Wie Asset-Tracking und RTLS-Technologien Prozesse optimieren – Hier erfahren Sie alles Wissenswerte rund um das Thema RTLS
Eine entscheidende Rolle bei der Automatisierung und Optimierung von Prozessen in der Industrie 4.0 spielen RTLS-Systeme, die eine präzise Lokalisierung von beweglichen Anlagen oder Objekten wie Maschinen, Werkzeugen, Transportfahrzeugen, Behältern oder Industriegütern ermöglichen. Damit komplexe Abläufe in industriellen Umgebungen effizient gemanagt werden können, ist es notwendig, den Standort und den Status der relevanten Objekte jederzeit im Blick zu behalten.
Asset-Tracking – die kontinuierliche Überwachung von physischen Ressourcen und Objekten – ermöglicht es Unternehmen, die Transparenz in ihren Prozessen zu erhöhen und eine präzisere Planung sowie eine verbesserte Ressourcennutzung zu erzielen. Real-Time Locating Systems (RTLS) stellen hierfür die technologische Grundlage bereit. Sie kombinieren Tags, Anchor, Gateways sowie Netzwerk- und Softwarekomponenten, um eine kontinuierliche und automatisierte Überwachung zu ermöglichen. So ermöglichen RTLS-Systeme unter anderem die lückenlose Nachverfolgung von Assets in Echtzeit, die Optimierung von Materialverfügbarkeit und die Vermeidung von Verlusten wertvoller Ressourcen.
Im Folgenden betrachten wir, was RTLS bedeutet, wie diese Systeme funktionieren und welche Anwendungen sie in der Industrie finden.
Was bedeutet Asset-Tracking und RTLS?
Asset Tracking bezeichnet die Verfolgung und Verwaltung von physischen Ressourcen, wie Maschinen, Werkzeuge, Fahrzeuge oder Materialien, innerhalb eines definierten Bereichs. Es bietet Unternehmen die Möglichkeit, den Standort, Zustand und die Verfügbarkeit von Assets in Echtzeit zu überwachen.
RTLS-Systeme (Real-Time Location Systems) sind Technologien, die Echtzeit-Standortdaten von verschiedenen Objekten oder Personen erfassen. Lokalisiert werden diese Objekte meist in einem bestimmten Anwendungsbereich, wie der industriellen Fertigung oder in Lagerhallen. Um genaue Daten über die Position von gekennzeichneten Objekten zu ermitteln, werden präzise Lokalisierungsdaten mithilfe von Sensoren und einer Netzwerk-Infrastruktur bereitgestellt. Dadurch können Unternehmen ihre Ressourcen effizient verwalten und ihre Prozesse optimieren.
Wie funktionieren RTLS Systeme
RTLS setzt verschiedene Funktechnologien wie BLE, GPS, RFID, Mesh-Netzwerke oder UWB ein, um die genaue Position von Arbeitsmitteln innerhalb eines bestimmten Gebiets zu bestimmen. Diese Systeme ermöglichen eine kontinuierliche Überwachung und liefern wertvolle Informationen, um Ressourcen effizient zu verwalten.
- Tags und Sensoren: Verschiedene Objekte werden mit kleinen Tags ausgestattet, die Signale senden. Diese können über Funkfrequenzen (RFID, BLE, AoA, UHF, IR, WAVE ) oder andere Standards wie Wirepas Mesh oder Ultra-Wideband (UWB) kommunizieren.
- Infrastruktur: Die Daten der Tags werden über einen Empfänger, z.B. Gateways (BLE), Locator (AoA), Anchor (Mesh) oder Sateliten (UWB) übermittelt.
- Softwareplattform: Die übermittelten Daten werden in einer Softwareplattform verarbeitet und visualisiert. Diese Plattform besteht in der Regel aus zwei Komponenten: Die Positioning-Engines, die die genaue Position berechnen und gegebenenfalls in andere Koordinatensysteme umrechnen, und der Hub, der die Daten an weitere Systeme verteilt. Über ein Dashboard erhalten Nutzer umfassende Einblicke in die aktuelle Position, die Bewegungsverläufe und den Zustand der Vermögenswerte.
Vergleich der gängigsten RTLS-Technologien
Im Bereich des Asset-Trackings und der Echtzeit-Ortung gibt es verschiedene Technologien, die sich je nach Anwendungsfall und Anforderungen in Industrieumgebungen eignen. Hier ein Überblick über die gängigsten Tracking-Technologien und ihre jeweiligen Vorzüge:
GPS (Global Positioning System)
GPS ist ein etablierte Satellitentechnologie, die vorwiegend in Europa genutzt wird und für die Ortung über große Entfernungen verwendet wird. Sie ermöglicht die Verfolgung von Assets im Freien mit einer Genauigkeit von bis zu wenigen Metern. GPS eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen eine globale Abdeckung erforderlich ist, wie z. B. die Verfolgung von Fahrzeugflotten oder Containern im Außenbereich. GPS stößt in geschlossenen Räumen und dicht bebauten Gebieten an Grenzen, da Gebäude das Signal blockieren können. Zudem ist der Energieverbrauch relativ hoch, was es weniger geeignet für batteriebetriebene Geräte macht.
BLE (Bluetooth Low Energy)
BLE ist eine weit verbreitete Funktechnologie, die für die Kommunikation über kurze Distanzen optimiert ist. Sie benötigt nur wenig Energie, was sie ideal für batteriebetriebene Tags macht, die lange ohne Wartung auskommen sollen. BLE eignet sich besonders gut für den Einsatz in Bereichen wie der Logistik oder in Umgebungen, in denen Objekte in relativ engen Bereichen verfolgt werden. Es ist einfach zu implementieren und weit verbreitet. Allerdings bietet BLE in Innenbereichen mit Trennwänden / Regalen eine geringere Reichweite und Genauigkeit im Vergleich zu anderen Technologien und erfordert eine Vielzahl von Gateways. Zudem ist BLE in vielen Arbeitsumgebungen fehleranfällig, da es Punkt-zu-Punkt kommuniziert, wodurch mehr Daten verloren gehen können als in einer Mesh-Topologie, die mit wenigen Gateways auskommt.
AOA (Angle of Arrival)
AOA ist eine fortschrittliche Technik, die in Verbindung mit BLE verwendet wird, um die genaue Position eines Tags zu bestimmen, indem der Winkel erfasst wird, aus dem das Signal von mehreren Antennen empfangen wird. Diese Technologie eignet sich für hochpräzise Anwendungen, bei denen eine genaue Lokalisierung (unter einem Meter) in einem begrenzten Bereich erforderlich ist, z.B. für die präzise Zuordnung von Arbeitsmitteln zu einem Arbeitsplatz in der Fertigung.
RFID (Radio Frequency Identification)
RFID (Radio Frequency Identification) ist eine der ältesten und am häufigsten eingesetzten Technologien für das Asset Tracking und nutzt Tags, die in drei Varianten verfügbar sind: passiv, semi-passiv und aktiv. Passive RFID-Tags beziehen ihre Energie aus dem Signal des Lesegeräts und haben eine begrenzte Reichweite, wodurch sie sich besonders für die Erfassung großer Mengen von Objekten auf sehr kurzen Distanzen eignen, wie beispielsweise Waren auf Paletten oder in Containern. Semi-passive RFID-Tags verfügen über eine eigene Energiequelle für den Betrieb interner Komponenten, senden jedoch nur dann aktiv Daten, wenn sie von einem Lesegerät erfasst werden, sodass sie größere Distanzen überbrücken können als passive Tags, ohne jedoch kontinuierlich zu senden. Aktive RFID-Tags besitzen eine eigene Stromversorgung und senden kontinuierlich Signale, was sie besonders für die Echtzeit-Ortung beweglicher Objekte geeignet macht. RFID eignet sich ideal zur Verfolgung von selten bewegten Assets oder zur gleichzeitigen Erfassung großer Mengen.
Wirepas Mesh
Wirepas Mesh ist ein flexibles, drahtloses Netzwerk, das für industrielle Anwendungen entwickelt wurde, bei denen eine skalierbare und zuverlässige Kommunikation über weite Entfernungen erforderlich ist. Im Gegensatz zu herkömmlichen Punkt-zu-Punkt-Systemen können sich Geräte in einem Mesh-Netzwerk selbständig verbinden und Daten weiterleiten, was eine größere Reichweite und Redundanz ermöglicht. Wirepas Mesh eignet sich hervorragend für die Verfolgung von Assets in großen, komplexen Umgebungen, in denen eine stabile und kostengünstige Infrastruktur mit wenigen Gateways erforderlich ist.
UWB (Ultra Wide Band)
UWB ist eine hochpräzise Technologie, die vor allem für die genaue Verfolgung von Assets in Echtzeit genutzt wird. Sie zeichnet sich durch eine hohe Genauigkeit (oft im Bereich von Zentimetern) und sehr hohe Updaterate aus und eignet sich daher besonders für Anwendungen, bei denen eine präzise Positionsermittlung mit geringer Latenz erforderlich ist. UWB kann in einer Vielzahl von Umgebungen eingesetzt werden, von Produktionshallen bis hin zu komplexen Lagereinrichtungen.
Wie finden RTLS-Systeme Anwendungen in der Industrie?
RTLS-Systeme bieten eine breite Palette an Anwendungsmöglichkeiten in verschiedenen Industriebereichen und tragen maßgeblich zur Optimierung von Prozessen und Ressourcenmanagement bei.
Fertigung:
In der Fertigung ermöglichen sie die präzise Verfolgung von Maschinen und Produktionsmitteln, wodurch die kontinuierliche Materialversorgung sichergestellt werden kann. Die Echtzeit-Lokalisierung hilft dabei, das richtige Material zur richtigen Zeit am richtigen Ort verfügbar zu machen, um Produktionsunterbrechungen zu vermeiden. Zudem unterstützt die Technologie die Qualitätskontrolle. Es wird sichergestellt, dass Materialien nur für die vorgesehene Dauer an bestimmten Stationen verbleiben. Dadurch entsteht eine effizientere Produktion und höheren Produktivität.
Lager- und Logistikanwendungen:
In Lager- und Logistikanwendungen sorgt RTLS für eine effiziente Bestandsverwaltung und Verfolgung von Warenbewegungen. Durch die Integration von RTLS-Technologien können Unternehmen den Standort von Paletten, Behältern und Transportfahrzeugen jederzeit genau bestimmen. Das System erhöht die Bestandsgenauigkeit und optimiert den Materialfluss. Die reduzierte Suchzeit beschleunigt Prozesse, minimiert Fehler und vereinfacht Arbeitsabläufe.
Gesundheitswesen:
Ein weiteres großes Potenzial zeigt sich im Gesundheitswesen, insbesondere in Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen. Hier ermöglicht RTLS eine genaue Positionierung von medizinischen Geräten, Betten und sogar Patienten. Dies hilft, wertvolle Ressourcen wie medizinisches Equipment jederzeit auffindbar zu halten, Notfälle effizienter zu managen und die Pflegequalität zu verbessern.
Vorteile von RTLS-Systemen für die Industrie
Die Einführung von RTLS bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Unternehmen werden dabei unterstützt, ihre Effizienz zu steigern, Prozesse zu optimieren und die Wettbewerbsfähigkeit zu sichern. Hier sind die wesentlichen Vorteile im Überblick:
Prozessoptimierung:
Die präzise Echtzeit-Lokalisierung von Assets ermöglicht es Unternehmen, Produktionspläne flexibel anzupassen. Dies ermöglicht eine bessere Auslastung von Anlagen und eine dynamische Reaktion auf unvorhergesehene Ereignisse wie Materialengpässe. Das Unternehmen minimiert Produktionsstillstände und steigert die Gesamtproduktivität.
Zeitersparnis durch reduzierte Suchzeiten:
RTLS macht die zeitaufwenige Suche nach Werkzeugen, Maschinen und Materialien überflüssig. Produktionsleiter und Mitarbeitende können den Standort benötigter Assets sofort ermitteln und sich auf wertschöpfende Tätigkeiten konzentrieren.
Automatisierte Bestandsführung und Buchungen:
RTLS-Systeme erfassen Lagerbestände und Materialbewegungen in Echtzeit und übertragen sie direkt in ERP-Systeme wie SAP. Das reduziert manuelle Eingriffe, minimiert Fehler und sorgt für eine stets aktuelle Bestandsübersicht. Unternehmen profitieren von präzisen Echtzeitdaten, die nicht nur die Lagerverwaltung vereinfachen, sondern auch eine fundierte Wertstromanalyse und Optimierung ermöglichen.
Qualitätssicherung und Compliance:
In Branchen mit strengen Dokumentationsanforderungen, wie der Automobil- oder Pharmaindustrie, sorgen RTLS-Systeme für eine lückenlose Verfolgung von Materialien, Bauteilen und Produktionsprozessen. Dies vereinfacht nicht nur die Einhaltung regulatorischer Vorgaben, sondern verbessert auch die Qualitätssicherung.
Entscheidungsgrundlagen für Führungskräfte:
Mit den präzisen Echtzeitdaten, die RTLS-Systeme liefern, können Führungskräfte fundierte Entscheidungen treffen. Durch die Analyse von Bewegungs- und Zustandsdaten lassen sich Engpässe identifizieren, Optimierungsmaßnahmen ableiten und langfristige Strategien entwickeln.
Mit Cavea RTLS-Systeme erfolgreich einsetzen
Cavea bietet speziell entwickelte Hardware, die verschiedene Lokalisierungstechnologien wie Bluetooth, RFID, Angle of Arrival (AOA) und Wirepas Mesh in einem einzigen Tag vereint. Diese innovative Integration ermöglicht es, den Einsatz der Technologien individuell an die Anforderungen unterschiedlicher Anwendungsbereiche anzupassen und so für einen noch besseren ROI zu sorgen.
Die Vielseitigkeit der Tags sorgt für maximale Skalierbarkeit und macht es einfach, unterschiedlichste industrielle Umgebungen effizient zu automatisieren. Ob präzise Lokalisierung in Fertigungshallen, umfassende Bestandsverwaltung in Lagerhäusern oder die Verfolgung von medizinischen Geräten – unsere Lösung ermöglicht eine flexible und zukunftsichere Automatisieurng.
Ein weiterer entscheidender Vorteil: Unsere Hardware ist vollständig omlox-kompatibel. Das bedeutet, sie fügt sich nahtlos in die offene, standardisierte Infrastruktur ein, die den Industriestandard für Echtzeit-Lokalisierung definiert. Unternehmen profitieren so von einer zukunftsorientierten Lösung, die nicht nur effizient und zuverlässig ist. Sie bietet zudem maximale Flexibilität, um auf sich ändernde Anforderungen zu reagieren.
Mit Cavea RTLS-Systemen erhalten Sie die ideale Grundlage, um Prozesse zu optimieren, Transparenz zu schaffen und den Weg für die Industrie 4.0 erfolgreich zu ebnen.
