I

RFID Technologie:

Einsatz und Implementierung in einem Handelsunternehmen

DIPLOMARBEIT

für die Prüfung zum

Diplombetriebswirt (Berufsakademie)

des Studiengangs Handel II

an der Berufsakademie Stuttgart

von

Michael Kutz

April 2005

Bearbeitungszeitraum 3

Monate

Kurs WHD02D

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II

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis IV

Abkürzungsverzeichnis IIV

1

Einleitung 1

2

Grundlagen RFID-Systeme 2

2.1

Unterscheidungsmerkmale 2

2.2

Bestandteile eines RFID-Systems 4

2.2.1 RFID-Chip 4

2.2.2 Elektronischer Produktcode (EPC) 5

2.3

Ziele des Einsatzes 6

3

Betriebsformen des Handels 8

3.1

Funktioneller und institutioneller Handel 8

3.2

Charakterisierung und Klassifizierung der Handelsunternehmen 9

4

Einsatzmöglichkeiten von RFID in einem Handelsbetrieb 10

4.1

Aktionsorientierte Funktionen des Handels 10

4.2

Einsatz von RFID-Systemen in der Logistik des Handelsbetriebes 11

4.2.1 Einsatz auf Paletten Ebene 13

4.2.1.1

Wareneingang im Distributionszentrum 14

4.2.1.2

Interner Warenfluss im Distributionszentrum 15

4.2.1.3

Warenausgang im Distributionszentrum 16

4.2.2 Einsatz auf Umkartons 18

4.2.2.1

Wareneingang im Distributionszentrum 18

4.2.2.2

Kommissionierung im Distributionszentrum 19

4.3

Einsatz von RFID in der Filiale 22

4.3.1 Lagermanagement 23

4.3.2 Bestandsmanagement 24

4.3.3 Einsatz auf Artikel Ebene 26

4.4

Probleme des RFID-Einsatzes 28

5

Implementierung von RFID in einem Handelsbetrieb 30

5.1

Voraussetzungen 30

5.2

Projektablauf 31

5.3

Grundlagen schaffen 32

5.3.1 Vision und Projektziel 33

5.3.2 Prozess Analyse 34

5.3.3 Auswahl eines Pilot Projektes 35

5.3.4 Kosten-Nutzen Analyse 37

5.4

Einbindung der Lieferanten 38

5.5

Auswahl der Hardware 39

---

III

5.6

Auswahl der Software 40

5.7

Evaluierung und Implementierung 41

6

Schlussbetrachtung 44

Anhang 46

Literaturverzeichnis 47

Verzeichnis der Internetquellen 49

Gesprächsverzeichnis 51

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IV

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Modell-Darstellung eines RFID-Systems

3

Abbildung 2: RFID-Chip mit Antennenschlaufen

5

Abbildung 3: Darstellung eines elektronischen Produktcodes (EPC)

5

Abbildung 4: Ziele bei der Einführung von RFID-Systemen

8

Abbildung 5: Logistikkette mit RFID vom Hersteller bis zur Filiale des Händlers

12

Abbildung 6: Kosten und Arbeitsstunden Reduktion im DZ xxx durch Einsatz von RFID-

Systemen auf Paletten Ebene

17

Abbildung 7: Kosten- und Arbeitsstundenreduzierungspotential durch Einsatz von RFID-

Systemen auf Karton Ebene im DZ xxx

21

Abbildung 8: Konsumentenverhalten bei Out-of-Shelf Situationen

25

Abbildung 9: Zeitreduktion durch RFID bei der Regalbefüllung

26

Abbildung 10: Prozess der Wissensbildung in einem RFID-Projekt

33

Abbildung 11: Modellhafte Darstellung einer Logistikkette

35

Abbildung 12: Erwartete Auswirkungen von RFID auf die Zielgrößen der Logistik

43

Abbildung 13: Transponder-Chip von Hitachi auf einer Fingerkuppe

46

Abbildung 14: Die aktionsorientierten Handelsfunktionen

46

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V

Abkürzungsverzeichnis

DZ Distributionszentrum

EDI

Electronic Data Interchange

EPC Electronic Product Code

ERP Enterprise Ressource Planning

EUR Euro

h Arbeitsstunde

KPI

Key Performance Indikatoren

MHD Mindesthaltbarkeitsdatum

NVE Nummer der Versand Einheit

RFID Radio Frequency Identification

RoI

Return of Investment

sec Sekunde

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1

RFID Technologie:

Einsatz und Implementierung in einem Handels-

unternehmen

1 Einleitung

Handelsunternehmen in Deutschland finden sich heute einem immer schärferen Wettbe-

werb ausgesetzt. Das Zusammenwachsen der Welt mit Hilfe von modernen Kommunika-

tionstechnologien lässt neue Wettbewerber auf den traditionellen Markt treten und neue

Vertriebskanäle, wie zum Beispiel den E-Commerce, entstehen. Mit hartem Preiskampf

wird um die Gunst der Kunden geworben. Das Ergebnis sind sinkende Gewinnspannen.

Langfristig überleben kann in diesem Marktumfeld nur, wer seine Prozesse an die Markt-

gegebenheiten anpasst und kontinuierlich optimiert.1

Unternehmen haben daher erkannt, dass dieser Weg zum Erfolg in einer durchgängigen

Planung und Optimierung der Logistikkette liegt. Einer Logistikkette, die die Teilnehmer

durch Zusatznutzen und niedrigere Gesamtkosten wettbewerbsfähiger macht. Der Wett-

bewerb spielt sich nicht mehr nur zwischen Unternehmen ab, sondern zwischen gesam-

ten Logistikketten.2 Der Schlüssel hierzu ist der Aufbau eines anpassungsfähigen Liefer-

ketten Netzwerkes. Eine Supply Chain3, die die Flexibilität besitzt, in fast Echt-Zeit auf

Marktgegebenheiten und -entwicklungen reagieren zu können, ein Netzwerk, das die

Quadratur des Kreises schafft, Lagerbestände zu reduzieren und trotzdem volle Regale

zu garantieren.4 Grundvoraussetzung hierfür ist eine fast vollständige Transparenz des

Warenflusses entlang der Supply Chain und ein einfacher Zugriff auf diese Daten. Der

optimale Einsatz dieser Daten und Informationen ist heute entscheidend für den Erfolg in

einem immer intensiveren Wettbewerb.5 Die Technologie, die dies ermöglichen kann, ist

Radio Frequency Identification ­ kurz RFID. Sie soll die Prozesse in der Konsumgüter

Branche in den nächsten Jahren grundlegend verändern, indem Paletten, Versandeinhei-

ten und sogar einzelne Artikel mit Mikrochips ausgestattet und so kontaktlos über eine

Seriennummer eindeutig identifizierbar werden.6

Für viele Unternehmen aus Industrie und Handel steht daher bei der RFID-

Implementierung auf Grund des hohen Konkurrenzdrucks nicht mehr das ,,ob", sondern

vielmehr das ,,wann" und ,,wie" im Vordergrund.7 Wal-Mart, der größte Einzelhandelskon-

1 Vgl. o.V., 2002, S. 4

2 Vgl. Piontek, J., 2003, S. 1

3 supply chain (engl.) = ,,... ein Netzwerk verschiedener Unternehmen, die zusammenarbeiten, um

ein Produkt herzustellen und es zum Endkunden zu bringen."; o.V., 2004z, S. 84

4 Vgl. o.V., 2002, S. 3

5 Vgl. o.V., 2005j, S. 1

6 Vgl. o.V., 2004, S. 1

7 Vgl. Lietz, K. J., 2005, S. 1

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2

zern der Welt, gab bekannt, dass seine 100 Top Lieferanten in den USA bis zum Jahr

2005 die angelieferten Paletten mit RFID-Chips ausstatten müssen. In Europa treiben

Konzerne wie Metro, Carrefour und Tesco mit Pilotprojekten die Entwicklung voran.8 Eine

europaweite Studie im Jahr 2005 des Marktforschungsinstituts Vanson Bourne ermittelte,

,,... dass 41 Prozent aller europäischen Händler noch in diesem Jahr die Einführung von

RFID planen."9 Es gilt zu entscheiden, ob man bei den ′First Mover′ dabei sein möchte.

Setzt dabei auf den zu erwartenden Know-How Vorsprung und bestimmt zu entwickelnde

Standards mit, oder wartet man ab, beobachtet die Entwicklung und führt die Technologie

ein, wenn sich Standards etabliert haben und die Preise überschaubar sind. Möglicher-

weise gilt es aber dann einen Vorsprung der Konkurrenz wettzumachen, der vielleicht

nicht mehr einzuholen ist.10 Ziel dieser Diplomarbeit ist es, die Einsatzmöglichkeiten von

RFID-Systemen in einem Handelsbetrieb zu untersuchen und eine mögliche Implementie-

rung darzustellen. Dazu wird erst ein allgemeiner Überblick über RFID-Systeme gegeben

und die betreffenden Handelsbetriebe werden definiert. Im ersten Hauptteil der Arbeit soll

dann die Einsatzmöglichkeit der Technologie und die Auswirkung auf die Prozesse in ei-

nem Handelsbetrieb, grob untergliedert in Distributionszentrum und angeschlossene Filia-

len, dargestellt werden. Für einen direkten Praxisbezug und um eine anschauliche Dar-

stellung zu schaffen, soll die mögliche Auswirkung der RFID-Technologie auf ausgewählte

Prozesse bei der xxx analysiert werden. Dabei soll auch auf die möglichen Anwendungs-

gebiete eingegangen werden, die RFID in der Zukunft möglich macht. Den Abschluss des

ersten Hauptteils bildet eine Zusammenfassung der Probleme, die mit dem Einsatz von

RFID-Systemen verbunden sind. Im zweiten Hauptteil der Arbeit wird dann eine mögliche

Implementierung der Technologie in einem Handelsbetrieb behandelt. Aktuelle Beispiele

der verschiedenen Implementierungsphasen in der Konsumgüterbranche sollen auch hier

zur Veranschaulichung herangezogen werden.

2 Grundlagen RFID-Systeme

2.1 Unterscheidungsmerkmale

RFID ist die Abkürzung für Radio-Frequency-Identification. Diese Technologie ermöglicht

es, Daten per Funk zu übertragen.11 Ein RFID-System besteht aus zwei Hardware Kom-

ponenten: dem RFID-Lesegerät und einem RFID-Chip oder ­Transponder der auf die zu

identifizierenden Objekte angebracht wird und mehreren Software Anwendungen, die die

8 Vgl. o.V., 2004m, S. 5

9 Eichstäd, B., 2004, S. 1

10 Vgl. o.V., 2004b, S. 6

11 Vgl. Bald, C., 2004, S. 91

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3

registrierten Einheiten verfolgen, überwachen, melden und verwalten.12 Trotz des verfäl-

schenden Namens fungiert das Lesegerät als Sender, das elektromagnetische Energie

aussendet, um die gespeicherten Daten der RFID-Transponder zu lesen. Es werden ver-

schiedene RFID-Systeme unterschieden:

1. Passive Transponder Systeme

In passiven Transponder Systemen brauchen die RFID-Chips keine eigene Ener-

giequelle. Stattdessen wird die Energie der Radiowelle, die das Lesegerät aus-

sendet benutzt um die Daten abzufragen. Dadurch sind diese passiven Transpon-

der relativ günstig in der Herstellung, allerdings leidet die Reichweite darunter.

2. Semi-passive Transponder Systeme

In semi-passiven Transponder Systemen besitzt der Chip eine eigene Energie-

quelle in Form einer Batterie. Diese wird aber nur dazu verwendet den Chip beim

Senden mit Energie zu versorgen wenn er von einem Lesegerät angesprochen

wird, nicht aber um selbst ein Funksignal auszusenden.

3. Aktive Transponder Systeme

In aktiven Transponder Systemen besitzt der Chip eine Energiequelle um somit

eigene Radiowellen zu generieren und somit Funkwellen auszusenden auch wenn

kein RFID-Lesegerät in Reichweite ist. 13

Im Handel sind nur passive Transponder Systeme sinnvoll, da sie für die Anforderungen

ausreichen. Durch übernommene Verfahren aus der Funk- und Radartechnik kann so ein

kontaktloser Austausch der Daten zwischen Datenträger und Lesegerät ermöglicht wer-

den.14 Abbildung 1 zeigt eine modellhafte Darstellung eines RFID-Systems. Auf die dar-

gestellte Funktionsweise wird in Kapitel 2.5.2 eingegangen.

Kotrolleur

Lesegerät

Transponder

D
a
tennetz

Antenne

Produkt

Abbildung 1: Modell-Darstellung eines RFID-Systems15

12 Vgl. o.V., 2004m, S. 4

13 Vgl. Hodges, S.; Harrison, M. 2003, S. 8

14 Vgl. Finkenzeller, K., 2002, S. 6

15 In Anlehnung an: Renz, A., 2003, S. 5

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