flexibel erfassen. Praktisch, um Produktionsprozesse in der chemischen Industrie zu steuern oder Rezepturen zu verwalten.

Bei der Herstellung von chemischen Erzeugnissen werden verschiedene Grundstoffe gemäß vorgegebenen Rezepturen in speziell dafür ausgelegten Anlagen miteinander vermengt und zum Reagieren gebracht. Um am Ende das gewünschte Produkt zu erhalten, muss die Rezeptur exakt eingehalten werden. Hierfür müssen die relevanten Daten direkt in der Produktion verfügbar sein. Im Detail bedeutet dies: Bei der Produktion sind im ersten Schritt viele Warenbewegungen notwendig, es muss Ware aus den Lagern ausgelagert und zur Produktionsanlage transportiert werden. Die Grundstoffe können flüssig oder pulverförmig sein und sich in Verpackungen wie Kartons, Fässern oder Säcken befinden. In speziellen Reaktoren werden diese Stoffe zusammengefügt und erwärmt, gekühlt, unter Druck gesetzt oder unter Vakuum dazu gebracht, miteinander zu reagieren.
Bei den einzelnen Produktionsschritten unterstützen die Mobile Computer MC 9090ex von Bartec den Anwender sowohl bei der Lagerentnahme, beim Starten eines Transportauftrags, beim Beenden desselben als auch beim späteren Abfüllen des fertigen Produkts. Sie werden für Zone 1 des explosionsgefährdeten Bereiches als Endgeräte eingesetzt, die nach Atex, UL und IECEx zertifiziert sind. Das 3,8"-VGA-Farbdisplay ist aufgrund seiner Größe gut lesbar und durch die Touch-Screen-Technologie einfach zu bedienen. Die integrierte Scan-Engine sorgt für das Erfassen von Barcodes - auch bei starkem Sonnenlicht. Der Anwender hat die Möglichkeit, die Tastatureinsätze auszutauschen, sodass ihm verschiedene Tastenkonfigurationen zur Verfügung stehen. Durch die robuste Bauweise überstehen Geräte dieser Serie auch Stürze auf harten Boden aus 1,20 m Höhe. Im Ex-Bereich austauschbare Lithium-Ionen-Akkus sorgen für eine hohe Betriebszeit. Die Geräte können im Temperaturbereich von -20 bis +40 °C genutzt werden. Durch die integrierten Kommunikationstechnologien, wie etwa WLAN 802.11 a/b/g oder Bluetooth Klasse II, ist ein Real-Time-Datenaustausch bei vorhandener Infrastruktur möglich. Auch offline kann das Gerät mithilfe einer Dockingstation mit den vorhandenen Datenbanken synchronisiert werden.
Die mobilen Computer dokumentieren in der Anwendung die zu verschiedenen Zeitpunkten erledigten Arbeitsschritte, was wiederum die Chargenrückverfolgung ermöglicht. Die Gebinde sind teilweise mit Barcodes, aber auch mit passiven Transpondern versehen, die mit dem Mobile Computer gelesen werden können. Am Bildschirm des Gerätes stehen dem Bediener Software-Masken zur Verfügung, mit deren Hilfe er aus dem ERP-System SAP die Warenbewegungen eingeben kann. SAP macht regelmäßige Bedarfsermittlungen und bestellt die Waren bei den Lieferanten automatisch nach. Bei Anlieferung werden Wareneingangskontrolle und Einlagerung ebenfalls mittels der mobilen Geräte durchgeführt.

Schrittweiser Übergang zu RFID

Die Akzeptanz für RFID in explosionsgefährdeten Anlagen und Prozessen steigt kontinuierlich. Barcodes sind ebenfalls seit vielen Jahren im Einsatz. Der Leseerfolg der Scanner hängt jedoch stark von der Qualität des Barcodes ab. RFID-Transponder (Tags) bieten hier entscheidende Vorteile unter rauen und wechselnden Einsatzbedingungen. Durch die Kombination beider Technologien in einem Gerät schützt dies die Investitionen aus der Vergangenheit und ermöglicht einen einfachen und schrittweisen Übergang zu RFID.
Bei der vorliegenden Applikation fiel die Wahl auf RFID LF (Niedrigfrequenz von 125 bis 134 KHz). Die maximale Lesereichweite des LF Readers von rund 5 cm stellt sicher, dass nur der Transponder in unmittelbarer Nähe erfasst wird. Zudem ist es möglich, den Dateninhalt des Transponders jederzeit über den Mobile Computer neu zu beschreiben. Dies gewährleistet eine flexible Identifizierung bei wechselnden Prozessen. Die komplette Applikations-Software wurde auf dem Betriebssystem Windows Mobile 6.1 einschließlich der SAP-Einbindung aufgesetzt und von einem Software-Integrator speziell an die Kundenbedürfnisse angepasst.

Funkabdeckung analog Nicht-Ex-Bereich

Die im Rahmen der Wireless-Kommunikation eingesetzten Access Points von Motorola sind in nach Zündschutzart Ex d zugelassene Metallgehäuse eingebaut, die in der Ex-Zone 1 installiert werden können. Antennen werden über Barrieren an den Access Point angeschlossen und ermöglichen dadurch eine Funkabdeckung, die nahezu identisch mit der im Nicht-Ex-Bereich ist.
In den Produktionshallen und Freiflächen musste zuerst eine Funkmessung durchgeführt werden, bei der festgelegt wurde, wo Access Points angebracht wurden. Kriterien hierbei waren die Funkausbreitung, die örtliche Gegebenheit und die Verkabelungsmöglichkeit. Da der Bereich als Ex-Zone 1 klassifiziert ist, galt es, weitere Punkte zu beachten. Für die Messung müsste mit explosionsgeschützten Messgeräten gearbeitet werden. Es war jedoch ein sogenannter Feuerschein vorhanden, der besagt, dass zu der angegebenen Zeit keine explosive Atmosphäre vorherrscht. Dies wurde zusätzlich mit einem Gaswarngerät abgesichert.