Wearables in Logistik und Produktion

Die technologische Revolution ist zum Greifen nah

Weltpremiere: Feig Electronic bringt ein Wearable auf dem Markt, das in Produktion und Logistik Zeitverluste minimiert, die Produktivität steigert und eine durchgängige Transparenz schafft.

Die neue Freiheit am Rande der Automatisierung dank Wearables

Zeitverluste minimieren, Produktivität steigern, durchgängige Transparenz schaffen

Wearables erfahren eine immer stärkere Nachfrage auf Märkten weltweit. Kommissionierung, Assemblierung, Sortierung – dies sind Prozesse in der Logistik und der Produktion, insbesondere in Bereichen, die sich oft nicht automatisieren lassen und für die Unternehmen händeringend nach Lösungen suchen. Mobile Geräte, die sich direkt am Körper tragen lassen und für deren Einsatz kein zusätzlicher Handgriff notwendig ist, stoßen die Tür für das Lösen zahlreicher Herausforderungen weit auf.

Der Beitrag menschlicher Arbeitsleistung wird durch den Einsatz von Werables nicht nur effizienter, sondern steigert auch die Wertigkeit des menschlichen Beitrages in hochautomatisierten Produktions- und Logistiksystemen. Damit können Wearables ein Wegbereiter für die zukünftige Position des Menschen in der Wertschöpfungskette sein. Denn Wearables werden nicht dafür entwickelt, um etablierte Lösungen 1:1 zu ersetzen und damit aus den Anwendungen zu drängen. Vielmehr schaffen sie Benefits in den Randbereichen der Automatisierung überall dort, wo eine automatisierte Identifikation an Grenzen stößt.

Diese Anforderungen und Potenziale hat Feig Electronic jetzt nach mehr als einem Jahr intensiver Entwicklungsarbeit in eine komplett neue Lösung einfließen lassen: den HyWEAR compact.

Was hinter der Entwicklung steckt, welche Features das Wearable umfasst und welche Potenziale in welchen Prozessen mit diesem Gerät gehoben werden können, darüber sprach RFID im Blick exklusiv mit Markus Desch, Head of Business Division, Identification & Payment, und Andreas Binder, Head of Product Line Panmobil, Feig Electronic.

Mit diesem ersten Gerät einer sich in den kommenden Jahren kontinuierlich weiterentwickelnden Produktfamilie schlägt Feig Electronic nach fast 30 Jahren im Umfeld der Entwicklung von RFID-Hardware ein vollkommen neues Kapitel auf.

Andreas Löw
Andreas Löw
Marketing & Unternehmenskommunikation
Weilburg-Waldhausen, Deutschland

Die Zeit ist reif: Industrie und Logistik benötigen Wearables...

„Auf dem Markt existiert eine große Nachfrage nach Wearable- Geräten“, sagt Markus Desch und führt aus: „Die Tendenz zahlreicher internationaler Unternehmen, in spezifischen Prozessen auf am Körper tragbare Geräte zu setzen, ist nicht neu. Das Angebot an durchdachten, ausgereiften und auch in hoher Stückzahl zur Verfügung stehenden Geräten ist hingegen überschaubar.“ Diese Tatsache, sowie die Ergebnisse aus zahlreichen Gesprächen mit Kunden weltweit, hat das Entwicklungsteam von Feig Electronic dazu bewogen, ein Gerät zu entwickeln, welches die Anforderungen aus den verschieden Anwendungen vollumfänglich erfüllen soll.

Gleichzeitig ist der HyWEAR compact kein sprichwörtlicher ‚Sprung ins kalte Wasser‘ für Feig Electronic. Die Entwickler der seit rund einem Jahr zu Feig Electronic gehörenden Firma Panmobil haben bereits vor rund zwei Jahren einen ersten Auto-ID-fähigen Handschuh präsentiert.

„Der HyWEAR compact ist eine komplett eigenständige Neuentwicklung. Dennoch hat der damalige Panmobil-Handschuh aus 2017 in durchaus umfassender Form Einfluss auf die Konzeption genommen, weil das Feedback der Kunden damals und aus den vergangenen zwei Jahren sich elementar auf die Gestaltung des HyWEAR compacts ausgewirkt haben“, erläutert Andreas Binder.

… aber warum benötigen Unternehmen Wearables?

Ein Wearable auf den Markt zu bringen hat nicht die Zielsetzung, etablierte Handheld-Lösungen zu ersetzen, unterstreichen Markus Desch und Andreas Binder. Vielmehr sollen Wearables eine Lösung für Bereiche und spezifische Prozesse in der Produktion und Logistik werden, für die es bislang keine technologische Unterstützung gab.

„Wir bei Feig Electronic sehen den Einsatz von Wearables überall dort als sinnvoll und optimierend an, wo Prozesse nicht automatisiert ablaufen können. Alle Objekte, die beispielsweise aufgrund Ihrer Größe, ihrer Bauform oder des eingesetzten Materials nicht von einer automatisierten Lösung erfasst werden, müssen per Hand ge- und erfasst werden. Und genau an diesem Punkt kommt der HyWEAR compact ins Spiel“, erklärt Markus Desch die Zielsetzung der Entwicklungsarbeit.

Andreas Binder ergänzt: „Ein Wearable kann und soll niemals der eine, 100-prozentige Ersatz für ein Handheld sein. Vielmehr muss genau geschaut werden, in welchen Anwendungsfällen ein Wearable gegenüber einem Handheld einen Mehrwert ermöglicht. Das wird jedoch nicht der größte Marktanteil sein. Vielmehr eröffnen Wearables die Möglichkeit zur Umsetzung von Lösungen in Anwendungen, in denen keine anderen Geräte einsetzbar sind.“

Manschette vs. Handschuh – Runde 1 geht nach Punkten an die Manschette

Zur Messe Logimat 2017 – damals noch als Panmobil – wurde ein erstes Wearable mit RFID- und Barcode-Funktionalität präsentiert.

„Das war ein wichtiger erster Anlauf, um ein Wearable vorzustellen und so das Feedback des Marktes zu erhalten. Aufgrund der Rückmeldung von Unternehmen zu diesem als Handschuh zu tragenden Wearable wurde schnell deutlich, dass dies nicht die Bauform sein kann, die für die Prozesse der interessierten Unternehmen die bestmögliche Lösung ist“, blickt Andreas Binder zurück und führt aus: „Dass sich dieser Handschuh nicht am Markt etablieren konnte, war kein Problem. Vielmehr hat diese erste Beschäftigung mit dem Thema Wearables uns den möglicherweise entscheidenden Vorsprung bei der Entwicklung des HyWEAR compact ermöglicht.“

Der deutlichste Unterschied ist heute auf den ersten Blick erkennbar. Der HyWEAR compact wird wie eine Manschette auf dem Handrücken getragen und hat nichts mit einem Handschuh gemein.

„Die Manschette als Grundform zu nutzen ergab sich direkt aus dem Feedback des Marktes. Zum einen ist jedes Wearable, das weder Finger- noch Handgelenke bedeckt, grundsätzlich komfortabler zu tragen. Auch bleibt die volle Bewegungsfreiheit der Hand erhalten. Zweitens sind wir beim Design des HyWEAR compact bewusst so weit wie möglich von der Idee des Handschuhs abgewichen, denn Handschuhe sind in der Industrie ein zum Teil streng geregeltes Thema. Es gibt vorgeschriebene Handschuharten und -materialien, die in bestimmten Arbeitsprozessen eingesetzt werden müssen. Und da der Fokus von Feig Electronic nicht auf der Entwicklung von Handschuhen, sondern von Identifikationstechnologie liegt, haben wir die Handrückenmanschette als die geeignetste Bauform identifizieren können. Die in der Entwicklung gewählte Overglove-Bauform erlaubt die problemlose Nutzung zusammen mit einem vorgeschriebenen Handschuh, wie beispielsweise in der Automobilfertigung, wenn Mitarbeiter lackierte oder lederbezogen Teile greifen und identifizieren müssen“, so Andreas Binder.

Hands-free arbeiten – effizient und ausdauernd

Hauptherausforderung bei der Entwicklung eines für den weltweiten Einsatz gedachten Wearables in mitunter hohen Stückzahlen war die Zusammenführung unterschiedlicher Identifikationstechnologien, verbunden mit Kommunikationsschnittstellen wie WiFi oder Bluetooth, die heute laut Andreas Binder ein Musthave sind. „Doch auch die größte Technologievielfalt in einem kompakten und leichten Gerät nützt nichts, wenn der Akku nach der Hälfte eines Arbeitstages leer ist und das Wearable zwei oder mehr Stunden geladen werden muss.“

Um diese Herausforderung zu lösen, haben die Feig-Electronic-Entwickler gleich zwei Wege eingeschlagen, wie Markus Desch erläutert: „Zum einen sind sämtliche Komponenten im HyWEAR compact so ausgewählt und zusammengestellt, dass in jeder Situation eine optimale Ausnutzung der vorhandenen Energie gewährleistet wird. Auch wird bei einem Wearable deutlich weniger Energie im Erfassungsvorgang benötigt, weil der Scan zielgerichtet auf sehr kurzer Distanz durchgeführt wird, sodass die Sendeleistung für die RFID-Erfassung im Vergleich zu einem Handheld reduziert werden kann. Dennoch benötigt ein RFID-Lesevorgang deutlich mehr Energie, als ein Barcode-Scan. Ist parallel zu RFID-Scans beispielsweise eine permanenten WiFi-Verbindung gefordert, steigt der Energieverbrauch zusätzlich.

Um dennoch eine komplette Arbeitsschicht durchzuhalten, ist der HyWEAR compact so konzipiert, dass der Akku in Sekundenschnelle – mit wenigen Handgriffen, einhändig und ohne das Gerät ablegen zu müssen – gewechselt werden kann.“ Optional kann am jeweiligen Arbeitsplatz eine Mehrfach- Ladeschale bereitgestellt werden, in der parallel Austausch-Akkus geladen beziehungsweise vollgeladen vorgehalten werden. So soll ein nahezu unterbrechungsfreier Arbeitsprozess gewährleistet werden.

Prozessoptimierung an den Grenzen der Automatisierung

Ein Wearable wie der HyWEAR compact ist aus Sicht von Markus Desch ein ideales Werkzeug, um auch Prozesse am Rande der Automatisierungsmöglichkeiten digital zu unterstützen und so eine Transparenz im Sinne von Industrie 4.0 zu schaffen. Auch wenn die digitale Transformation in immer mehr Produktions- und Logistikbereichen menschliches Eingreifen unnötig werden lässt, gibt es Prozesse, in denen eine Automatisierung nicht ohne weiteres möglich ist oder an gewisse Grenzen stößt.

„Wir sehen den HyWEAR compact beispielsweise als ideal geeignet in der Fehlerkontrolle und -behebung. Erstens kann per Identifikationstechnologie das fehlerhafte Teil eindeutig erkannt werden. Zweitens hat der einschreitende Mitarbeiter immer beide Hände frei, um sofort – und im wahrsten Sinne des Wortes – einzugreifen.“

Wenngleich ein Wearable in dem von Markus Desch beschriebenen Szenario ein echter ‚Problemlöser‘ sein kann, so sind die Einsatzbereiche für den HyWEAR compact deutlich weiter gefasst.

Technologisch auf Höhe der Zeit

99 Prozent der Arbeitsprozesse mit Online-Anbindung

„Bei der Entwicklung sind wir davon ausgegangen, dass nahezu sämtliche Abeitsprozesse mit dem HyWEAR compact online ablaufen werden. Daher verfügen alle Varianten des HyWEAR compact immer über eine WiFi-Funktion. Die Online-Einbindung kann aber auch über Bluetooth 5.0 erfolgen, das standardmäßig ebenfalls an Bord ist“, erklärt Andreas Binder und führt aus: „Bluetooth kommt immer dann zum Einsatz, wenn eine Verbindung zu einem Tablet, einem Smartphone oder einem Staplerterminal bestehen muss und der HyWEAR compact als Eingabemedium direkt im Prozess funktioniert.“

Ein weiterer Anwendungsfall bedingt ebenso eine permanente Verbindung – dann jedoch zum Abgleich mit einem übergeordneten System. „Erfasst ein Mitarbeiter in einem Assemblierungsprozess ein Bauteil, braucht er ein unmittelbares Feedback, ob es sich um das richtige Teil handelt. Gleiches gilt für die Koffersortierung und Verladung in Flugzeuge, auch hier benötigen die Mitarbeiter ein umgehendes IO- beziehungsweise NIO-Signal“, so Andreas Binder.

Mit Blick auf die Einbindung in bestehende Systeme sehen die Feig-Electronic- Experten keine Hürden: „Wir bieten zu dem Gerät ein SDK an. Das ermöglicht Systemhäusern und Integratoren den HyWEAR compact in bestehende Systeme und Softwareumgebungen relativ einfach und damit zeiteffizient einzubinden.“

Leicht oder stabil? Keine Kompromisse!

„Bei der Entwicklung des HyWEAR compact wurde ein besonderes Augenmerk auf ein geringes Gewicht und hohe Stabilität gelegt. Auch wenn das Wearable sicher auf der Manschette befestigt ist und somit im Gegensatz zu traditionellen Handhelds erheblich seltener herunterfallen kann, wurde bei dem HyWEAR compact auf schlagfeste aber dennoch leichte Materialien gesetzt, damit sich die Gewichtseinsparung nicht auf die Robustheit des Gerätes auswirkt.

Kontakte mit Regalen, Boxen oder anderen Gegenständen beim Greifen des Nutzers übersteht der HyWEAR compact schadlos“, berichtet Andreas Binder. Gleichzeitig sind sämtliche Sicherheitsmechanismen in der Entwicklung berücksichtigt, um den Träger bestmöglich zu schützen, so Andreas Binder: „So wird sichergestellt, dass der Träger, sollte er sich beispielsweise mit dem HyWEAR compact in der Fördertechnik verhaken, keine Verletzungen davonträgt.“

Streulesungen effektiv verhindern

„Feig Electronic kann aufgrund des langjährigen Entwicklungs- Know-hows bezüglich UHF-RFID-Komponenten auf einen umfangreichen Erfahrungsschatz, Tools und Methoden bei der Entwicklung neuer Geräte zurückgreifen. So können diese auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden, beispielsweise um Streulesungen zu vermeiden“, erläutert Markus Desch und Andreas Binder ergänzt:

„Um jedoch nur den Tag zu erfassen, der auch gelesen werden soll, ist das Wearable-Prinzip aber auch vom Prozess her ideal geeignet. Die Lesung wird erst im Greifvorgang ausgelöst. Handhelds hingegen sind in der Regel für höhere Lesereichweiten von mehreren Metern konzipiert. Bei einem Wearable wie dem HyWEAR compact liegt die Lesereichweite bei maximal 20 bis 30 Zentimetern. Somit können bereits zahlreiche Fehlerfassungsrisiken bedingt durch Überreichweiten ausgeschlossen werden.“

Individualisierung optisch und funktionsseitig möglich

Mit dem HyWEAR compact will Feig Electronic insbesondere Lösungsanbieter und Systemintegratoren ansprechen, wie Andreas Binder berichtet:

„Mit dem HyWEAR compact bringen wir ein neuartiges Produkt auf den Markt, welches neue Möglichkeiten eröffnet, bisher nicht digitalisierbare Prozesse zu digitalisieren, vor Allem aber bestehende Prozesse zu optimieren. Hierbei kommt das Know-how und die Kompetenz der Feig Electronic Solution-Partner und Systemintegratoren zum Tragen, über welche das Produkt in die unterschiedlichsten Anwendungen der Endkunden integriert wird. Softwaretechnisch ist das Wearable über das SDK immer auf kundenspezifische Anforderungen anpassbar. Eine gewisse Modularität bei den Funktionen, wie bei den bereits auf dem Markt etablierten Panmobil- Handhelds bekannt, wird durch unterschiedliche Varianten gewährleistet. Beim HyWEAR compact werden WiFi und Bluetooth immer mit an Bord sein. Darüber hinaus wird es ein reines Barcode-Gerät, ein reines UHF-RFID-Gerät und ein hybrides Kombi-Gerät geben, das über beide Identifikationstechnologien verfügt.“ Eine Individualisierung in Form von eigenen Farben des Gehäuses oder der Aufdruck eines Logos wird insbesondere für OEM-Kunden von Interesse sein.“

Vorstellung des HyWEAR compact ist nicht das Ende der Entwicklung

„Durch unsere Entwicklung entlang der Anforderungen aus den unterschiedlichen Unternehmen und Anwendungen, gibt es definitiv einen Bedarf für Wearables auch über den HyWEAR compact hinaus. Das betrifft die Bauform ebenso wie den Funktionsumfang, der dann nicht zwangsläufig mit Identifikationstechnologie einhergehen muss“, blickt Markus Desch voraus. „Deshalb markiert der HyWEAR compact nicht das Ende der ‚Entwicklungsfahnenstange‘, sondern setzt den Startpunkt einer komplett neuen Produktfamilie im Feig-Electronic-Portfolio.“

Auf der Roadmap sind daher bereits jetzt für die kommenden zwei bis drei Jahre Entwicklungen weiterer Wearable-Lösung festgeschrieben.

„Wir gehen davon aus, dass unterschiedliche Wearables zukünftig auch miteinander vernetzt sein werden und in der Lage, miteinander zu kommunizieren – beispielsweise Smart Glasses und Identifikations-Wearables wie der HyWEAR compact. Wir werden weiterhin einzelne Prozesse in der Produktion und Logistik beobachten und analysieren, mit welcher Art eines Wearables die benötigten Optimierungen erreicht werden. Dabei bleiben sie Hilfswerkzeuge und folgen nicht der Idee, einen Menschen als Arbeitskraft aus einem Prozess zu verdrängen. Ganz im Gegenteil: Durch die neue Freiheit beim Einsatz von Wearables gewinnt der Wert der menschlichen Arbeit wieder an Bedeutung hinzu“, ist sich Markus Desch sicher.


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