UHF RFID-Reader Ha-VIS von Harting
Dies alles wird mit modernster UHF RFID Technik ermöglicht. Dank der Koaxialkabel basierten Ha-VIS Locfield Antenne und des flexiblen UHF RFID Reader Ha-VIS RF-R350 von Harting ist die Realisierung mit geringem Aufwand möglich. Die Locfield ist eine platzsparende Antenne, die die Datenkommunikation mit den Leiterplatten innerhalb der Fertigungsstraße ermöglicht. Das Antennenfeld folgt hierbei einem Koaxialleiter und ermöglicht daher, bei voller Fertigungsgeschwindigkeit eine Kommunikation mit mehreren Platinen in einem Platinen-Nutzen. Dank der flexiblen und Standard-Konformen Datenverarbeitung des UHF RFID Lese-/Schreibgeräts können die Daten direkt im Reader vorverarbeitet werden. Reader und Antenne können problemlos in Neu- und Altanlagen integriert werden. Die kompakte Bauform und die hohe Schutzart IP67 erleichtert das Nachrüsten ebenfalls. Eine datentechnische volle Integration in die Fertigungsanlagen ist hierbei jederzeit möglich, aber nicht zwingend nötig. Selbstverständlich können und sollen auch bestehende Back-End Systeme integriert werden. Die Lösung kann einfach und flexibel mit den Ansprüchen und Ideen des Leiterplatten-Bestückers und deren Kunden mitwachsen. Die Datenhaltung auf dem RFID-Chip der Leiterplatte folgt hierbei ISO Standards und bereits aus dem Güterverkehr im Handel bekannten GS1 Standards. Hier ist nicht nur die ID der Leiterplatte selbst gemeint, sondern auch die Prozess- und Fertigungsdaten, die im sogenannten User-Memory des RFID-Chips abgelegt werden. Alles ist also transparent und kann somit auch später von Dritten problemlos genutzt werden. Das Einbetten des UHF RFID Chips direkt in die Roh-Leiterplatte ist sicherlich die eleganteste Lösung, aber nicht die Einzige. Mit dem eingebetteten Chip, welcher dank eines Verfahrens der Firma Beta Layout vollautomatisiert in die Leiterplatte einsetzt wird, lässt sich der komplette Lebenszyklus und die komplette Fertigungskette direkt in der Leiterplatte abbilden. Auch beim Bestückprozess kann der Chip als SMD Bauteil auf die Leiterplatten aufgebracht werden. Die Firma Murata bietet mit dem Magicstrap entsprechende UHF RFID Chips bzw. Transponder an.
Neue Produktionsprozesse nutzen
Einmal mit der UHF RFID Technik ausgerüstet, kann diese natürlich bei Bedarf ein ganzes Leiterplattenleben genutzt werden. Neben Lagerlogisitikanwendungen, denn auch eine Pulk-Erfassung mehrerer Platinen auf einmal ist möglich, können z.B. Reperaturprozesse optimiert werden. Auch wenn die Leiterplatte nicht mehr funktioniert, also nicht mehr eingeschaltet werden kann, können abgespeicherte Informationen, wie ausgelieferte Firmwareversionen noch abgefragt werden. Außerdem lassen sich die Informationen auch problemlos abfragen, wenn die Platine bereits in einem Fertigproduckt eingebaut wurde. Solange das Gehäuse nicht komplett aus Metall ist und gewisse physikalischen Grundprinzipien eingehalten werden, kann die im RFID Chip enthaltenen Informationen weiterhin genutzt und aktualisiert werden. Bis zur Entsorgung der Leiterplatte stehen die Möglichkeiten der UHF RFID Technik zur Verfügung und können diverse Anwendung ermöglichen und verbessern. Ist dies alles nun blanke Theorie oder wird dies schon reell umgesetzt? Die Firma Nokia nutzt die Vorteile der UHF RFID gestützten Leiterplattenfertigung bereits in ihrer neuen modularen Industrie 4.0 Fertigungsstraße, welche auf der Hannover Messe gezeigt wird. Die ersten dort produzierten Produkte sind schon mit UHF RFID Transponder ausgerüstet. Die verwendeten Maschinen diverser Hersteller, u.a. eine Lötanlage der Firma Rehm Thermal Systems, sind mit den beschriebenen UHF RFID Produkten von Harting ausgerüstet und erfüllen so die Ansprüche einer Industrie 4.0 fähigen Leiterplattenfertigung. Auch die Firma ASM Assembly Systems GmbH & Co. KG Integriert die RFID Technik in ihre Maschinen. Doch nicht nur die Maschinen und die Leiterplatten können mit der RFID Technik ausgerüstet werden. Auch Verbrauchsmaterialien wie Reinigungsrollen, die in den Lotpastendruckern verwendet werden, können automatisiert erkannt werden. Entsprechende Produkte bietet die Firma Vliesstoff Kasper an. Die Zollner Elektronik AG zeigt die Möglichkeiten dieser Technik bereits seit längerem in ihrem Technikum in Cham. Ein Kundenevent, organisiert und begleitet von diversen Größen der Branche, die sich in einem Konsortium zusammengeschlossen haben, fand Anfang April dieses Jahres statt. Ideen, die UHF RFID Technik noch vielseitiger zu nutzen, haben die Mitstreiter in dem Konsortium viele. Unteranderem engagieren sich auch die TU-Dresden, um ganz neue Baugruppenentwicklungen voran zu bringen. Die UHF RFID-Technik macht die Leiterplattenbranche also noch vielseitiger, die Fertigungsprozesse flexibler und sicherer und ermöglicht ganz neue Anwendungsszenarien, bis hin zur Verbesserung eines nachhaltigen Umgangs mit den Rohstoffen einer Leiterplatte durch fachgerechte Entsorgung. Harting hat bereits weitere Ideen und wird gemeinsam mit seinen Partnern an deren Umsetzung arbeiten.
Autor: Olaf Wilmsmeier,
Business Developement Manager RFID,
Harting,
www.harting.com
