Einführung II

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Einführung

Die Anwendungspotenziale von RFID (Radio Frequency Identification) liegen in nahezu allen Leben- und Wirtschaftsbereichen, doch besonders in der Logistik nimmt die Bedeutung von RFID kontinuierlich zu. RFID findet vor allem deshalb mehr und mehr Einzug in die Bereiche Produktion, Logistik und Handel, da man sich in diesen Bereichen aufgrund neuartiger Möglichkeiten zur Steuerung von logistischen Prozessabläufen einen weitaus höheren Automatisierungsgrad, begleitet von einem hohen wirtschaftlichen Nutzen, erwartet.

Grundsätzlich geht es beim Einsatz dieser Technologie immer um die Identifikation von Objekten und darum, die Lücke zwischen der physischen Welt (Mensch, Produkte, Betriebsmittel etc.) und dem informationstechnologischen Abbild der betrieblichen Welt zu schließen. Mit den heute in der Praxis eingesetzten Technologien zur Vernetzung von physischen Technologien mit Informationssystemen ist dies noch nicht möglich. Dagegen wird mit RFID-Technologie die nahtlose Integration logistischer Abläufe in die Informationssysteme möglich.

In der Automobilindustrie bestimmt die effiziente Gestaltung der Abläufe von der Produktentwicklung bis zum fertigen Produkt maßgeblich die Konkurrenzfähigkeit eines Herstellers. Der immer größer werdende Kostendruck bei der Produktion neuer Baureihen verlangt eine ständige Reduzierung der Prozesskosten. Aufgrund einer umfangreichen Logistik in der Automobilindustrie ist das Interesse der Unternehmen an dieser Technologie entsprechend hoch. RFID-Technologie kann dazu beitragen, in der Automobilindustrie Prozess- und Bestandskosten auf ein Minimum zu verringern. Bei einer flächendeckenden Einführung der RFID-Technik ließe sich die Warenerfassung noch stärker als bisher automatisieren.

Auch bei dem Automobilkonzern beschäftigt man sich intensiv mit RFID, in einigen Anwendungsgebieten wurden bereits Projekte mit dieser Technologie realisiert, zudem sind weitere Lösungen geplant bzw. in Vorbereitung. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich zunächst mit einer Einführung in die Technologien RFID und WBS (Warenbegleitschein mit Barcode) und schließt dann mit einer Wirtschaftlichkeitsberechnung und Nutzwertanalyse ab.

Inhaltsverzeichnis III

Inhaltsverzeichnis   

Einf  ührung  II

Inhaltsverzeichnis   III

Abbildungsverzeichnis   IV

Tabellenverzeichnis   V

Abk  ürzungsverzeichnis  VI

1.  RFID-Systeme  2

1.1.  Geschichtliche Entwicklung  2

1.2.  Bestandteile und Funktionsweise eines RFID-Systems  2

1.2.1.  Transponder  3

1.2.2.  Schreib-/Lesegeräte  4

1.2.3.  Middleware  5

1.3.  Übertragungsfrequenzen  5

1.3.1.  Low Frequency  5

1.3.2.  High Frequency  6

1.3.3.  Ultra High Frequency und Microwelle  6

1.4.  Übertragungsreichweite  6

1.5.  Vor- und Nachteile  7

2.  Barcodetechnologie  9

2.1.  Definition  9

2.2.  Entstehungsgeschichte  9

2.3.  Barcode-Systeme  10

3.  Anwendungsfall beim Automobilkonzern  11

3.1.  Ausgangssituation  11

3.2.  Investitions- und Budgetberechnung WBS  12

3.3.  Investitions- und Budgetübersicht RFID  13

3.4.  Prozessberechnung  16

3.5.  RFID - WBS Kostenvergleich  17

3.6.  Investitions- und Budgetkosten pro Jahr  18

3.7.  Nutzwertanalyse  19

3.7.1.  Grundlagen der Nutzwertanalyse  19

3.7.2.  Zieldefinition  20

3.7.3.  Aufstellung und Gewichtung der Erfüllungskriterien  20

3.7.4.  Bewertung der Alternativen  23

4.  Schlussbetrachtung  24

Literaturverzeichnis   VII

Quellenverzeichnis   VII

Abbildungsverzeichnis   

Abbildungsverzeichnis   

Abbildung  2 Aufbau eines RFID-Systems  

Abbildung  3 Bauformen von Schreib-/Lesegeräten  

Tabellenverzeichnis V   

Tabellenverzeichnis   

Tabelle 1:  Geplante Anlagenbelegung  12

Tabelle 2:  Investitionskosten WBS  13

Tabelle 3:  Budgetkosten WBS  13

Tabelle 4:  Summe Investitions- und Budgetkosten  13

Tabelle 5:  Investitionskosten RFID  14

Tabelle 6:  Berechung Budgetkosten RFID  15

Tabelle 7  Prozessberechnung  16

Tabelle 8:  Investitionskostenvergleich  17

Tabelle 9:  Investitions- und Budgetvergleich  17

Tabelle 10:  Einsparpotenzial mit RFID Einsatz  18

Tabelle 11:  Investitions- und Budgetkosten pro Jahr  18

Tabelle 12:  Wirtschaftlichkeitsberechnung mit Abzinsung  19

Tabelle 13:  Paarweiser Vergleich - Gewichtung der Kriterien  23

Tabelle 14:  Beurteilung und Ergebnis der Technologiealternativen  24

Abkürzungsverzeichnis VI

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Abkürzungsverzeichnis

Kbyte kHz LF MHz RAM RFID ROM RS 232 SAP SLG UHF UPC WBS Warenbegleitschein

2 1 RFID-Systeme

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1. RFID-Systeme

Im Vordergrund dieses Kapitels steht, das für die folgende Untersuchung notwendige Grundverständnis der RFID-Technologie (Radio Frequency IDentification) zu vermitteln. Neben den Bestandteilen eines RFID Systems und dessen Frequenzen wird auf die aktuellen Standards sowie auf die Vor- und Nachteile von RFID gegenüber der herkömmlichen Barcode-Technologie eingegangen.

1.1. Geschichtliche Entwicklung

Radio Frequency Identification ist keine neue Technologie, vielmehr wurden die ersten Anwendungen bereits im Zweiten Weltkrieg verwendet, in dem die englische Luftwaffe RFID einsetzte, um die eigenen von den feindlichen Flugzeugen zu unterscheiden. Seit rund 15 Jahren sind RFID-Verfahren auch im wirtschaftlichen und industriellen Umfeld in Gebrauch. Die Firma Texas Instruments hat erstmals Ende der 80-er Jahre Transponder zur Tieridentifikation entwickelt. In den nachfolgenden Jahren konnte sich RFID vor allem im Produktionsbereich, bei der Zugangskontrolle oder zur Diebstahlsicherung (Electronic article Surveillance, EAS) durchsetzen. 1

1.2. Bestandteile und Funktionsweise eines RFID-Systems

Grundsätzlich besteht ein RFID-System (siehe Abbildung 2) aus zwei Komponenten

1. Einem Datenträger (Tag ² , Transponder ³ ), der an das zu identifizierende Objekt (z.B. Transportbehälter) angebracht ist.

2. Einem SLG (Schreib-/Lesegerät), welches in der Lage ist, den Datenträger zu erfassen und auszulesen bzw. zu beschreiben

¹ Vgl. S.Binder, A.Fischer, „ Kassensturz: RFID - Was es wirklich bringt“, Frankfurt/Kreuzlingen, 2004, S.12

² Vgl. Wikipedia: „Tag“ < http://de.wikipedia.org/wiki/Tag_%28Begriffskl%C3%A4rung%29> (08.08.2006)

³ Vgl. Wikipedia: „Transponder“ < http://de.wikipedia.org/wiki/Transponder > (08.08.2006)

1.2 Bestandteile und Funktionsweise eines RFID-Systems 3

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Abbildung 1 Aufbau eines RFID-Systems 4

1.2.1. Transponder

Als Transponder oder auch Tag bezeichnet man einen Microchip, der eine Antenne besitzt und ohne Sichtkontakt ausgelesen werden kann. Der Transponder hat eine Identifikationsnummer, mit der man Objekte eindeutig kennzeichnen und identifizieren kann. Zudem gibt es Varianten, die weitere Informationen speichern und Daten austauschen können. Passive Transponder beziehen ihre Energie aus einem durch die Antenne des Lesegerätes erzeugten elektromagnetischen Feld, aktive RFID-Transponder sind dagegen mit einer Stromquelle ausgestattet und haben deshalb eine größere Sendereichweite. Es gibt unterschiedlichste Bauformen für die verschiedenen Anwendungsgebiete, beispielsweise Etiketten, Scheiben und Scheckkarten. Der Transponder gliedert sich grundsätzlich in die Funktionseinheiten:

⁴ Vgl I.Sotriffer, Elektromagnetische Verträglichkeit induktiver RFID-Systeme, Bühl 2003, S.25