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RFID in der PraxisEinsatz von RFID-Techniken im West-Ost-Güterverkehr

Methodische Risikobewältigung

Referent: Rainer BarthelLeiter Transport und Verkehr

Die ESG im Überblick

RFID - Technologieüberblick

Aktuelle Entwicklungen in der Industrie

Vorgehen zur Einführung von RFID

Praxisbeispiele

Technologievergleich und Fazit

Agenda

Das System- und Softwarehaus ...

... für Entwicklungs-und Serviceprozesse softwareintensiver, komplexer, technologisch hochwertiger und sicherheitsrelevanter Produkte.

über 1000Mitarbeiter

160 Millionen Euro (2003)Umsatz

6 Millionen EuroStammkapital

Gesellschafter

Beteiligungen ServiceXpert GmbH (100%)LOG Logistik-Systembetreuungs-GmbH (50%)

Außenbüros Berlin, Bonn, KoblenzIngolstadt, Karlsruhe, Köln, München-Nord, Raunheim, Stuttgart, Wilhelmshaven, Wolfsburg

Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG (30%)Thales Communications Thales Communications GmbH (30%)LITEFLITEFLITEFLITEF Litef GmbH (10%)

EADS Deutschland GmbH (30%)

Daten und Fakten

verfügt über Fach-, Prozess- und MethodenwissenESG

ist Hardware-neutral und Hersteller-unabhängigESG

berät in allen Phasen des LebenszyklusESG

hat Kunden aus Militär, Behörden und IndustrieESG

betreibt Technologietransfer zwischen den MärktenESG

Merkmale





Praxisbeispiele


Agenda

Transmitter-Responder =„Sende-Antwort-Gerät“

Es dient der Identifikation mittels drahtloser Übermittlungeines Identifikations-Codes an ein Lesegerät

„RFID“ = Radio-Frequenz Identifikation über eine Luftschnittstelle (mittels magnetischer (Wechsel-) Felder oder elektromagnetischer Wellen („Radio Wellen“))

Mittlerweile auch Identifikation von - unveränderlich gespeicherten (r/o) - variabel gespeicherten (r/w)- messtechn. gewonnenen Daten

RFID - TechnologieüberblickDefinition

RFID - TechnologieüberblickFunktionsweise

Chip Größe:< 1,5 mm2Inlay

Antenne

Transponder bestehen aus einem Mikrochip und einer Spule / AntenneMan unterscheidet Transponder hinsichtlich der Stromversorgung in:

- aktiv (zusätzlich eine Batterie für eigene Energieversorgung)- passiv (Energieversorgung für Datenübertragung induktiv von Schreib-

Lese-Einheit) Sie werden ausserdem nach Bauform und Funktionsumfang unterschieden

RFID - TechnologieüberblickDefinition

Die RFID Technologie –Transponder-Bauformen

Der Mikrochip kann zusammen mit der Antenne in unterschiedliche Bauformen untergebracht werdenDie Abmessungen der Bauform beeinflussen die Schreib-Lese-ReichweiteDie Auswahl der Bauform erfolgt passend zur Anwendung – z.B. physische Beanspruchung, Untergrund, Temperaturbereich

Siemens (Knopf ) Baumer Ident UHF LR-Transponder Schreiner (Label)

kein Sichtkontakt notwendig ( BarCode)Inert gegen Verschmutzung ( Lesbarkeit v. BarCode)Daten ggf. variabel ( fix bedrucktes Etikett)Dezentrale „Datenbank“ ( Aufwand Zugriff auf zentrale Daten)Verkryptung ( Einbindung mehrerer Nutzerkreise)Schnelligkeit in Prüfprozessen ( Warenkommissionierung)

Transponder - SystemSystemintegration (SI) (Chance zur Optimierung v. Prozess-Ketten)… von Hard- und Software: Auswahl + Installation + Inbetriebnahme+ After Sales Service

RFID - TechnologieüberblickVorteile der Transponder-Technologie

BC, LW-/MW-, Navigation

SW (Com, BC, Mobile, Marine..)

FM (Radio, TV)

Microwave Link, Sat-TV

Nicht in Deutschland

Heim + Industrie genutzt

z.B. Krankenwagen-Funkt

Home: Baby-Phone, etc.

Reserviert für Maut

1)

2)

3)

4)

5)

Reichweiten d = O(1m)Nahfeld : d < l / 2p

(heute) induktive Koppl.

Reichweiten d ≥ O(1m) Fernfeld : d > l / 2p

el. mag. Wellen

f: 0,01 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 MHzλλλλ: 30000 3000 300 30 3 0,3 0,03 0,003 m

LF MF HF VHF UHF SHF EHF

80

60

40

20

250

25

ERP, mW(> 30 MHz)H, dBµµµµA/m @ 10m

(< 30 MHz)

6,76 13,56 27 40,66 433 869 915 2450 5800 77000 MHz

EU US

100-135 kHz 2,45 GHz13,56 MHz

1) 2)3) 4) 5)

UHF

RFID - TechnologieüberblickFrequenzbereiche

0,25Range

[m]0,6 10 302

Preis

Short- Mid- Long-

~125 kHz

13,56 MHz (868/915 MHz) / 2,45 GHz

5,4 GHz2,45 GHz

27, 40, 433 MHz

868 / 915 MHz(EU / US)

E+Caktiv

E+Cpassiv

E: aktivC:passiv

RFID - TechnologieüberblickSysteme im Überblick

hoch*hochhochStörfestigkeit, Erstleserate

schnellmittellangsamDatentransfer-Rate

US: 0 – 400 / 50 cmEU: 0 - 50 cm0 - 100 cm0 - 100 cmTyp. Lesereichweite (Größe :

Scheckkarte)

O(50) möglich50 Tag IDs / s

beliebige Zahl50 o .200 Tag IDs / sKaum implementiertPulklese-Fähigkeit

gute Lesbarkeitkeine Lesbarkeitbedingte LesbarkeitMetalloberfläche

starker / sehr starker EinflußGeringer Einflußkein EinflußWasser , Feuchtigkeit

Material-abhängigGeringer Einflußkein EinflußUntergrund (kein Metall)

US: bislang bevorzugtEU: im Aufbau

seit 90er Jahre, ISO 15693 seit 2002seit > 10 JahrenVerfügbarkeit

Funk-WellenInduktiv gekoppeltKommunikation

UHF / 2,45 GHz13,56 MHz100 - 135 kHz

RFID - TechnologieüberblickMöglichkeiten und Grenzen





Praxisbeispiele


Agenda

Walmart fordert Ausstattung mit RFID (1)

Beschreibung= Top 100 Lieferanten müssen Paletten und

Behälter ab Jan. 2005 mit RFID ausstatten= Restliche Lieferanten bis 2006

Vorgehensweise= Entwicklung und Systemtests von RFID-

Technologien in Zusammen-arbeit mit demAuto-ID-Center (MIT)

= Unterstützung der Realisierung bei Lieferanten

HandelLieferant

Logistik-Untern.

BankenBehörden

Prognose – Beschaffung – Produktion – Verladung - Lieferung

Beschaffung – Risikoverteilung – Kredit – Erfüllung - Bezahlung

AusgabenManagement

Supply chainManagement

ErlösManagement

Physikalische Supply chain

Finanzielle Supply chain

Aktuelle Entwicklungen in der IndustrieRFID in der Praxis

Walmart fordert Ausstattung mit RFID (2)

Ergebnis(1)

= Personalkostenreduktion um 15% ($ 6700 Mio.) durch Zeitersparnis (Wegfall von Barcode-Scannvorgängen)

= Erhöhung der Produktverfügbarkeit ($ 600 Mio.) (2)

= Reduzierung des Schwunds durch Mitarbeiter ($ 575 Mio.) = Besseres Tracking von >1000 Mio. Paletten und Behälter ($ 300 Mio.)= Reduzierung der Inventurkosten durch erhöhte Transparenz der Produkte in der Supply

Chain – in eigenen Distributionszentren und an Standorten der Lieferanten ($ 180 Mio.) = Schnelle Realisierung von Standards durch Schneeball-Effekt und sinkende Kosten

(1) Quelle: CIO-Insight, Business Case von Sanford C. Bernstein & Co bei Roll-out auf gesamte Supply Chain und Supermärkte, Stand Januar 04 (2) 7% der Produktesind durchschnittlich out-of-stock in Massenmärkten, sehr schnell drehende Produkte ca. 17% Quelle: Procter & Gamble Januar 04

Aktuelle Entwicklungen in der IndustrieRFID in der Praxis





Praxisbeispiele


Agenda

Global RFID Policy ist 1. SchrittFormulieren einer Global RFID Policy

Technologie BewertungImprovment ImpactManagement Commitment

Quelle: in Anlehnung an John Greaves; RFID Journal 2003

Rollout-Strategie

Kosten-Nutzen-Analyse

Applikationsanalyse

Global RFID Policy

Projekt-Management

1

2

3

4

5

Vorgehen zur Einführung von RFIDRFID in der Praxis

Applikationsanalyse ist 2. Schritt

Initiieren einer Applikations Analyse

Welche Applikationen?An welchen Standorten?Welche Technologie je Applikation?Zielsetzung je Applikation?Verantwortlichkeiten?


Rollout-Strategie


Applikationsanalyse

Global RFID Policy

Projekt-Management

1

2

3

4

5


Kosten-Nutzenanalyse ist 3. Schritt

Durchführung einerKosten-Nutzen Analyse

Analyse quantitativer und qualitativer Nutzen, u.a.

HandlingPersonalKundenzufriedenheitSicherheit / EU 178/2002

Abschätzung Investitions-kosten, Pay-Pack, NPVAnalyse Gesamtkosten Projekt


Rollout-Strategie


Applikationsanalyse

Global RFID Policy

Projekt-Management

1

2

3

4

5


Definition einer Roll out Strategie

Auswahl von Technologie-Partnern (inkl. „back up“)Rollout-Planung je Applikation Rollout-Planung je „site“ („klein und motiviert“)Change Management

Passende Rollout-Strategie ist 4. Schritt


Rollout-Strategie


Applikationsanalyse

Global RFID Policy

Projekt-Management

1

2

3

4

5


Professionelles Vorgehen ist 5 Schritt Professionelles Projektmanagement

Systemdesign (autark, integriert)Systemkonfiguration (Testszenarien, Controller,..) ApplikationsprogrammierungAnpassungen (Schnittstellen, ERP, LVS, etc.)Inbetriebnahme und Aftersales


Rollout-Strategie


Applikationsanalyse

Global RFID Policy

Projekt-Management

1

2

3

4

5


Vorgehensmodell für eine erfolgreicheEinführung von RFID(1)

(1) in Anlehnung an John Greaves; RFID Journal 2003

Rollout-Strategie


Applikationsanalyse

Global RFID Policy

Projekt-Management

1

2

3

4

5


Gesamtkosten sind entscheidend für die Kosten-Nutzen-Analyse






Praxisbeispiele


Agenda

Praxisbeispiel Objektortung

Problemstellung = Kein systematische

Parkplatzvergabe

= Lange Suchzeiten

= Unzufriedene Kunden / Mechaniker

Zielsetzung= Aufbau einer lokalen Ortung

= Reduzierung der Suchzeiten

Problemstellung Fehlverkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkladungen

Falsche Bestandsführung

Unzufriedene Kunden

Anforderung an RFID= Über 3.000 Fahrzeuge

= Ortungsgenauigkeit < 3m

= Betriebsgelände mehrere qkm

PraxisbeispieleRFID in der Praxis

Praxisbeispiel Objektortung

Lösung= 2,45 Ghz Transponder

= Read-only Transponder

= Hohe Lebensdauer (ca. 7 Jahre bei ca. 0,8 Mio. Identifikationen)

= Software-Applikation zum Auffinden der Fahrzeuge

= Reportfunktionen

Bis zu 300 mEntfernung

Bis zu 3 mGenauigkeit

Nutzen= Personaleinsparungen

= Höhere Kundenzufriedenheit

= Höhere Sicherheitsstandards


Praxisbeispiel SCM

Problemstellung = Intermodaler Verkehr muss überwacht

werden

= Produktqualität muss gewährleistet sein

= Versch. Datenquellen müssen kombiniert werden

Zielsetzung= Minimaler Handlingsaufwand

= Durchgehende Überwachung

Problemstellung Fehlverkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkladungen

Falsche Bestandsführung

Unzufriedene Kunden

Anforderung an RFID= Leseentfernung > 5 m mit Handheld

= Temperaturdaten müssen erfasst werden


Praxisbeispiel SCM

Lösung= 868 Mhz Transponder

= Integrierter Temperaturlogger

= Software-Applikation

= Web basiertes Zugriffskonzept

= GIS

= Eventmanagement

= Reportfunktionen

Nutzen= Höhere Kundenzufriedenheit

= Bessere Personalauslastung

SW


Praxisbeispiel SCM

Lösung= 868 Mhz Transponder

= Integrierter Temperaturlogger

= Software-Applikation

= Web basiertes Zugriffskonzept

= GIS

= Eventmanagement

= Reportfunktionen

Nutzen= Höhere Kundenzufriedenheit

= Bessere Personalauslastung






Praxisbeispiele


Agenda

Lokale Ortung z.B. via MobyR / Wherenet Globale Ortung via GPS/GSM

Globale Ortung via GSMLokale Identifikation via RFID Technologie

Technologievergleich und Fazit für den LKW VerkehrRFID in der Praxis

Bewertung: Lokale Ortung☺ Bis zu unter einem Meter genaue Ortung☺ rel. günstige Hardware (mobiler Datenspeicher)☺ Kaum bzw. keine laufenden Kosten

Indoor verwendbar (aber mit zusätzlicher Hardware)rel. Lange Lebensdauer (4-7 Jahre)hohe Infrastruktur- und Installationskosten

Lokale Ortung z.B. via MobyR / Wherenet

Lokale Identifikation via RFID Technologie

Bewertung: RFID Identifikation☺ Günstige Hardware☺ Infrastrukturkosten günstiger als bei lokaler Ortung☺ Große Lesereichweiten (bis zu 100 Meter) ☺ Lange Lebensdauer (bis zu 10 Jahre)

Indoor verwendbar (aber mit zusätzlicher Hardware)Keine Ortung, nur Identifikation eines Bereichs


Globale Ortung via GPS/GSMauf wenige Meter genaue Ortung ☺

keine Infrastruktur- und Installationskosten ☺Laufende Kommunikationskosten

teure Hardware (GPS/GSM-Modul) Keine Verwendung in Hallen und unter Vordächern

Globale Ortung via GSMkeine Infrastruktur- und Installationskosten ☺

Bis auf ca. 50 m genaue Ortung Mittlere bis hohe laufende Kosten (siehe folgende Seiten)

teure Hardware (GSM-Modul) Tracken im Ausland nicht möglich

Globale Ortung via GPS/GSM

Globale Ortung via GSM



LKW Zufahrtskontrolle

Ladestellenplanung

Ortung Werksgelände

Ortung Inland

Ortung weltweit

RFID LokaleOrtung

GSMOrtung

GPSOrtung

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Vielen Dankfür Ihre Aufmerksamkeit

Kontakt:Rainer BarthelElektroniksystem- und Logistik-GmbHEinsteinstraße 174, D-81675 MünchenTelefon +49 (89) 92 16-22 12Telefax +49 (89) 92 16-22 36E-mail [email protected]://www.esg.de

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