einsatzfelder für rfid zur automatisierung und optimierung innerbetrieblicher identifikations- und...
TRANSCRIPT
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
WIN-Treffen 2006, 14.10.2006 Christian SpröteSeite 3
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig
In kürzester Zeit entwickelte sich ein wahrer Medien-Hype um die neue Technologie
0
Anzahl Artikelje Quartal
60
40
20
70
50
30
10
20
00
/IV
20
04
/III
20
01
/I
20
01
/II
20
01
/III
20
01
/IV
20
02
/I
20
02
/II
20
02
/III
20
02
/IV
20
03
/I
20
03
/II
20
03
/III
20
03
/IV
20
04
/I
20
04
/II
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
WIN-Treffen 2006, 14.10.2006 Christian SpröteSeite 4
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig
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
WIN-Treffen 2006, 14.10.2006 Christian SpröteSeite 5
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig
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
WIN-Treffen 2006, 14.10.2006 Christian SpröteSeite 6
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig
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
WIN-Treffen 2006, 14.10.2006 Christian SpröteSeite 7
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig
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.
WIN-Treffen 2006, 14.10.2006 Christian SpröteSeite 8
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig
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
WIN-Treffen 2006, 14.10.2006 Christian SpröteSeite 9
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig
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.
WIN-Treffen 2006, 14.10.2006 Christian SpröteSeite 10
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig
Die Gesamtkosten einer RFID-Lösung liegen im betrachteten Modell deutlich über den Kosten einer klassischen InventurBeispiel Inventurautomatisierung: Mögliches Berechnungsergebnis
Investitions-zeitpunkt
Jahr 1
kum
ulie
rte G
esa
mtk
ost
en (
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.
WIN-Treffen 2006, 14.10.2006 Christian SpröteSeite 11
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig
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
WIN-Treffen 2006, 14.10.2006 Christian SpröteSeite 12
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!