RTLS

Lokalizační systémy, které si poradí i s nejsložitější výrobou

Autor: Siemens Czech

Lokalizační technologie

Technologie RTLS (Real-Time Location System) bývá často zaměňována za známější a široce rozšířenou technologii RFID. I když mají oba tyto systémy hodně společného, stejné rozhodně nejsou. Zatímco radiofrekvenční identifikace RFID je vhodná ke sledování pohybu předmětů ve velkém prostoru, kde není vyžadována absolutní přesnost, RTLS je naopak natolik přesná, že ji lze implementovat i do robotů a autonomních vozidel, kde může každý centimetr špatně stanovené polohy znamenat fatální nehodu. 

V případě RFID jsou ve vymezeném prostoru umístěny vysílače, které do okolí vysílají radiové vlny, a současně RFID brány, které jsou vybaveny snímacími jednotkami. Sledované objekty musí být osazeny RFID tagy, které jsou schopny rádiové vlny přijímat a okamžitě odesílat odpovědi ve formě unikátního elektronického čísla produktu (EPC). Snímací jednotky, umístěné na RFID branách, přijímají data z RFID tagů, a tím jednotlivé objekty identifkují a zaznamenávají, kde se v daném okamžiku nacházejí. 

V průmyslových aplikacích, kde je potřeba sledovat pohyb objektů velmi přesně, je vhodnější použít technologii RTLS. Tyto systémy pracují na základě různých bezdrátových technologií, jako je Bluetooth, wi-fi, UWB, IR apod. Pokud je potřeba lokalizovat objekty i mimo dosah těchto lokálních sítí, lze je stejně, jako v případě RFID, kombinovat s technologií GPS. Co ale dělá tyto systémy tak vysoce přesnými, je vlastní software, který přesně vypočítává polohu sledovaného objektu a dokáže napřímo komunikovat s podnikovými informačními systémy vyšší úrovně.

Široké možnosti technologie RTLS

Příkladem výrobního závodu, kde se naplno ukázaly obrovské možnosti technologie RTLS, je továrna na výrobu elektroniky Siemens v německém Fürthu. Po tomto závodě se denně pohybuje více než 2 000 přepravek s materiálem, ze kterého se vyrábí velké množství produktů v malých šaržích. Přesně identifikovat a lokalizovat vše, co vstupuje do výroby, co z ní vystupuje, a současně sledovat průběh výroby v reálném čase představuje vysoce komplexní úlohu, kterou se podařilo vyřešit s pomocí systému Siemens SIMATIK RTLS.

Jak tento systém funguje? Do infrastruktury závodu jsou zabudovány identifikační brány, čili pevné referenční body, které zaznamenávají signály vysílané transpondéry, v tomto případě v ultra-širokopásmové oblasti (UWB). Transpodéry jsou namontovány na všechny sledované objekty, kterými mohou být nejen zmiňované přepravky s materiálem či hotové výrobky, ale také například roboty či autonomní vozítka. V předem definovaných intervalech vysílají signály v daném frekvenčním pásmu. Každý signál přijme identifikační brána a udělí mu fixní polohové razítko s přesností na centimetry. Údaje o poloze se přenášejí na lokalizační server, který automaticky vypočítává polohu jednotlivých transpondérů v reálném čase. Takto získaná data se následně přenášejí do informačních systémů vyšší úrovně, jakými jsou MES systémy a ERP.

V „chytré továrně“ budoucnosti jsou systémy RTLS základem, který dovoluje používat chytré výrobní jednotky, které spolu vzájemně spolupracují a komunikují. Kromě toho umožňují nastavení maximálně efektivního pracovního toku, což nelze bez znalost aktuální prostorové konfigurace továrny.

ukázka nasazení systému v továrně ve Fürthu

Články čísla 4 /21