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Konnektivität in der MedTech-Fertigung

RFID zur Dental-Produktion

17. März 2023, 11:12 Uhr | Von Matthias Höß, Neosid Pemetzrieder

RFID-Tags erleichtern als elektronische Etiketten die Objektidentifizierung und das Tracking in der medizinischen Fertigung. Ferritkerne erfüllen höchste Ansprüche an den Wirkungsgrad und die Miniaturisierung der Antennen. Ein Leitfaden für die TAG-Entwicklung.

»In Dental-Bearbeitungszentren müssen die Transponder besonders klein sein.«

Prozesse und Verfahren der industriellen Fertigungstechnik werden seit Jahrzehnten einer ständigen Optimierung unterzogen. Sensoren an Maschinen und Werkzeugen liefern Daten zur Verbesserung der Abläufe für reduzierte Einrichtungszeiten und eine immer genauere Ermittlung von Betriebszeiten. Ziel ist es, die Fertigungsanlagen optimal auszunutzen und unproduktive Stillstandzeiten weitestgehend zu vermeiden.

Um eine Revision und/oder Ersatzzeiten von Betriebsmitteln sicher vorauszusagen und somit eine optimale Anlagen- und Wartungsplanung vornehmen zu können, ist es hilfreich, den Lebenslauf und den aktuellen Status aller beteiligten Komponenten möglichst lückenlos zu kennen. In modernen Bearbeitungszentren werden alle den Herstellungsprozesses mitbestimmenden Komponenten digitalisiert und EDV-mäßig verknüpft. Als wesentlicher Aspekt von Industrie 4.0 optimieren CAM-Systeme zusammen mit ERP-Systemen die industrielle Fertigungstechnik. Die Technologie für die Transponder nimmt dabei eine wichtige Rolle ein.

Vorteile von RFID-Transpondern

Zur Identifizierung von Objekten bieten sich unterschiedliche Verfahren an. Rohmaterialien wie Buntmetalle werden meist mit einer einfachen Farbkennzeichnung identifiziert. Mit steigender Objektanzahl helfen optische Identifizierungsverfahren wie Bar- oder QR-Codes. Diese Methoden verlieren allerdings bei Beschädigung oder Verlust ihren Informationsgehalt. Weiter sind Änderungen an den Dateninhalten nicht möglich, die Flexibilität ist eingeschränkt. Elektronische Identifikationselemente, sogenannte RFID-TAGs (RFID, Radio Frequency Identification), eliminieren die genannten Nachteile.

Für RFID-Anwendungen bestehen verschiedene Frequenzbänder: Low Frequency (LF – 125 kHz), High Frequency (HF – 13,56 MHz) und Ultra High Frequency (UHF – 434 u. 868 MHz). Jeder Frequenzbereich besitzt bestimmte Vor- und Nachteile.
Die Verwendung von HF empfiehl sich besonders, wenn eine punktuelle Objektidentifikation wie in der dentalen Fertigung gewünscht ist. Die Fehlidentifikation eines anderen Objektes kann damit nahezu ausgeschlossen werden.

Im Gegensatz zu LF lassen sich Antennen von HF-Tags bei intelligentem Aufbau so miniaturisieren, dass sie auch in sehr kleine Objekte integriert werden können. Gegenüber UHF-Tags besitzen HF-Tags eine gute Lesbarkeit, auch aus metallischen Gegenständen oder in einem metallischen Umfeld.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist darüber hinaus, dass HF und Near Field Communication (NFC) mit derselben Trägerfrequenz von 13,56 MHz arbeiten. Dadurch können HF-Tags auch von mobilen Endgeräten mit NFC-Funktion gelesen werden. In vielen Anwendungen entfällt damit die Notwendigkeit eines industriellen Readers.