Einsatzfelder für RFID zur Automatisierung und Optimierung innerbetrieblicher Identifikations- und...

Einsatzfelder für RFID zur Automatisierung und

Optimierung innerbetrieblicher Identifikations- und

Authentifizierungsprozesse

WIN-Treffen

14. Oktober 2006

Christian Spröte

WIN-Treffen 2006, 14.10.2006 Christian SpröteSeite 2

Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig

RFID wird unsere Arbeitswelt, aber auch unsere Freizeit massiv verändernEinleitung: Eröffnungsrede zur CeBIT 2006

„Nachdem in den vergangenen Jahren DSL-Internet, Internet-Telefonie und vieles andere, was heute schon Eingang in den Massenmarkt gefunden hat, im Vordergrund stand, möchte ich heute ein anderes Beispiel von dieser Messe herausgreifen. In diesem Jahr befassen wir uns an einer besonderen Stelle vielleicht mit etwas, was für viele noch Neuland sein wird, nämlich Radio Frequency Identification, RFID. Ich bin davon überzeugt, dass RFID unsere Arbeitswelt, aber auch vieles, was wir in unserer Freizeit machen, massiv verändern wird. Wer sich für diese Technologie interessiert, der wird sehen […], dass sich die gesamte Logistik verändern wird, bis weit in Alltagsbereiche wie Einkauf und viele andere hinein.“Bundeskanzlerin Dr. Angela MerkelRede anlässlich der Eröffnung der CeBIT 2006, Hannover,

08. März 2006

Quelle: Metro AG



In kürzester Zeit entwickelte sich ein wahrer Medien-Hype um die neue Technologie

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Quelle: Günther, O.: RFID: Hype oder Heilsbringer? CeBIT Forum RFID, Hannover, 09. März 2006

Artikel zum Thema RFID in der

deutschen allgemeinen Presse

Einleitung: Allgemeine Aufmerksamkeit für RFID



Die Radiofrequenzidentifikation ermöglicht die Datenübertragung ohne optischen oder physischen KontaktRadiofrequenzidentifikation: Einführung (I)

_ Technologie zur Datenübertragung über magnetische Felder oder

elektromagnetische Wellen ohne physischen oder optischen Kontakt

_ System bestehend aus Hardware- (Datenträger und Lesegeräte) und

Softwarekomponenten (Datenverarbeitungssysteme, ggfs. Middleware)

_ optimiert bestehende und ermöglicht vollkommen neue Geschäftsprozesse

_ führt zu deutlich verbesserten Informationsflüssen im Unternehmen (Echtzeit-

Unternehmen) und ist funktionell bestehenden Auto-ID-Technologien zumeist

deutlich überlegen

_ ermöglicht die Erhöhung von Sicherheit und Komfort spezifischer Prozesse

_ Schwierigkeiten durch Kostensituation und hohe technologische

Anforderungen

_ Auswirkungen des Einsatzes der Technologie individuell sehr unterschiedlich

und kaum verallgemeinerbar



Im Nahbereich kommen vorrangig passive Systeme mit induktiver Kopplung zum EinsatzRadiofrequenzidentifikation: Einführung (II) – Induktive Kopplung

RFID-Lesegerät

RFID-Transponder

Magnetisches Wechselfeld (Lang- und Kurzwellenbereich)

Quelle: Lampe, M.; Flörkemeier, C.; Haller, S.: Einführung in die RFID-Technologie, in: Fleisch, E.; Mattern, F. (Hrsg.): Das Internet der Dinge, Berlin u.a. 2005.

_ Lesegerät baut elektromagnetisches Feld auf und induziert dadurch eine

Wechselspannung im Transponder (dient zur Energieversorgung und

Datenübertragung)

_ Durch Verändern der Spannung am Lesegerät kann das magnetische

Wechselfeld verändert werden; diese Änderungen interpretiert der

Transponder als Daten

_ Datenübertragung in der Gegenrichtung erfolgt analog



Systeme mit Backscatter-Kopplung können deutlich größere Entfernungen überbrückenRadiofrequenzidentifikation: Einführung (III)

RFID-Lesegerät

RFID-Transponder

Elektromagnetische Welle(Ultrakurz- und Mikrowellenbereich)

Quelle: Lampe, M.; Flörkemeier, C.; Haller, S.: Einführung in die RFID-Technologie, in: Fleisch, E.; Mattern, F. (Hrsg.): Das Internet der Dinge, Berlin u.a. 2005.

_ Lesegerät sendet zur Daten- und ggfs. Energieübertragung eine

elektromagnetische Welle aus

_ Antenne des Transponders reflektiert die Welle zurück zum Lesegerät (analog

zum Radar)

_ Durch Widerstand im Transponder kann die Eigenschaft der Antenne und

somit die Charakteristik der zurückgeworfenen Welle reguliert und somit zur

Datenübertragung innerhalb des Systems genutzt werden



RFID-Anwendungen verfügen über eine bessere Funktionalität, verursachen dadurch aber auch deutlich höhere Systemkosten als andere VerfahrenRadiofrequenzidentifikation: Vergleich mit anderen Auto-ID-Verfahren

Barcode

Verfahren

Parameter

Optical Character

Recognition Magnet-streifenkarte

ChipkarteBiometrie RFID

Identifikationskarten

Lese-entfernung

0…50 cm< 1 cm

(Scanner)direkter Kontakt

direkter Kontakt

dir. Kontakt/

0…50 cm

bis zu 100 m

Umwelt-einfluss

sehr stark sehr stark möglich möglich - gering

Einfluss von Abdeckung

totaler Ausfall

totaler Ausfall

totaler Ausfall

totaler Ausfall

möglichgeringer Einfluss

Unbefugtes Kopieren/ Ändern

leicht leicht leicht schwer möglich schwer

Kost

en gering

sehr gering

Daten-träger

Lese-geräte

mittel

gering

gering

gering

gering

mittel

sehr hoch

-

mittel – hoch

mittel

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Finkenzeller, K.: RFID-Handbuch, München u.a. 2002, Sweeney, P.: RFID for Dummies, Hoboken 2005 und Pflaum, A.: Transpondertechnologie und Supply Chain Management, Hamburg 2001.



Der Fokus liegt derzeit auf Anwendungen im Bereich des Supply Chain ManagementsRadiofrequenzidentifikation: Ausgewählte Anwendungen

_ Identifikation von

Nutztieren

(überwiegend Rinder)

durch Ohrmarken oder

Injektate mit

Transponder

_ Ermöglicht einerseits

Pro-zessoptimierung in

der Land-wirtschaft,

andererseits sichere

Herkunftsnachweise

_ EU: Bei

Grenzübertritten Pflicht

für Hunde und Katzen

Tieridentifikation Supply Chain ManagementWeitere Anwendungsfelder

_ Sichere Erkennung von

logistischen Einheiten

innerhalb von

Versorgungs-ketten

_ Erhebliche

Beschleunigung und

Verbesserung logis-

tischer Prozesse

_ Ermöglicht hohen

Automa-tisierungsgrad

und einein-deutige

Kennzeichnung von

Produkten

_ Selbstverbuchung in

Büchereien

_ Elektronische Einreise-

formulare

_ Mauterfassung (Toll

Collect)

_ e-Ticket zur FIFA WM

2006™

_ Intelligenter

Teppichboden

_ Catering bei Fluggesell-

schaften

_ RFID zur automatischen

Kontrolle des

Augendrucks



RFID spart einerseits Kosten ein, bedingt andererseits aber die Entstehung neuer KostenBeispiel Inventurautomatisierung: Rechenmodell

Einmalige Kosten Laufende Kosten

Anzahl der zur Inventur erfassten Gegenstände

Software, System-

installationWartung

Anzahl Lesegeräte

Anzahl der zur Inventur

jährlich neu erfassten

Gegenstände

Anzahl der zur Inventur erstmalig erfassten

Gegenstände

Anzahl der zur Inventur

erfassten Gegenständ

e

Gesamtkosten für Inventur (bisher)

Gesamtkosten für Inventur(neu)

Reduzierung des

Zeitaufwands

Zeitaufwand für einzelnen bei der Inventur erfassten Gegenstand

Kosten der Inventur / Zeiteinheit

Preis für RFID- Transponder .Preis für

Lesegerät

Nutzungsdauer

nur t0 nur t0

1/3

1/3

Kostenentstehung bisher Kostensenkungspotenzial Entstehung zusätzlicher Kosten1/3Kostenentstehung nur im Dreijahresturnus

Quelle: Eigene Darstellung.



Die Gesamtkosten einer RFID-Lösung liegen im betrachteten Modell deutlich über den Kosten einer klassischen InventurBeispiel Inventurautomatisierung: Mögliches Berechnungsergebnis

Investitions-zeitpunkt

Jahr 1

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Beis

pie

lwert

e)

Jahr 6Jahr 5Jahr 4Jahr 3Jahr 2

Annahme: Inventur in Jahr 3 und 6

Inventur

Transponder

Lesegeräte

Inventur

Software

Wartung

Klassischer Prozess

Mögliche Prozessneu-gestaltung mit RFID

Quelle: Eigene Darstellung.



Bei den untersuchten Anwendungsgebieten konnten durch RFID keine signifikanten Prozessoptimierungen und Kosteneinsparungen erzielt werdenSchlussbetrachtung

_ RFID führt nicht per se zur

Optimierung von Prozessen und zur

Realisierung von Einsparpotenzialen

_ Nur unter bestimmten

Vorraussetzungen kann sowohl eine

qualitative Prozessverbesserung als

auch eine Verbesserung der

Wirtschaftlichkeit erreicht werden

_ Untersuchte Prozesse sind klar

strukturiert, im Umfang begrenzt,

werden vergleichsweise selten

durchgeführt und sind z.T. bereits

automatisiert

Fazit Ausblick

_ Verringerung der Kosten für

Transponder und Lesegeräte führt

nicht zu signifikanten Veränderungen

des Gesamtergebnisses

_ Durch weitere

Standardisierungsaktivitäten von

Herstellern, Nutzern und Verbänden

können sich jedoch Vorteile ergeben,

die Neubetrachtung des RFID-

Einsatzes notwendig machen

_ Aufmerksame Beobachtung von

Markt- und

Technologieveränderungen geboten,

um ggfs. auf neue Bedingungen

reagieren zu können



Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

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