Die RFID-Technologie entwickelt sich stetig weiter. Damit Kunden der Schreiner Group auch künftig von modernster Technologie profitieren, werden bestehende Produkte vom Schreiner Competence Center LogiData kontinuierlich optimiert und zukunftsfähig gemacht. Konkret bedeutet das: Bahn frei für die UCODE 9-Familie!

Im Zentrum der aktuellen Umstellung steht die leistungsstarke UCODE 9 Chipfamilie von NXP. Um das volle Potenzial dieser neuen Chips zu nutzen, reichten die bisherigen Antennendesigns jedoch nicht mehr aus. „Für optimale Ergebnisse haben wir neue, teils selbst entwickelte Antennendesigns umgesetzt“, erklärt Hartmut Wiederrecht vom Schreiner Competence Center LogiData. So stehen nun verschiedene Varianten bereit, die exakt auf die Eigenschaften der neuen Chips abgestimmt sind – und die haben es in sich.

 

Maßgeschneidert für jede Anwendung

Das Team hat dafür unterschiedliche Größen und Geometrien entwickelt, die je nach Einsatzgebiet und Untergrund beste Performance liefern. Ob Metalloberflächen (On-Metal), vielfältige Kunststoffe, ESD-Umgebungen oder Glas – so lässt sich die Leistungsfähigkeit der UCODE 9-Familie gezielt dort ausschöpfen, wo sie gebraucht wird. Typische Beispiele sind Anwendungen in der Fertigung, Logistik oder der sensiblen Elektronik- und Medizintechnik.

Der Chip, der mitdenkt

Ein zentrales Feature der neuen Chipfamilie ist die „Self-adjust-Technologie“. Sie analysiert beim Ansprechen durch den Reader die Signalqualität und passt zum Beispiel die Empfangsverstärkung automatisch an. „So bleibt die Lesbarkeit auch unter wechselnden Bedingungen stabil, und Lesefehler werden deutlich reduziert – ein klarer Vorteil für die Prozesssicherheit“, betont Wiederrecht. Die höhere Lese- und Schreibsensitivität in Verbindung mit den neuen Antennendesigns ermöglicht zudem kompaktere, ressourcenschonendere RFID-Tags und eröffnet neue Perspektiven für smarte Fertigungen und nachhaltige Projekte.

Die Chips der neuesten Generation eignen sich ideal für den Einsatz in Logistik, Produktion, Gesundheitswesen und weiteren Branchen. Mit der UCODE 9-Familie eröffnen sich zusätzliche Potenziale, um Prozesse zu optimieren, Effizienz zu steigern und Kosten zu senken. Besonders Anwendungen wie Bestandsverwaltung, Asset-Tracking oder die lückenlose Nachverfolgung entlang der Lieferkette profitieren davon. RFID-Tags, die dank maßgeschneiderter Antennentechnologie, präziser Materialwahl und kundenspezifischer Entwicklung perfekt auf ihre Aufgabe zugeschnitten sind und eine nahtlose Integration ermöglichen – dafür steht die Schreiner Group, auch mit dieser neuesten Chipgeneration.

Ob mit Insulin, Thrombosemitteln oder anderen medizinischen Wirkstoffen gefüllt – Injektions-Pens sind vielfältig einsetzbar und aus dem medizinischen Bereich nicht mehr wegzudenken. Eine entscheidende Rolle bei der Verabreichung spielt dabei nicht nur der Inhalt der Pens, sondern auch das jeweilige NFC-Label, mit dem ein Medikament per Smartphone und App unter anderem identifiziert, authentifiziert und auf seine Haltbarkeit geprüft werden kann. Damit die smarten Pens jetzt auch aus jedem Winkel wirklich problemlos ausgelesen werden können, haben die Experten von Schreiner LogiData die Label-Antennen entscheidend weiterentwickelt.

Oft signalisiert der Schriftzug „scan here“, wo der Nutzer das Handy zum Auslesen platzieren muss. Doch was passiert, wenn das nicht der Fall ist? „Dann muss die Lesbarkeit aus wirklich jeder Position sichergestellt sein,“ erklärt Teamleiter Hartmut Wiederrecht die Ausgangssituation für die technologische Weiterentwicklung und die Anforderung des Geschäftsbereichs Schreiner MediPharm als Experte für die Pharmaindustrie.

 

Abstrahlcharakteristik von Inlays

Um ein genaues Bild darüber zu erhalten, welches Inlay welche Abstrahlcharakteristik hat, setzte das Team auf verschiedene NFC-Antennen, eine eigens entwickelte Software und eine hochkomplexe Konstruktion, welche die Experten mit viel Sachverstand über einen längeren Zeitraum hin entwickelt und optimiert haben. „Es war schon faszinierend zu sehen, wie unterschiedlich die Antennen in den verschiedenen Ausrichtungen performen“, erinnert sich Wiederrecht. „Und ich bin ehrlich, eine besonders kleine Antenne hat uns schon vor einige Herausforderungen gestellt.“ Doch das umfangreiche Messbild ermöglicht es den RFID-Experten, das Design zu verbessern und die NFC-Antennen für Pen-Labels passgenau zu optimieren.

 

Wertvolle Erkenntnisse

Der Messaufbau lieferte dem Team von Schreiner LogiData wertvolle Erkenntnisse: Sie bilden nicht nur die Grundlage für aktuelle Projekte, sondern treiben auch die Entwicklung zukünftiger Lösungen voran, um Kunden auch unter anspruchsvollen Bedingungen eine zuverlässige Datenübertragung via NFC zu gewährleisten.

Seit über 20 Jahren bietet die Schreiner Group ihren Kunden ganz unterschiedliche, individuelle RFID-Lösungen. Dabei haben unsere Experten von Schreiner LogiData natürlich auch die unterschiedlichen Herstellungsverfahren von Antennen im Blick. Ihr Wissen über die verschiedenen Verfahren ermöglicht es, maßgeschneiderte Lösungen für die spezifischen Anforderungen der Kunden zu entwickeln.

Ein kleiner Überblick:

Das Ätzen bleibt die dominierende Technologie für die Massenproduktion von RFID-Antennen. Es wird für Aluminium- und Kupferantennen verwendet und bietet eine hohe Auflösung bei vergleichsweise geringen Kosten. Ebenfalls zu den gängigen Verfahren zählt das Stanzen – sei es mechanisch oder mittels Laser. Es eignet sich besonders für Sonderanwendungen im UHF-Bereich, und das Laserstanzen ermöglicht schnell umsetzbare Designanpassungen. Der Druck von RFID-Antennen ermöglicht die Verwendung von verschiedenen Trägermaterialien und ist besonders für Spezialanwendungen wie beispielsweise bei dehnbaren Substraten, auf Papier oder Void-Strukturen geeignet. Für kleinere Auflagen und schnelle Designwechsel ist dieses Verfahren ideal, trotz etwas höherer Kosten und Nachteilen hinsichtlich der Leitfähigkeit.

Doch es gibt auch innovative und umweltfreundlichere Alternativen zur herkömmlichen Antennenherstellung:

Eine Möglichkeit ist beispielsweise, metallbeschichtete Folien auf ein 3D-Klischee zu pressen und erhabene Flächen durch Abrasion zu entfernen, was weniger Chemikalien erfordert und schnelle Designwechsel ermöglicht. Eine weitere Variante der Antennenherstellung nutzt ein Design, das mit Metallpulver bestreut, gesintert und verdichtet wird, wodurch es auf Papier anwendbar und somit plastikfrei ist. Auch existiert bereits ein plastikfreies digitales Verfahren, bei dem mittels Laser auf eine Metallfolie, die dann abgetragen wird, geschrieben wird. Doch die Alternativen haben aktuell alle noch einen Haken: Sie sind kostspielig und die Zahl der verfügbaren Lieferanten ist momentan noch sehr gering.

Der Vergleich zeigt:

Jedes Herstellungsverfahren hat seine ganz eigene Kostenstruktur, nicht jedes Verfahren ist für alle Materialien geeignet. Einige bieten Flexibilität im Design, andere reduzieren den ökologischen Fußabdruck. Ebenso hängt die Wahl des geeigneten Verfahrens auch von den spezifischen Anforderungen der Anwendung und vom Produktionsvolumen ab. Das alles, gepaart mit einer sehr guten Branchenkenntnis, beziehen unsere Experten in ihre Planungen mit ein, wenn es darum geht, neue RFID-Anwendungen zu entwickeln.

Um Produkte schnell zu identifizieren und nachzuverfolgen, sind RFID-Etiketten perfekt. Doch was, wenn die Produkte bei extrem niedrigen Temperaturen gelagert werden müssen? Schreiner LogiData hat eine Lösung gefunden: RFID-Labels, die auch bei -80 °C noch funktionieren.

RFID-Labels sind praktisch: Sie speichern zahlreiche Informationen, lassen sich berührungslos auslesen und haben eine hohe Fälschungssicherheit. Doch sie sind eigentlich nicht für Extrembedingungen geschaffen – normale RFID-Etiketten funktionieren nur bis 85 °C. Vor mehreren Jahren ist der Schreiner Group allerdings bereits bei sehr hohen Temperaturen der Durchbruch gelungen: Aufwendig entwickelte RFID-Speziallabels des Unternehmens funktionieren sogar bei Temperaturen bis zu 230 °C.

Jetzt hat Schreiner LogiData auch eine Hightech-Innovation für Minustemperaturen entwickelt. Herkömmliche RFID-Etiketten sind nur für Minustemperaturen bis -40 °C ausgelegt. Doch extrem niedrige Temperaturen stellen ein großes Problem dar: Die Kälte hat einen enormen Einfluss – sowohl auf die elektrischen Eigenschaften des RFID-Labels als auch auf Werkstoff und Substrate. Das wiederum beeinflusst die Klebefähigkeit, die Reichweite und sogar die Frequenz des Etiketts. Dennoch ist es dem Competence Center Schreiner LogiData gelungen, ein UHF-RFID-Label zu entwickeln, das sogar bei -80 °C funktioniert.

Eine große Herausforderung bei der Entwicklung des Etiketts war, dass es sowohl bei normalen Raum- also auch bei sehr niedrigen Minustemperaturen gleich gut funktionieren muss. Dafür entwickelten die Experten ein spezielles UHF-Antennendesign, das die Frequenzverschiebung bei den unterschiedlichen Temperaturen berücksichtigt. Außerdem wurden die Lesereichweiten daraufhin optimiert.

Zudem wurde das Label auch unter Realbedingungen getestet. Das Etikett musste also verspendet auf -80 °C heruntergekühlt und auch dauerhaft in diesem Temperaturbereich gehalten werden, um die Messungen und Tests durchzuführen. Ein normaler Tiefkühlschrank kam deshalb nicht infrage: Wäre er dauerhaft geöffnet, würde er sich erwärmen; wäre er geschlossen, würde die metallische Umgebung die RFID-Funktionalität beeinflussen. Stattdessen kreierten die Entwickler von LogiData eine extreme Kühlung in einem nichtmetallischen Umfeld. Mit großem Erfolg: Das RFID-Label bleibt gekühlt und erreicht laut unseren Tests gute Leseergebnisse bei -80 °C.

Sie ist kaum sichtbar, nur wenige Mikrometer groß, aber von entscheidender Bedeutung: die Verbindung zwischen Antenne und Chip in einem RFID-Inlay. Wenn es hier hakt, hat das einen erheblichen Einfluss auf das gesamte RFID-System. Um Kunden eine gleichbleibend hohe Qualität bei Hightech-Labels mit RFID-Funktionen bieten zu können, hat das Competence Center Schreiner LogiData daher nun eine weitere, freiwillige Prüfung beim Wareneingang etabliert.  

Qualitätsunterschiede gibt es bei jeder Produktion. „Aus diesem Grund vereinbaren wir mit unseren Inlay-Lieferanten Spezifikationen, die eingehalten und überprüft werden müssen“, erklärt der zuständige Projektingenieur im Competence Center Schreiner LogiData. „Nur optisch erkennbar sind diese bei unseren RFID-Antennen mit Mikrochips nicht. Da wir für unsere Produkte auf einwandfreies Material angewiesen sind, haben wir die bereits existierende engmaschige Qualitätskontrolle um eine zusätzliche Prüfung schon beim Wareneingang erweitert.“

Beim „Die Shear Test“ geht es um die sichere Übertragung von elektrischen Signalen zwischen Chip und Antenne, die mit speziellen Zugkräften nachgewiesen werden kann. Bei der Prüfung, die nur wenige Minuten in Anspruch nimmt, kommen je nach Fläche des Chips Abzugskräfte von etwa 20 bis 60 Newton vor. Gründe für fehlerhafte Verbindungen könnten beispielsweise der falsche oder zu viel Kleber, der falsche Anpressdruck oder die falsche Verarbeitungstemperatur sein.

Auch wenn sich beim Hersteller einmal die Wartung der Produktionsmaschinen verzögert hat, gerade bei Durchlaufzahlen von bis zu 45.000 Inlays in der Stunde, kann das zu minimalen Abweichungen mit maximalen Auswirkungen führen. Gerade daher war es für die Entwickler von Schreiner Fehlerfreie Verbindung, perfekte Performance LogiData besonders wichtig zu verstehen, warum ein Inlay nicht einwandfrei funktioniert. Der „Die Shear Test“ ist daher eine logische Konsequenz. „Mit dieser zusätzlichen Qualitätsprüfung greifen wir quasi in das Geschehen ein, bevor es im weiteren Verlauf zu irgendwelchen Problemen kommt. Wir sorgen damit dafür, dass unsere RFID-Labels bei den nachfolgenden Prozessen des Kunden perfekt performen.“ In die hausinterne Wareneingangskontrolle wurde das System bei der Schreiner Group schnell und unkompliziert integriert – damit Antenne und Chip beim Megatrend RFID vor der Weiterverarbeitung eine perfekte Einheit bilden.

Das Competence Center Schreiner LogiData steht für innovative, kunden-individuelle RFID-Entwicklungen. Doch jetzt haben die Experten einmal etwas für sich entworfen – wovon im Endeffekt natürlich die Kunden profitieren. Seit diesem Jahr hat das Team nämlich einen ganz besonderen kleinen Helfer: 3DM, ein voll automatisierter 3D-Messroboter, unterstützt die Entwickler bei der Messung des Abstrahlverhaltens von RFID-Inlays.

Es ruckelt zum Start ein klein wenig, aber dann setzt sich der Arm des Messroboters auch schon ganz geschmeidig in Bewegung und fährt in einer festgelegten Route immer wieder über den auf einem Drehteller plat­zierten RFID-Chip. Das alles passiert nahezu geräuschlos und hochpräzise. „Dem wird der Arm beim Messen nicht lahm“, kommentiert Projektleiter Dirk Probian, Senior Development Manager bei Schreiner LogiData, den Prozess lächelnd. Und genau darum ging es bei der Entwicklung von 3DM – um reproduzierbare, valide Messergebnisse.

„Der Grundgedanke war“, führt Teamleiter Hartmut Wiederrecht aus, „dass wir eine voll automatisierte Rundumbetrachtung der RFID-Performance bekommen. Denn je nachdem, in welche Richtung man misst, variiert ja die Abstrahlung.“ „Mit dem Messroboter haben wir immer denselben Winkel, immer densel­ben Abstand und können so herausfinden, an welchem Punkt, in welcher Richtung das Inlay die höchste Performance hat“, ergänzt Dirk Probian. Ein ganz entscheidendes Qualitäts­merkmal, denn nur so weiß der Kunde, wo das RFID-Label für ein optimales Auslesen platziert sein muss.

Seine Existenz verdankt 3DM der kreati­ven Ader der Schreiner Experten: „Da war der Wunsch nach verlässlichen Messungen, gepaart mit einem gesunden Spieltrieb. Die verfügbaren voll automatisierten Industriesys­teme sind einfach nicht für unsere Größenord­nung gedacht und daher kam der Gedanke, es selber inhouse zu entwickeln – und die Robotervariante war da sehr charmant“, so Wiederrecht.

Der charmante 3DM, der gerade einmal 30 Zentimeter misst, ist in Zusammenarbeit mit einer Studentin entstanden. Etwa ein halbes Jahr hat es gedauert, dann stand das System. Das Besondere an dem automatisierten Helfer: Die RFID-Reader-Funktionalität wurde bereits in die Steuerungssoftware integriert. „Natürlich gab es in der Entwicklung Etappen, wie die Auswahl der Schrittmotoren, die Zeit gekostet haben“, führt Dirk Probian aus. „Hier geht es schließlich um Robotik, inverse Kinematik, auf­wendige Matrizenrechnungen – aber das Ergeb­nis kann sich sehen lassen und ist jetzt State of the Art.“

Es ist der erste voll automatisierte Messrobo­ter, den Schreiner LogiData entwickelt hat. Die Werte, die er im RFID-Labor generiert, sind deutlich präziser, als jeder Mitarbeiter sie mit händischen Messungen liefern könnte. Aktuell wird die Zuverlässigkeit von 3DM noch offiziell validiert.

Produkte und Lösungen „abseits der Stange“ sind eine Spezialität der Schreiner Group und das Fachgebiet der Experten des Competence Centers Schreiner LogiData. Doch welche Schritte sind nötig, damit aus der Idee auch tatsächlich ein Produkt wird? Ein kleiner Blick über die Schultern der RFID-Entwickler.

Die kleine Kaffee-Ecke im ersten Stock ist so etwas wie die inoffizielle kreative Kommunikationszentrale. Denn auch wenn in der Entwicklungskette das finale Finetuning am meisten Zeit kostet: „Ohne eine zündende Idee haben Sie gar nichts“, fasst Hartmut Wiederrecht, Teamleiter der RFID-Entwickler bei Schreiner LogiData, die Situation zusammen.

Insgesamt je drei Produktentwickler und Prozessentwickler kümmern sich aktuell um den komplexen Prozess der Entwicklung von RFID-Inlays. Zu einem Inlay zählt dabei nicht nur der RFID-Chip, sondern auch die Antenne. Dadurch, dass sich die Schreiner Group immer mehr zu einem Anbieter von kundenindividuellen Lösungen entwickelt hat, erfordert die Arbeit nicht nur ein hohes Maß an Fachwissen und Erfahrung, sondern auch eine gehörige Portion Kreativität. Aber genau das ist es, was laut Wiederrecht den Reiz der Arbeit ausmacht: Etwas genau nach den Wünschen und Anforderungen des Kunden zu entwickeln, das es so noch nicht auf dem Markt gibt.

Steht die erste Idee des Entwicklers und sind Faktoren wie zum Beispiel Größe, Form und Einsatzbedingungen berücksichtigt, geht es an die Ausgestaltung. Diese betrifft insbesondere das konkrete Design der Antenne und die Auswahl des Chips. Die geforderte Frequenz, gewünschte Leseentfernung und die benötigte Speicherkapazität fließen an dieser Stelle mit ein. Für den Entwickler heißt das:

Ab an den PC! Mithilfe einer Simulationssoftware kann der Experte unter anderem die Umgebungsbedingungen nachstellen. In der Simulation werden die wesentlichen Aspekte der realen Umgebung des Kunden einbezogen, welche die Leistung des RFID-Labels beeinflussen. „Dies ist der große Vorteil einer Simulationsrechnung“, so Wiederrecht, „man kann sich dem endgültigen Design sehr gut nähern, ohne aufwendig ein reales Muster erstellen zu müssen. Außerdem können Sie so sehr schnell feststellen, wie sich die Änderung eines Parameters auf das Inlay auswirkt, und es so Schritt für Schritt optimieren.“

Die besten drei Konzepte werden in Prototypen umgesetzt. Um in der Entwicklung schnell reagieren zu können, hat die Schreiner Group eine eigene Anlage zur Herstellung von RFID-Inlays im Haus. Danach geht es dann erst einmal in die Messkammer. Diese Tests erfolgen auch mit den realen Objekten des Kunden, um die zukünftigen Umgebungsbedingungen zu berücksichtigen. So wird sichergestellt, dass das RFID-Inlay bestmöglich den geforderten Anforderungen entspricht. Auch in dieser Phase werden wieder mehrere Varianten gefertigt, aus denen dann die beste ausgewählt werden kann. Das Inlay mit den optimalen Eigenschaften kann schließlich in die Serienproduktion gehen.

Die Informationen, die durch die Testläufe gewonnen werden, fließen übrigens wieder in die Simulationssoftware zurück. Das trägt dazu bei, für zukünftige Entwicklungen eine immer besser werdende Datengrundlage zu schaffen, was wiederum zu einer stetigen Verbesserung der Simulationsergebnisse führt – und man sich so immer mehr dem realen Inlay nähert.

Ob rund, eckig, mit Erstöffnungsnachweis, für metallischen Untergrund oder auch für gewölbte Objekte – die Entwicklung von RFID-Inlays ist ein anspruchsvoller Prozess, für den sorgfältige Planung, Design- und Produktionsprozesse entscheidend sind, damit das endgültige Produkt den Anforderungen und Bedürfnissen der Kunden gerecht wird. Für das Team von Schreiner LogiData bedeutet das, das Know-how auf einem hohen Niveau zu halten, die RFID-Technologie weiter voranzutreiben und neue Anwendungsbereiche zu erschließen. Und zwar mit viel Kompetenz, Kreativität – und sicherlich dem ein oder anderen Kaffee.

Die RFID-Technologie ist aus der Logistik nicht mehr wegzudenken. Doch was, wenn die Bedingungen für den Einsatz von herkömmlichen RFID-Labels alles andere als optimal sind? Dann sind die Prozess- und Produktentwickler von Schreiner LogiData gefordert. Ihre neueste Entwicklung: eine Spezialantenne für Anwendungen in metallischer Umgebung – und zugleich das erste RFID-Label der Schreiner Group mit UL- und CSA-Zertifizierung!

Gesucht wurde eine Kundenlösung für industrielle Anwendungen im metallischen Umfeld. Dabei waren der zur Verfügung stehende Platz äußerst gering und das Umfeld alles andere als ideal. „Bei dem Einsatzgebiet handelt es sich um ein raues industrielles Umfeld mit sehr viel Metall, bei dem unsere bestehenden onMetal RFID-Lösungen nicht infrage kamen“, erläutert Alexander Bohlender, Produkt- und Prozessentwickler beim Competence Center Schreiner LogiData.

Am Anfang der Entwicklung standen viele Simulationen, aber die erste Idee zu einem neuartigen near Metal RFID-Label war schnell geboren. Lediglich vier Millimeter standen den Entwicklern dabei zur Verfügung, um die gesamte Technik unterzubringen! Ein weiterer Punkt: die hohen Anforderungen an die Lesbarkeit. „Egal in welcher Position sich das drehende Bauteil befindet“, so Bohlender, „die Auslesbarkeit muss für den Kunden jederzeit gewährleistet sein. Heißt im Klartext: eine Lesbarkeit von 360°, also aus jedem Winkel.“

Das neue RFID-Label wird seitlich am rotierenden Bauteil befestigt und kommt dank des Designs ohne die üblicherweise eingesetzten Abstandhalter und Ferrit-Materialien aus. Der besondere Charme dieser Lösung liegt darin, dass ein Auslesen per Smartphone im laufenden Betrieb und ohne Ausbau der Komponente möglich ist. Standzeiten können dadurch vermieden werden. Programmiert und bedruckt wird das Label direkt beim Kunden.

Wie robust und hochwertig diese Lösung ist, zeigen auch die Zertifizierungen: Es handelt sich um das erste RFID-Label der Schreiner Group, das die Zertifizierung nach UL und CSA erhalten hat. Die „Underwriters Laboratories“, kurz UL, sind der weltweit führende Anbieter im Bereich Prüfung und Zertifizierung.

UL-zertifizierte Produkte werden unabhängig auf die Einhaltung hoher Sicherheits- und Qualitätsbestimmungen geprüft und ermöglichen eine Lieferung der Produkte in die USA. Beim CSA-Zertifikat handelt es sich um das kanadische Pendant, welches Exporte in das Land ermöglicht. Das 360 Grad lesbare RFID-Label ist nicht nur klein, kompakt und robust. Es zeigt vor allem, wie die Experten von Schreiner LogiData Kundenwünsche möglich machen – gerne auch aus jedem Winkel.

Ob das Ticket im Skigebiet, die Zugangskontrolle im Büro oder das kontaktlose Bezahlen im Supermarkt – RFID ist seit vielen Jahren alltäglicher Teil unseres Lebens. Doch wenn man sich RFID-Antennen ansieht, fällt eine Gemeinsamkeit auf: Sie sind plan. Besonders herausfordernd wird es aber, wenn eine gekrümmte RFID-Antenne in axialer Richtung – also entlang ihrer Achse – ausgelesen werden soll. Hierfür hat das Competence Center Schreiner LogiData nun eine Lösung entwickelt.

Die RFID-Technologie (Radio-Frequency IDentification) ermöglicht das berührungslose und automatische Auslesen von Daten. Diese werden mithilfe elektromagnetischer Wellen auf ein Lesegerät übermittelt. Die Labels, bestehend aus Antenne und Chip, werden auch auf diese Weise mit Energie versorgt. UHF-Labels (Ultra High Frequency) werden meist in der Logistik und Supply Chain eingesetzt, da sie große Lesereichweiten und Pulkerfassung, also das Auslesen von vielen Labels fast zeitgleich, ermöglichen.

Eine Antenne für enge Krümmungsradien hat Schreiner LogiData schon vor Kurzem vorgestellt. Eine solche Antenne hat eine Abstrahlrichtung quer zur Achse, was in der Regel auch gewünscht ist. Das entspricht der aufrechten Position des Objekts gegenüber dem RFID Reader. Anders ist es, wenn das Objekt in axialer Richtung gelesen werden soll. Dann braucht man eine Antenne, die eine maximale Empfindlichkeit in axialer Richtung hat. Den Experten von Schreiner LogiData ist es jetzt gelungen, eine stark gekrümmte RFID-Antenne mit axialer Charakteristik zur Integration in Labels für kleine Rundkörper zu entwickeln – die sogar im Pulk ausgelesen werden können.

Diese Eigenschaften besitzt auch das neu vom Competence Center Schreiner LogiData entwickelte RFID-Label für Rundkörper. Das Besondere an dem Label ist die axiale Abstrahlrichtung der Antenne in Kombination mit der Anwendung auf runden Objekten mit sehr kleinen Durchmessern. Hier galt es für die Experten von Schreiner LogiData zwei unterschiedliche Probleme zu lösen: Zum einen muss die Antenne trotz der geringen Größe hohe Reichweiten in axialer Richtung erzielen. Zum anderen können Antennen normalerweise nicht so stark gekrümmt werden, ohne die Funktion stark zu beeinträchtigen. Doch beide Herausforderungen wurden von den Spezialisten gemeistert: Mittels eines gänzlich neuen Antennenansatzes können die Labels in Richtung der Achse, also nach oben und nach unten, ausgelesen werden und bieten Lesereichweiten von bis zu 30 Zentimetern.

RFID-Labels gehören längst zum Alltag. Auch der Einzelhandel setzt immer mehr auf die berührungslos auslesbaren Etiketten. Sind alle Waren so gekennzeichnet, muss der Kunde nichts mehr aufs Kassenband legen, der Mitarbeiter nichts einscannen. Die Fehlerquote sinkt, die Geschwindigkeit an der Kasse steigt rapide. Und doch – mit RFID kennzeichnen Baumärkte bislang keine einzelnen Schraubendreher, Schreibwarenläden keine losen Stifte und Haushaltswarengeschäfte keine separaten Glasstrohhalme. Ein Grund dafür: Bislang gab es keine RFID-Labels, die auf kleinen Rundkörpern angebracht werden können und noch dazu eine hohe Lesereichweite ermöglichen. Bislang. Denn nun ist Schreiner LogiData genau dies gelungen.

Für die Experten von Schreiner LogiData, die seit Jahrzehnten Vorreiter bei der Entwicklung von RFID-Etiketten sind, war es keine alltägliche Herausforderung. „Wir mussten gleich mehrere Probleme parallel lösen“, berichtet Hartmut Wiederrecht, Teamleiter für die RFID-Entwicklung beim Competence Center Schreiner LogiData. „Die größte Herausforderung war aber sicherlich der geringe Platz.“ Auf kleinen bis sehr kleinen Rundkörpern ist das Etikett besonders in der Breite enorm beschränkt. Ein Problem − nicht nur, weil im Etikett die gesamte Antenne mit Chip Platz finden muss, sondern vor allem, weil sich mit kleinen Antennen nur kleine Reichweiten erzielen lassen.

Und gerade die sehr kleinen Krümmungsradien stellen an die Entwickler besonders hohe Anforderungen. Zum einen müssen Labelkonstruktion und Kleber genau auf diese Bedingungen abgestimmt sein. Das Etikett muss permanent auf der stark gewölbten Oberfläche haften – eine viel größere Herausforderung als bei geraden Oberflächen. Zum anderen erfordern die Krümmungsradien besonderes Know-how beim Antennendesign. Mit den Antennen müssen ausreichende Lesereichweiten für eine Pulkerfassung erreicht werden. Doch all diese Herausforderungen konnten die RFID-Experten lösen.

Für Hartmut Wiederrecht ist das ein toller Erfolg: „Manchmal ist die größte Hürde die kleine Größe. Wir sind sehr stolz darauf, dass es uns gelungen ist, dieses RFID-Etikett für sehr kleine Rundkörper zu entwickeln.“ Und noch etwas ist mit dem Label möglich: Die Verarbeitungsspezialisten von Schreiner Services haben eine maschinelle Applikationsmöglichkeit entwickelt, mit der das Kleinstetikett prozesssicher verarbeitet werden kann. Schraubendreher, Stifte oder Strohhalme wird das RFID-Label in nächster Zeit dennoch kaum zieren. Doch für die Pharmaindustrie, die Automobilbranche und die technische Industrie verspricht das kleine Etikett Großes.