Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Pick-by-Light Kommissionierverfahren auf Basis passiver RFID-Tags

In der manuellen Mann-zur-Ware Kommissionierung wird heute oftmals Pick-by-Light eingesetzt, um Mitarbeitern die Lagerplätze zur Warenaufnahme aufzuzeigen. Untersuchungen zeigen, dass Pick-by-Light deutlich verbesserte Kommissionierzeiten und niedrigere Fehlerraten im Vergleich zur klassischen Kommissionierliste oder anderen technischen Kommissionierverfahren ermöglicht. Trotzdem entscheiden sich aufgrund der hohen damit verbundenen Investitionskosten, gerade zahlreiche kleine und mittlere Unternehmen (KMU) gegen den Einsatz von Pick-by-Light-Systemen.

Ziel des Vorhabens Pick-by-Tag ist daher die Entwicklung eines kostengünstigen technischen Kommissioniersystems auf Basis passiver RFID-Tags, das sich an der Pick-by-Light-Methodik orientiert. Dadurch können Kommissionierprozesse bei KMU hinsichtlich Geschwindigkeit und Fehlerrate optimiert werden. Das drahtlose Pick-by-Tag-System soll mittels passiver, batteriefreier RFID-Tags mit LEDs realisiert werden die als Fachanzeigen an den Lagerfächern angebracht werden. Die Signalgebung der RFID-Tags wird durch ein RFID-Lesegerät mit dem notwendigen Strom versorgt. Teilziel des Projekts ist, dass bei einer Installation an 1000 Lagerfächern die Anschaffungskosten des Systems unter 30 € pro Fach liegen.

Ergebniszusammenfassung:

Im Vorhaben Pick-by-Tag wurde ein flexibles und kostengünstiges Kommissionierverfahren (vergleichbar mit einem Pick-by-Light-System) auf Basis von passiven RFID-Tags umgesetzt. Die Hauptziele des Projekts umfassten die flexible Anordnung der Tags ohne Rekonfiguration, Kosten von <30€ pro Fach und Reichweiten zum Ansteuern der LEDs von mindestens 5m. Im Projekt konnte die flexible Ansteuerung und das Kostenziel sehr erfolgreich gezeigt werden. Allerdings konnten in der passiven Pick-by-Tag Variante nur etwa 3,5m Reichweite verlässlich erreicht werden. Dies liegt hauptsächlich an den physikalischen und rechtlichen Signalstärkegrenzen der RFID-Technologie bei der Übertragung von Energie durch Luft. Deswegen wurden prototypisch verschiedene Erweiterungsmöglichkeiten des Systems vorgestellt. Zum einen eine semi-aktive Lösung mit Batterie und eine semi-aktive Lösung mit Energy Harvesting (Solar). Beide konnten Reichweiten bis 16m erreichen. Zusätzlich erlauben diese Versionen eine verbesserte Helligkeit und Blinkfrequenz der LEDs, was ein Kritikpunkt bei den Probandentests mit der passiven Variante war. Zum Anderen wurde als Alternative zu RFID noch eine Version mit der von Fraunhofer entwickelten Funktechnologie "RFicient WakeUp Receiver" umgesetzt.

Auf Softwareseite wurde eine Middleware entwickelt, mit deren Hilfe Auftragsdaten aus dem WMS extrahiert, Fachanzeigen auftragsspezifisch aktiviert und die Zuordnung von Fächern zu Tags hergestellt werden kann. Die Interaktion des Nutzers erfolgt dabei über ein Web-Frontend oder eine Android App.

Als Anwendungsszenarien wurden die "manuelle Kommissionierung im Lager" und der "Montagearbeitsplatz" von den Anwendern ausgewählt und als Demonstratoren umgesetzt. Zusätzlich wurde eine Anwendung von Pick-by-Tag an Tablarregalen, in Kommissioniernestern oder für die Bauteilidentifikation in chaotischen Lagern untersucht. Das Montagearbeitsplatzszenario wird von Anwendnungspartnern nach Projektende weiter untersucht.