Wenn Kabel sprechen lernen

Maschinenelemente

RFID-Technologie – Lapp ist es gelungen, winzige Transponder in Kabel einzupflanzen. Anwender können die sogenannten RFID-Tags nach Bedarf programmieren und die Informationen später auslesen.

09. September 2009

RFID-Systeme haben heute längst Einzug in den Alltag gehalten. Sie werden verwendet für elektronische Schlösser, Zutrittskontrollen, bargeldloses Zah-len, Tankkarten, Mautsysteme. Mittels RFID (Radio Frequency Identification) können heute ganze Produktions- und Lieferprozesse einfachst dargestellt und analysiert werden. Grund: Das gegen Schmutz absolut unempfindliche System transferiert die Daten kontaktlos – auch ohne visuellen Kontakt – in Echtzeit an ein Lesegerät, welches diese Daten speichert oder auch zur weiteren Verarbeitung an zum Beispiel ein ERP-System sendet. Hierbei können auch mehrere Transponder gleichzeitig identifiziert werden. Ein neues Zeitalter in der RFID-Technologie hat nun die Stuttgarter Lapp Gruppe eingeläutet. Wurde bisher RFID ausschließlich zum Identifizieren von Produkten und Personen verwendet, so haben nun die Wissenschaftler des Herstellers und Zulieferers von hochflexiblen Kabeln, Leitungen, Kabelzubehör, Industriesteckverbindern, Kabelkonfektionen und Kommunikationstechnik ein Verfahren entwickelt, womit auch Zustände wie Feuchtigkeit, Druck oder Temperatur eines Kabels gemessen werden können. Heißt: Bei Lapp können Kabel sich mitteilen. Übrigens verwendet Lapp die RFID- Technologie im Logistikzentrum und im neuen Lager in Forbach (Frankreich) bereits seit einiger Zeit. Denn sie erleichtert Liefer- und Produktionsprozesse, die Rückverfolgbarkeit und Qualitätssicherung sowie die logistische Organisation.

Individuell programmierbar

Die ersten Prototypen dieser Erfindung wurden auf der vergangenen Hannover Messe der Öffentlichkeit präsentiert. Dem Forscher-Team der Lapp Gruppe war es nicht nur gelungen, winzige, intelligente RFID-Tags in das Kabel oder den Steckverbinder einzupflanzen, sondern sie fanden auch eine Möglichkeit diese RFID-Tags mit Sensorik zu versehen und individuell zu programmieren. Damit wurde es möglich, für jeden Anwendungsfall die benötigte Information (Identifikation oder Zustandsgrößen wie beispielsweise Feuchtigkeit, Druck oder Temperatur) mittels eines Lesegerätes abzurufen und ins IT-System zur Weiterverarbeitung zu übertragen. Besonderheit: Lapp integriert die RFID-Tags bereits innerhalb des Produktionsprozesses in das Kabel oder zum Beispiel in den Steckverbinder. Die hohe Flexibilität und die mechanische Belastbarkeit bleiben dabei erhalten. Die Wissenschaftler haben zudem eine Methode entwickelt, womit auch die metallischen EPIC-Steckverbinder problemlos mit dem RFID-Tag versehen und Daten – ohne Störeinflüsse der metallischen Umgebung – ausgelesen werden können. Eine der größten Herausforderungen.

Vielfältig einsetzbar

Siegbert Lapp, Vorstand der Stuttgarter Lapp Gruppe: »Die Einsatzmöglichkeiten von RFID in der Kabel- und Steckverbindertechnologie sind sehr vielfältig. Wir sind heute in der Lage, unsere Produkte genau nach Kundenwunsch zum Sprechen zu bringen. Damit sind wir weltweit der einzige Anbie-ter mit diesem Know-how.« Und so funktioniert die neue Technologie: Während des Kabel-Produktionsprozesses werden winzige Transponder in das Innere des Kabels implantiert. Der Transponder besteht aus einem Mikrochip und einer Antenne. Da die RFID-Technologie auf ein passives System aufgebaut ist, besitzt dieses auch keine Batterie. Diese sogenannten passiven RFID-Transponder beziehen ihre Energie zur Versorgung des Mikrochips aus elektromagnetischen Funkwellen, von einem in der Nähe befindlichen Standard-Lesegerät. Zum Auslesen der Transponder gibt es spezielle Frequenzen, womit die Informationen auf das Lesegerät übertragen werden können.

Gefahren früh erkennbar

Bei Lapp wird dabei je nach Anwendungsfall vor allem im HF-Bereich (13,56 MHz) und UHF-Bereich (868 MHz) gearbeitet, um für die verschiedenen Einsatzfälle eine bestmögliche Lösung anbieten zu können. »Um im Kabel oder dem Steckverbinder nun auch physikalische Größen wie Feuchtigkeit, Temperatur oder Druck aufnehmen zu können, haben wir zusätzlich, basierend auf der RFID-Technologie, einen Lapp-Sensor entwickelt, somit sind auch diese Zustandsdaten auslesbar«, erklärt Chef-Entwickler Manfred Hauck. Bei der Feuchteanalyse muss zudem, entsprechend dem zu detektierenden Fluid, der Sensor vorbereitet und kalibriert werden. Die Ergebniswerte aus dem Sensor werden auf das Lesegerät übertragen und anhand der Kennzahlen kann man genau feststellen, ob das Kabel sich im trockenen oder feuchten Zustand befindet. Die Vorteile dieser Erfindung sind enorm. Mittels der RFID-Technologie kann schon sehr frühzeitig festgestellt werden, ob mit dem Kabel und seiner Umgebung etwas nicht in Ordnung ist. Dadurch werden nicht nur teure Produktionsausfälle vermieden, sondern es werden auch mögliche Gefahrenzustände rechtzeitig erkannt. Das Interesse an der neuen RFID-Technik ist enorm. Konkrete Verhandlungen mit ersten Interessenten laufen bereits auf Hochtouren. Dazu gehören zum Beispiel ein Unternehmen für Ultraschalltechnik, ein Spezialist für Bühnentechnik oder auch Tunnelbauer, die mit den RFID-Tags ein Höchstmaß an Sicherheit garantieren wollen. Siegbert Lapp: »Wir stehen mit dieser Technik erst ganz am Anfang. Es gibt unvorstellbar viele Anwendungsmöglichkeiten. Jeden Tag kommen neue Ideen und Vorschläge dazu.«

Irmgard Nille/aru

Fakten

- Die Lapp Gruppe in Stuttgart zählt zu den bedeutendsten Herstellern und Zulieferern von hochflexiblen Kabeln, Leitungen, Kabelzubehör, Industriesteckverbindern, Kabelkonfektionen und Kommunikationstechnik.

- Weltweit bekannt sind beispielsweise die Marken Ölflex Anschluss- und Steuerleitungen, Unitronic Datenleitungen oder Hitronic Lichtwellenleiter.

Erschienen in Ausgabe: 5-6/2009