Kosten-Nutzen-Analyse von RFID-Systemen aus Sicht der Nutzer

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Grundlagen der RFID-Technologie
2.1 Ausgangssituation
2.2 Funktionsweise von RFID-Systemen

3. Relevante Kostenaspekte
3.1 Die traditionelle Kostenrechnung
3.2 Prozessorientierte Identifikation von Kostenveränderungen
3.3 Kosten bei der Einführung von RFID

4. Relevante Nutzenaspekte
4.1 Klassifizierung des Nutzenbegriffs
4.2 Prozessorientierter Nutzen
4.3 Unternehmensweiter Nutzen
4.4 Immaterieller Nutzen

5. Kosten-Nutzen-Analyse
5.1 Grundlagen zur Kosten-Nutzen-Analyse
5.2 Ermittlung prozessorientierter Nutzenpotentiale
5.3 Ermittlung unternehmensweiter Nutzenpotentiale
5.4 Ermittlung immaterieller Nutzenpotentiale
5.5 Gesamtbetrachtung

6. Kritische Beurteilung und Ausblick

Literaturverzeichnis

1. Einleitung

Der Radio Frequency Identification (RFID) – Technik wird aktuell ein enormes Potential für Innovationen in Industrie und Handel bescheinigt. In der öffentlichen Diskussion wird dabei der Eindruck erweckt, dass ein Allheilmittel zur effizienten Gestaltung von Informations- und Identifikationssystemen gefunden wurde. Dieser allgemeinen Euphorie steht jedoch die grundlegende Frage der Wirtschaftlichkeit beim Einsatz von RFID gegenüber.

Ziel der vorliegenden Arbeit soll es sein, eine theoretisch fundierte Methode zu entwickeln, die es erlaubt, Nutzen und Kosten der Einführung von RFID zu erfassen, um konkrete Aussagen zur Wirtschaftlichkeit treffen zu können. Hierbei stehen ökonomische Überlegungen im Vordergrund. Da eine allgemeingültige Beurteilung des Einsatzes für alle Branchen nicht möglich ist, beschränkt sich diese Arbeit auf die Betrachtung einer Verwendung in Handelsbetrieben. Ingenieursspezifische Fragen zur technischen Machbarkeit sind in diesem Zusammenhang durchaus wichtig, sollen aber nicht Gegenstand dieser Arbeit sein.

Im zweiten Kapitel erfolgt eine Einführung zum derzeitigen Stand der Identifikationstechnik, mit einer kurzer Beschreibung der grundlegenden Funktionsweise von RFID. Die Kapitel drei und vier stellen die Basis der weiterführenden Analyse dar. Im dritten Kapitel werden zunächst einige elementare Aspekte der traditionellen Kostenrechnung erläutert, um im nächsten Schritt eine alternative Umsetzung der Kostenerfassung in Form der Prozesskostenrechnung vorzustellen. Abschließend werden mögliche Anschaffungskosten beschrieben, die bei der Einführung von RFID entstehen. Kapitel vier beschäftigt sich mit der Erfassung des Nutzens. Zunächst wird der Nutzenbegriff für die weitere Analyse operationalisiert, indem er in verschiedene Kategorien gegliedert wird. Diese werden im Anschluss zur weiteren Verwendung detailliert beschrieben.

Das fünfte Kapitel widmet sich der eigentlichen Kosten-Nutzen-Analyse. Es wird ein Verfahren vorgestellt, das die Überlegungen aus den vorhergehenden Kapiteln miteinander vereint. Zur Illustration werden die Maßnahmen von einem sukzessiv erweiterten Beispiel begleitet, welches abschließend zu einer kompletten Kosten-Nutzen-Analyse zusammengeführt wird. Das Resümee erfolgt im sechsten Kapitel, indem eine kritische Würdigung des Sachverhalts und ein Ausblick auf die zukünftige Entwicklung der Technik präsentiert werden.

2. Grundlagen der RFID-Technologie

2.1 Ausgangssituation

Der Schwerpunkt der technischen Betrachtung soll in der Darstellung der allgemeinen Funktionsweise der RFID-Technologie liegen und im Speziellen die Relevanz für die Ermittlung von Kosten-Nutzen-Relationen verdeutlichen. Um den Material- und Informationsfluss der Objekte beim Durchlauf durch die Wertschöpfungskette effizient zu gestalten, müssen diese automatisch und eindeutig identifizierbar sein. Dies macht in der Praxis automatische Identifikationssysteme erforderlich.

Bisher haben sich neben Klarschriftlesern (Optical Character Recognition) vor allem Barcodesysteme etabliert . Durch den Barcode werden in der Regel Informationen über das Produktionsland, den Hersteller des Produktes und die Seriennummer in 13 Ziffern hinterlegt. Diese Informationen werden durch die Abfolge und Breite von schwarzen und weißen Balken codiert dargestellt und auf dem jeweiligen Objekt angebracht, so dass sie durch Laserscanner ausgelesen werden können. Die Vorteile der Barcodelabel resultieren aus ihrer weiten Verbreitung und der hohen Standardisierung. Zudem verursacht der Einsatz der Technik auch im flächendeckenden Einsatz überschaubare Kosten.^[1] Die Schwächen des Barcodes liegen im Prinzip der optischen Abtastung. Diese kann durch die Verschmutzung oder Beschädigung des Barcodes beeinflusst werden und benötigt eine relativ genaue Ausrichtung von Label und Scanner. Weitere Defizite sind der geringe Informationsgehalt und die fehlende Wiederbeschreibbarkeit. Zudem erfolgt eine Auslesung nur einzeln und mit manuellem Aufwand. Diese Schwächen des Barcodes zeigen ein enormes Verbesserungspotential bei den automatischen Identifikationssystemen auf. Eine Technologie, die diese Potentiale zukünftig ausschöpfen könnte, ist RFID.^[2]

2.2 Funktionsweise von RFID-Systemen

Die RFID Technologie besteht grundsätzlich aus drei Komponenten: Einem Rechner (inkl. Applikation), dem Lesegerät mit einer Kopplungseinheit (Spule bzw. Antenne) und einem RFID-Transponder (häufig auch Tag oder Label genannt).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Als Rechner dient beispielsweise ein Computer, der mittels Applikation mit dem Lesegerät kommuniziert. In diesem Prozess werden Daten und Anweisungen an das Lesegerät gesendet und es werden Antwortdaten empfangen. Hierbei handelt es sich z.B. um das Auslesen aller RFID-Transponder im Lesebereich oder um das Beschreiben eines RFID-Transponders mit Daten. Das Lesegerät selbst kodiert die Anweisungen und übermittelt sie an den Transponder. Alle RFID-Label, die sich in der Reichweite befinden senden umgehend die jeweiligen Antwortdaten zu

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

rück.^[3]

Abb. 1 Komponenten eines RFID-Systems^[4]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Transponder ist ein Kunstwort, welches aus den Begriffen Transmitter (Sender) und Responder (Empfänger) zusammengesetzt wurde. Er besteht aus einem Datenträger (z.B. Mikrochip) und einem Koppelelement. Je nach Einsatzgebiet und den technischen Anforderungen gibt es unterschiedliche Ausprägungs- und Bauformen von RFID-Transpondern. Einige Beispiele werden in Abbildung 2 aufgezeigt.

Abb. 2 RFID-Transponder^[5]

Transponder unterscheiden sich jedoch nicht nur im Aussehen, sondern auch in der Funktionsweise und bezüglich der grundlegenden technischen Eigenschaften. Folgende Aspekte sind dabei besonders hervorzuheben:

- Energieversorgung
- Sendefrequenz/ Lesereichweite
- Speicherstruktur
Die Energieversorgung kann passiv, aktiv oder semi-aktiv erfolgen. Passiv bedeutet, dass der Transponder über keine eigene Energiequelle verfügt, sondern die Energie des Lesefeldes, welches vom Lesegerät erzeugt wird nutzt, um den Datentransfer zu gewährleisten und den Mikrochip zu betreiben. Aktive Transponder verfügen über eine Batterie, die es ermöglicht beide Funktionen selbständig zu durchzuführen. Semi-aktive Transponder nutzen ihre interne Batterie zur Energieversorgung des Mikrochips, der Datentransfer wird jedoch aus dem Energiefeld des Lesegerätes gespeist.^[6]

Die Sendefrequenz ist in drei Bereiche zu unterteilen: den Niederfrequenzbereich (125 KHz), den Hochfrequenzbereich (13,56 MHz) und den Ultrahochfrequenzbereich (860-930 MHz). Der Hauptunterschied resultiert aus den verschiedenen Leseabständen. Niederfrequente Tags eignen sich z.B. sehr gut für die Warensicherung im Einzelhandel. Hochfrequente Systeme kommen zum Einsatz, wenn größere Distanzen zu überbrücken sind. Die Übermittlung erfolgt schneller als bei niedrigen Frequenzen und kann weitere Entfernungen überbrücken.^[7] Da die Herstellung mit höheren Kosten verbunden ist, gestaltet sich der Einsatz jedoch als kostspieliger.^[8]

Bei Betrachtung der Speicherstruktur ergeben sich drei Kategorien:

- RFID-Transponder mit WORM-Speicher (write-once-read-many-times)

Der Tag speichert eine Identifikationsnummer, welche einmal beschrieben wird und beliebig oft ausgelesen werden kann. Die Nummer dient als Referenz, um auf weitere Daten in einer Datenbank zuzugreifen.

- RFID-Transponder mit ID-Nummer und Datenspeicher Diese Label können direkt beschrieben werden.
- RFID-Transponder mit komplexer Datenstruktur und Sicherheitsmerkmalen

Die Beschreibung von Tags mit Daten ist sinnvoll, wenn aus Zeit- oder Verbindungsgründen kein Kontakt zu einer Datenbank möglich ist. Das direkte Speichern auf dem Transponder ermöglicht unter diesen Umständen einen besseren Informationsfluss.^[9]

3. Relevante Kostenaspekte

3.1 Die traditionelle Kostenrechnung

Die Kostenrechnung als Kernbestandteil des internen Rechnungswesens, dient der zieladäquaten Steuerung der innerbetrieblichen Faktorkombinationsprozesse. Sie umfasst neben den internen Aufgaben der Bereitstellung entscheidungsrelevanter Daten zu Planungs- und Kontrollzwecken zudem externe Aufgaben, die aus handels- und steuerrechtlichen Vorschriften resultieren.^[10]

Die gesamten Kosten eines Unternehmens lassen sich im Hinblick auf eine sich verändernde Kosteneinflussgröße in variable und fixe Kosten separieren. Während die fixen Kosten bei einer Veränderung der Einflussgröße in der Regel konstant bleiben, stehen die variablen Kosten in einem proportionalen Verhältnis zu dieser. Damit es möglich ist, die Kosten den einzelnen Verrechnungseinheiten direkt zurechenbar zu machen, differenziert die Kostenrechnung zusätzlich zwischen Einzel- und Gemeinkosten. Einzelkosten sind alle Kosten, die sich verursachungsgerecht einer betrieblichen Leistung zuordnen lassen. Gemeinkosten können hingegen nicht direkt zugeordnet werden, sondern müssen anhand von Bezugsgrößen verrechnet werden.^[11] Einzelkosten sind stets variabel, während Gemeinkosten sowohl fix als auch variabel sein können (vgl. Abb.3).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3 Unterscheidung der Kostenbegriffe

Damit eine Zurechnung dieser Kostenbestandteile erfolgen kann, ist es notwendig eine genaue Abgrenzung vorzunehmen. Ausgangspunkt ist die Kostenartenrechnung, in der die Kosten einer Periode erfasst und den jeweiligen Kostenarten zugeordnet werden. Die identifizierten Gemeinkosten können in einem nächsten Schritt mit Hilfe der Kostenstellenrechnung auf die einzelnen Kostenstellen verteilt werden. Die hierbei ermittelten Gemeinkosten-Zuschlagssätze und die erfassten Einzelkosten der Kostenartenrechnung sind Grundlage für die Kostenträgerrechnung, in der kalkuliert wird, wie hoch die Selbstkosten für die einzelnen Kostenträger (z.B. Produkteinheit) sind.

Je nachdem, ob den Kostenträgern sämtliche oder nur die variablen Kosten zugeordnet werden, unterscheidet man zwischen Systemen der Vollkosten- und Teilkostenrechnung.^[12] Für kurzfristige Entscheidungen liefert die Teilkostenrechnung entscheidungsrelevantere Daten, da lediglich die variablen Kosten betrachtet werden und nur diese kurzfristig beeinflussbar sind. Aus mittel- bis langfristiger Sicht dominieren die Vorzüge der Vollkostenrechnung, da die gesamten Kosten in die Kalkulation aufgenommen werden.

3.2 Prozessorientierte Identifikation von Kostenveränderungen

Die Durchführung einer Kosten-Nutzen-Analyse zur Bewertung von Prozessoptimierungen im logistischen Bereich setzt voraus, dass Kostenveränderungen eindeutig erfasst und zugeordnet werden können. Die traditionellen Konzepte der Kostenrechnung können nur eingeschränkt für Transparenz in diesem Bereich sorgen, da Gemeinkosten heute noch weitgehend über Gemeinkostenzuschlagsätze auf die einzelnen Kostenträger verteilt werden. Es sind somit keine konkreten Aussagen über Kosteneinsparungen bei Rationalisierungsprojekten möglich.^[13] Da die indirekten Leistungsbereiche wie Logistik, Entwicklung oder Qualitäts-management in den letzten Jahren permanent gewachsen sind, wird der Anteil der Gemeinkosten an den Gesamtkosten immer höher. Eine ungenaue Zurechnung der Gemeinkosten kann dadurch für Verzerrungen bei der Kostenkalkulation sorgen, was gerade bei der Prognose von Selbstkosten zu bedeutenden Problemen führen kann. Das besonders in der Logistik so wichtige Denken in Prozessen könnte in Form der Prozesskostenrechnung Fortschritte zur besseren kostenrechnerischen Berücksichtigung bringen.

Die Prozesskostenrechnung ist ein verfeinerter Ansatz der Vollkostenrechnung, der die angefallenen Gemeinkosten prozessorientiert aufschlüsselt und zuweist. Grundlage bei der Einführung einer Prozesskostenrechnung ist die Ermittlung und Strukturierung des Betriebsgeschehens in Form von Prozessen. Ein Prozess ist nach Pfohl die Zusammenfassung logisch zusammenhängender Arbeitsschritte, die einen bestimmten Input in einen bestimmten Output transferieren.^[14] Da Prozesse in der Regel abteilungs- bzw. kostenstellenübergreifend sind, kann eine Prozesskette wie in Abbildung 4 hierarchisiert werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4 Prozesshierarchie^[15]

Ein Hauptprozess beschreibt einen wesentlichen Ablauf innerhalb eines Systems und kann darüber hinaus als Summe von sachlich zusammen gehörenden Teilprozessen dargestellt werden. Ein Teilprozess ist ein kostenstellenbezogener Arbeitsvorgang, der durch die Zusammenfassung von Aktivitäten gebildet wird.^[16] Betrachtet man beispielsweise die Beschaffung von Material als einen Hauptprozess, kann dieser in mehrere Teilprozesse unterteilt werden (Ware bestellen, Ware annehmen, Ware prüfen, Ware einlagern). Diese Teilprozesse können wiederum in Aktivitäten aufgespaltet werden. So müssen bei der Warenbestellung zunächst die Lieferanten kontaktiert werden, daraufhin Eingaben im System vorgenommen werden, usw.

Für die Prozessanalyse stehen unterschiedliche Methoden zur Erfassung der relevanten Prozessdaten zur Verfügung. Primär kann man auf bereits vorhandene Unterlagen zurückgreifen. Hierzu zählt man unter anderem Arbeitsablaufpläne, Arbeitsplatzbeschreibungen, Stellenbeschreibungen, aber auch bereits erhobene Daten aus der Kostenrechnung.^[17] Zur Ergänzung und Bestätigung bietet es sich an, weitere spezielle Informationen zu ermitteln. Durch Befragungen, Beobachtungen, Schätzungen oder Prozess-Benchmarking kann eine präzise Analyse der Prozesse vorgenommen werden.

Nach der Identifizierung der Prozessdaten ist es notwendig, geeignete Maßgrößen zur mengenmäßigen Quantifizierung zu definieren. Diese Maßgrößen werden in der Literatur als Kostentreiber (bzw. cost driver) bezeichnet. Je nachdem, ob sich ein Prozess in Abhängigkeit vom Leistungsvolumen mengenvariabel oder mengenfix verhält, unterscheidet man zwischen „leistungsmengeninduzierten“ (lmi) oder „leistungsmengenneutralen“ (lmn) Prozessen.^[18] Für reine lmn-Prozesse sind dabei keine Maßgrößen zu formulieren. Ein geeigneter Kostentreiber, um den oben beispielhaft erwähnten Hauptprozess „Beschaffung von Material“ zu quantifizieren, wäre z.B. die Anzahl der getätigten Bestellvorgänge in einer Periode. Sobald die geplanten Prozessmengen und die gesamten Prozesskosten bekannt sind, können einzelne Prozesskostensätze bestimmt werden, mit denen jeder Prozess letztendlich monetär bewertet werden kann.^[19]

[...]

^[1] Vgl. Müller (2005), S. 12.

^[2] Vgl. Finkenzeller (2002), S. 2.

^[3] Vgl. Lampe (2005), S. 70.

^[4] Vgl. Finkenzeller (2002), S. 7.

^[5] Vgl. http://www.bof.nl/rfid/ und http://www.ti.com/rfid/

^[6] Vgl. Lampe (2005), S. 73.

^[7] Vgl. Sato Cooperation (2006), S. 3.

^[8] Vgl. Sato Cooperation (2006), S. 5.

^[9] Vgl. Lampe (2005), S. 81.

^[10] Vgl. Coenenberg (2003), S. 37.

^[11] Siehe ebenda, S. 30.

^[12] Vgl. Fandel et al. (2004), S. 236.

^[13] Vgl. Heinz et al. (1997), S. 41 f.

^[14] Vgl. Pfohl (1994), S. 26 f.

^[15] In Anlehnung an Heinz et al. (1997), S. 18.

^[16] Siehe ebenda, S. 18.

^[17] Siehe ebenda, S. 20 ff.

^[18] Vgl. Horváth / Mayer (1993), S. 21.

^[19] Siehe ebenda, S. 23.