ThyssenKrupp AG
RFID beschleunigt Stahltransporte

RFID-Einsatz bei ThyssenKrupp

Die kontaktlose Erkennungs- und Erfassungstechnik sichert die Logistik aus dem neuen brasilianischen Werk von ThyssenKrupp und basiert auf RFID (Radio Frequency Identification). Ziel ist es unter anderem, den Umschlag im Hafen deutlich zu verkürzen. Zudem wird die Sicherheit des Personals erhöht, da es dank RFID einen größeren Sicherheitsabstand beim Verladen des Stahls einhalten kann. Auch werden mit der Identifikationstechnologie die logistischen Abläufe insgesamt transparenter und lassen sich somit besser steuern.

In einer Etikettierstation kleben Mitarbeiter RFID-Tags auf durchschnittlich rund 20 Tonnen schwere Rohstahlblöcke, bevor diese so genannten Brammen nach Europa und Nordamerika verschifft werden. Die kleinen Minicomputer mit Sendeeinrichtung enthalten eine Identifikationsnummer (ID), die jeden Stahlblock eindeutig kennzeichnet. Lesegeräte können dann berührungslos die ID-Nummern beliebig oft auf ihrem Weg von Brasilien in die weiterverarbeitenden Walzwerke lesen.

Da das händische Ablesen der ID-Nummer entfällt, wissen die Kranführer in den Zielhäfen sofort, an welchen Empfänger die Brammen gehen und wo sie auf dem Kai abgesetzt werden müssen. Durch diese Vorsortierung wird bisherige Verladezeit deutlich verkürzt. Der Einsatz von RFID erhöht nicht zuletzt auch die Sicherheit der Hafenmitarbeiter, da die ID-Nummern auf den Brammen nun automatisch abgelesen werden können. Die Hafenarbeiter müssen sich daher weniger im Gefahren- und Schwenkbereich der Kräne aufhalten.

Der gesamte RFID-Datenverkehr aus Brasilien, den USA, den Niederlanden und Deutschland läuft über ein Rechenzentrum von T-Systems in Frankfurt. Die zentrale Plattform liefert dann ein komplettes Abbild des Transportweges für jede einzelne Bramme - vom Stahlwerk über den Verladehafen bis zur Weiterverarbeitung. Zugriff auf die von T-Systems bereitgestellte Plattform für so genannte AutoID-/Right Time Enterprise Services haben registrierte Nutzer über Internet. Zusätzlich informiert die Lösung definierte Mitarbeiter des Stahlkonzerns, wenn beispielsweise Brammen falsch verladen oder Transportzeiten überschritten werden. T-Systems kann von Frankfurt aus alle RFID-Lesepunkte weltweit fernsteuern und bei Störungen weitgehend eingreifen.

Hintergrund:

Das Besondere an der Funkerkennung ist, dass man mit ihr Daten ohne Sichtkontakt und berührungslos über große Entfernungen lesen und die Informationen in angebundenen IT-Systemen weiterverarbeiten kann. RFID-Technologie ist unter anderem in Mautsystemen oder auch in allen seit November 2005 ausgestellten deutschen Reisepässen im Einsatz. Wesentliche Bestandteile von RFID-Systemen sind ein Transponder genanntes Funketikett, ein Lesegerät mit Antennen sowie Schnittstellen zu IT-Systemen.

Bei der von ThyssenKrupp Steel ausgewählten Variante speichert der Mikrochip einen zehnstelligen Nummerncode, mit dem jede im Unternehmen erzeugte Bramme eindeutig identifizierbar ist. Der Mikrochip ist zusammen mit einer Antenneneinheit in einem Papieretikett, dem RFID-Tag, untergebracht. Programmiert und jeweils in der Mitte der Längsseite der Brammen befestigt werden die Funketiketten im Hafen von Sepetiba. Die spätere Identifikation der Stahlblöcke übernimmt ein RFID-Lesegerät, das eine hochfrequente elektromagnetische Welle ausstrahlt. Die mit der Radiowelle übertragene Energie regt die Antennenspule des Etiketts an und erzeugt dort Induktionsstrom. Der Strom aktiviert den Mikrochip, der daraufhin seine Informationen an das Lesegerät zurücksendet. Von hier aus gehen die Daten weiter an die zentralen IT-Systeme, in denen die Informationen zu Stahlsorte, Abmessungen, Besteller und Bestimmungsort der jeweiligen Bramme hinterlegt sind.

Die Brammen müssen auf ihrem Weg in die deutschen Walzwerke mehrfach identifiziert werden. RFID erledigt das vollautomatisch, zuverlässig und vor allem schnell. Zum Beispiel im Seehafen, in dem die Frachter mit dem Stahl für Deutschland ankommen: Weniger als drei Minuten Zeit stehen hier pro Bramme zur Verfügung, um sie auszuladen, richtig zuzuordnen und auf Binnenschiffe oder Eisenbahnwaggons zu verladen. Per Eisenbahn geht ein Teil des Stahls direkt in das Warmbandwerk von ThyssenKrupp Steel in Bochum, die übrigen Stahlblöcke transportieren Binnenschiffe über den Rhein zum Werkshafen in Duisburg-Walsum. Auch hier ist das Zeitfenster mit jeweils nur zwei bis drei Minuten pro Ladevorgang denkbar kurz bemessen.

Der große Vorteil des RFID-Systems ist seine Reichweite. In den Häfen erkennt es die Blöcke noch während sie in rund drei Meter Höhe an den Portalkranen hängen. Die Lesegeräte sind hierfür fest an Kranen installiert. In wenigen Millisekunden erhält der Kranführer dann die Information, wo er die Bramme abladen soll. Auch bei der letzten Kontrolle unmittelbar vor den Öfen der Warmbandwalzwerke prüfen fest installierte RFID-Lesegeräte, ob die richtige Bramme in die Weiterverarbeitung geht.

Bei der Einführung der RFID-Lösung beraten und unterstützt wurde ThyssenKrupp Steel von der internationalen Unternehmensberatung Accenture mit Experten aus Deutschland und Frankreich. Vor einem erfolgreich abgeschlossenen Pilotversuch hatte man unter anderem getestet, wie die RFID-Tags auf raue Umweltbedingungen wie Salzwasser, hohe Temperaturschwankungen, Schnee und Eis sowie auf Schläge und Stöße beim Transport reagieren. In allen Fällen erwies sich die RFID-Technologie als erste Wahl für die Brammenlogistik. Barcode-Systemen beispielsweise ist die bei ThyssenKrupp Steel verwendete Funkerkennung durch ihre Reichweite von bis zu zehn Metern deutlich überlegen. Bei der Strichcode-Lösung muss der Scanner viel näher am Etikett platziert sein, um zuverlässig zu arbeiten. Optische Bilderkennungssysteme kommen unter anderem deswegen nicht in Frage, weil Schmutz, Zunder oder Eis auf den Brammen die Ergebnisse beeinträchtigen würden.

Brammenlogistik ist ein völlig neuer Anwendungsbereich für RFID. Erst seit gut zwei Jahren kann die Technik auf metallischen Objekten mit der benötigten Reichweite zuverlässig eingesetzt werden.

Rund fünf Millionen Tonnen Stahl wird das Werk in der Bucht von Sepetiba im Staat Rio de Janeiro produzieren. Insgesamt sind dann jährlich etwa 250.000 Stahlblöcke unterwegs, davon gehen etwa 100.000 nach Deutschland. Wenn der Hafen von ThyssenKrupp in Betrieb geht, werden dort 120 Schiffe pro Jahr an- und ablegen können. Von Südamerika aus wird der Stahl nach Alabama, USA, oder via Rotterdam nach Duisburg und Bochum transportiert.