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

In manuellen Kommissioniersystemen werden zur Unterstützung der Kommissionierer und zur Steigerung der Leistung oftmals Pick-by-Light-Systeme eingesetzt. Durch die Anzeige des Entnahmefachs und der Entnahmemenge kann eine hohe Kommissionierleistung bei geringen Fehlerraten erreicht werden. Der Schwachpunkt solcher Systeme sind die hohen Kosten und die niedrige Flexibilität aufgrund der leitungsgebundenen Montage an jedem Lagerfach. Das Projekt Pick-by-Tag hat die Entwicklung eines neuen Kommissioniersystems zum Ziel, welches auf Fachanzeigen ohne eigene Energieversorgung basiert, die über RFID-Tags aktiviert werden.

Ausgangssituation

In der manuellen Kommissionierung ist Pick-by-Light (PbL) ein weit verbreitetes System. Die grundlegenden Elemente sind LEDs zur visuellen Unterstützung der Kommissionierer beim Auffinden des Entnahmefachs, ein Display zur Anzeige der Entnahmemenge und ein Taster zur Bestätigung der Entnahme bzw. für Korrekturen. PbL-Systeme lassen sich generell in leitungsgebundene und drahtlose Systeme unterscheiden, wobei erstere deutlich häufiger eingesetzt werden.
Die leitungsgebundene Variante wird über Kabel oder Drähte mit einer zentralen Steuerung verbunden. Dem Vorteil einer dauerhaften Stromversorgung stehen allerdings negative Aspekte, wie z. B. ein hoher Installationsaufwand, eine geringe Flexibilität hinsichtlich Anbringung und Lagerumstrukturierungen und hohe Investitionen gegenüber.

Existierende drahtlose PbL-Systeme werden zentral über Funk gesteuert. Die Funkübertragung erhöht zwar die Flexibilität und vereinfacht die Anbringung, jedoch steigt der Wartungsaufwand durch den Batteriebetrieb deutlich. Üblicherweise ist in diesem Fall ein Wechsel der Batterien alle drei bis zwölf Monate erforderlich. Deshalb werden drahtlose PbL-Anzeigen bisher selten und hauptsächlich in kleineren Lagern eingesetzt.

 

Zielsetzung

Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines Pick-by-Light-Kommissioniersystems auf Basis passiver RFID-Tags, die keine eigenständige Stromzufuhr benötigen.

So sollen die Vorteile des Pick-by-Light Verfahrens genutzt und dessen Nachteile vermieden werden. Das Pick-by-Tag-System ist derart zu gestalten, dass die Fachanzeigen an beliebigen Stellen platziert werden können. Durch die drahtlose Funktionsweise sollen die Kosten bzgl. Anschaffung, Installation und Wartung zudem deutlich gesenkt werden. Die Fachanzeigen, die auf passiven RFID-Tags basieren, werden mithilfe eines drahtlosen Signals von einem RFID-Lesegerät aktiviert. Auf einem Display können dem Kommissionierer dabei Zusatzinformationen wie die Entnahmemenge angezeigt werden. Wie in Abbildung 1 dargestellt, kann dafür z. B. ein mobiles Datenterminal (MDT) (1) oder eine Installation auf einem Kommissionierwagen (4) verwendet werden. Diese senden ein RFID-Signal (2) aus, das alle auftragsrelevanten Fachanzeigen (3) aktiviert.

Die niedrigen Installationsaufwände und Anschaffungskosten soll das Pick-by-Tag Verfahren auch für KMU interessant machen, für die herkömmliche Systeme zu kostspielig sind.

 

Vorgehen

Der erste Schritt im Projekt ist die Bestandsaufnahme bestehender PbL-Systeme und deren Einsatzbereiche bei Projektpartnern. Aus den Erkenntnissen werden Anforderungen an das neue System abgeleitet, die – ergänzt um weitere Anforderungen aus Normen und Richtlinien – anschließend in einem Anforderungskatalog dokumentiert werden.

Darauf aufbauend werden technische und logistische Konzepte für das Pick-by-Tag-System entwickelt. Auf Seiten der Hardware sind zunächst Komponententests vorgesehen, um einen geeigneten Aufbau der RFID-Module sicherzustellen. Anschließend erfolgt die Programmierung der Software zur Steuerung der RFID-Tags und der Anbindung an ein Warehouse Management System.

Die technischen Komponenten werden zunächst unter Laborbedingungen getestet, um etwaige Weiterentwicklungsbedarfe zu ermitteln. Die abschließende Evaluierung des Gesamtsystems erfolgt durch Feldtests bei mehreren industriellen Anwendungspartnern. Hierbei fließen nicht nur objektiv messbare (z. B. Fehlerquote), sondern auch subjektive Kriterien (z. B. Akzeptanz des Systems) in die Bewertung mit ein.
Die Bearbeitung des Projekts erfolgt in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für integrierte Schaltungen (IIS).

 

Projektpartner

  • CIM GmbH
  • Elabo GmbH
  • FIS GmbH
  • Gebhardt Fördertechnik GmbH
  • KBS Industrieelektronik GmbH
  • Liv Tec GmbH
  • Siemens AG
  • Unity AG
  • Zebra Technologies Germany GmbH

Förderung

Das IGF-Vorhaben 20263 N der Forschungsvereinigung Bundesvereinigung Logistik e.V. - BVL, Schlachte 31, 28195 Bremen wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Ansprechpartner

Manuel Stölzner, M.Sc.