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Technik

Prozessoptimierung - Die Radio Frequency Identification (RFID) bietet der Logistik ein hohes Optimierungsgpotenzial. Dabei stehen nicht allein Kostensenkungen im Vordergrund. Im Wesentlichen geht es um eine nachhaltige Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit.

10. Juni 2011

RFID-Transponder sowie (optische) 1D/2D-Codes haben eine einfache Aufgabe: Die automatische Identifikation von Objekten aller Art. Dazu werden Erfassungssysteme an allen erforderlichen Stellen eingesetzt, die eine eindeutige Identifikationsnummer und gegebenenfalls weitere Daten erfassen. Doch die eigentliche Bedeutung entsteht aus der Verknüpfung dieser Kennnummern mit den Informationspools der IT-Systeme. Zwar existiert in den Datenbanken ein umfangreiches Wissen über die Produkte, Sendungseinheiten oder Transportbehälter, z.B. die aktuelle Verwendung, die Position, der Status, die bisherige Verwendung usw. Damit aber die IT-Systeme mit dem realen Zustand übereinstimmen, sind automatische Identifikationssysteme notwendig – manuelle Eingaben sind zu fehlerträchtig. Die eigentliche Aufgabe für RFID und optische Codes ist also, eine automatische Synchronisation der Datenbank-Inhalte mit den tatsächlichen Gegebenheiten sicherzustellen.

Vielfältige Möglichkeiten

Die Anwendungsmöglichkeiten von RFID sind äußerst vielfältig und erschließen gegenüber optischen Codes neue Einsatzfelder in der Logistik. Drei Beispiele werden im Folgenden näher vorgestellt. Erstens: die automatische Buchung an Gefahrenübergängen. Die Erfassung von Warenbewegungen an Gefahrenübergängen – zum Beispiel die Übergabe an den Frachtführer – ist in der Supply Chain von besonderer Bedeutung. So werden das Haftungsrisiko für die Ware selbst und deren vertragsgemäße Zustellung an ein anderes Unternehmen übertragen. Schon aus diesem Grund ist eine lückenlose Dokumentation notwendig. Ein Problem ergibt sich aber aus den unterschiedlichen Systemen, die zum Einsatz kommen. Zwar werden in eng geführten Supply Chains entsprechende Schnittstellen in den IT-Systemen vorgesehen, doch ist dies nicht immer unproblematisch. Eine automatische Erfassung aller Warenübergänge mit standardisierten Identifikationstechniken ist deshalb erforderlich. RFID gilt hier oft als Mittel der Wahl.

Deutliche Vorteile

Die Transponder können auf unterschiedlichsten Objekten angebracht und auf ausreichend große Distanzen (mehrere Meter) ausgelesen werden, sodass sich an den Arbeitsabläufen der Mitarbeiter nicht unbedingt etwas ändern muss. Doch in der Praxis ergeben sich immer wieder Herausforderungen aufgrund der Materialbeschaffenheit der zu erfassenden Waren. Flüssigkeiten und Metalle können die Erfassungsqualität deutlich beeinträchtigen, sofern die Transponder und RFID-Antennen nicht fachgemäß installiert werden. Doch meist überwiegen die Vorteile deutlich. So kann per RFID eine sogenannte Pulkerfassung realisiert werden. Das heißt: Das System kann zahlreiche Artikel einer Warensendung gleichzeitig identifizieren. Zudem verfügt jedes Objekt nun nicht nur über eine Typkennung, sondern auch über eine weltweit eindeutige Seriennummer. Damit kann z.B. eine automatische Zuordnung von Seriennummern zum Lieferschein erfolgen, um eine Grundlage etwa für spätere Garantieabwicklungen oder für Leasinggeschäfte zu schaffen. Ein derartiges System nutzt SECM, Hersteller von Telefon-Endgeräten.

Bessere Datenqualität

Jedes Telefon erhält in der Produktion einen RFID-Chip eingesetzt, der später in der Logistik zur Wareneingangs- und -ausgangsbuchung verwendet wird. Mehr als hundert Telefone werden gleichzeitig identifiziert, ohne die Geräte aus der Umverpackung entnehmen zu müssen. Die durch RFID mögliche Erfassung einzelner Seriennummern verbessert zudem die Datenqualität – bislang konnten einem Kunden nur die bestellten Typen, nicht aber die konkreten Geräte zugeordnet werden.

Auch in industriellen Umgebungen lässt sich RFID für die automatisierte Datenerfassung am Warenausgang einsetzen, so im Aleris-Werk in Töging. Das Unternehmen stellt kundenspezifische Aluminimum-Legierungen her, die im flüssigen Zustand mit speziellen Wärmeschutz-Behältern zum Kunden transportiert werden. Bislang wurden die Verwendung der Behälter und die Warenausgangsbuchung manuell anhand einer auf den Behälter aufgesprühten Nummer vorgenommen. Eine solche Erfassung durch die Mitarbeiter ist aber fehlerbehaftet und wird aufgrund der hohen Kosten nur punktuell vorgenommen.

Hohe Effizienz

Durch die Anbringung eines speziellen RFID-Transponders an jedem Transportbehälter und der Aufstellung von RFID-Lesegeräten beim Warenausgang, bei Service und Reinigung der Behälter sowie bei der Befüllung ist es möglich, eine lückenlose Behälter-Historie automatisch zu generieren. Damit gelingt nicht nur der Nachweis der pünktlichen Lieferung, sondern auch eine Senkung von Kosten, zum Beispiel bei der Wartung der Behälter.

Das zweite Beispiel ist die Verknüpfung der Identifikation mit Zusatzdaten. In manchen Anwendungsgebieten kann RFID auch über die ausschließliche Identifikation der Waren hinaus eingesetzt werden. So gibt es in Branchen wie der Nahrungsmittelproduktion oder der pharmazeutischen Industrie hohe Anfor-derungen an die Qualität der Lieferkette, etwa die Einhaltung eines bestimmten Temperaturprofils. Derzeit wird an RFID-Transpondern geforscht, die über zusätzliche Sensoren derartige Messreihen aufnehmen und später – zum Beispiel bei der Übergabe an den Endkunden – drahtlos zur Verfügung stellen können. Derartige RFID-Sensoren könnten Umgebungsbedingungen wie Temperatur und Feuchtigkeit oder auch Erschütterungen aufzeichnen.

Klarer Informationsgewinn

Doch auch ohne forschungsintensive RFID-Sensoren kann die Verknüpfung von RFID und anderen Informationen gewinnbringend sein. So kann insbesondere die Ausrüstung von Lkw mit GPS/GPRS-Systemen eine wichtige Grundlage für die lückenlose Verfolgung auch auf dem Transportweg bieten. Per RFID wird bei der Verladung die Ware identifiziert. Anschließend gibt der Lkw laufend seine aktuellen Positionsdaten an die Logistikzentrale durch. Abweichungen von der geplanten Transportzeit, etwa aufgrund von Verkehrs- oder Witterungsbedingungen, werden in Echtzeit erkannt. Der Warenempfänger gewinnt wichtige Informationen, um seine Produktion der tatsächlichen Lieferung anzupassen – ein entscheidender Vorteil nicht nur bei Just-in-time- bzw. Just-in-sequence-Systemen.

Optimierte Lagerprozesse

Drittes Beispiel: die Lagerorganisation. Auch sie kann durch RFID verbessert werden, insbesondere durch das Wegfallen von Suchprozessen bei Fehlern. Dabei ist nicht unbedingt ein eher aufwendiges Realtime-Locating-System (RTLS) erforderlich, das in der Regel mit aktiven und damit teuren Transpondern arbeitet. Die Funktion kann teilweise auch mit passiven Standard-RFID-Systemen implementiert werden. Dazu werden die Förderzeuge mit RFID-Antennen und -Readern ausgerüstet. Mit einer oder mehreren Antennen erfasst das Fahrzeug die Ware, zum Beispiel die aufgenommene Palette. Eine weitere Antenne wird am Fahrzeugboden montiert und nach unten ausgerichtet. Sie wird genutzt, um im Boden eingebrachte RFID-Transponder zu erfassen. Diese Transponder senden keine Waren-Identifikationsnummer, sondern ihre Koordinaten, um so dem Stapler eine eindeutige Positionsbestimmung zu ermöglichen. Durch dieses System wäre im Prinzip auch eine chaotische Lagerhaltung möglich, das heißt, ein freies Einstellen der Waren an beliebige, freie Stellplätze. Dank der Bodentransponder und der Warenidentifikation ist jederzeit eine exakte Bestimmung der Position jeder Palette möglich.

Bei Lagersystemen mit Fördereinrichtungen, etwa mit Hängefördersystemen, kann RFID auch die Steuerung der Warenbereitstellung übernehmen. So nutzt die Firma Eder als Hersteller und Service-Dienstleister für die Distribution von Fußmatten ein RFID-gestütztes Logistikzentrum. Dank RFID stellt die Anlage die Fußmatten für einzelne Touren in genau der richtigen Reihenfolge zur Verfügung. Manuelles Umsortieren durch den Fahrer vor Ort oder das Ausliefern einer Matte mit falschem Aufdruck können vollständig ausgeschlossen werden.

Derartige Ansätze können noch weiter gedacht werden. So hat Siemens mit dem Autonomous Navigation System (ANS) eine Stapler-Steuerung entwickelt, die das Förderzeug ohne menschlichen Fahrer durch ein Lager steuert. Damit ist ein vollständig autonomes Lagermanagement möglich. Für den Fall, dass die falsche Lieferung am Lagereingang bereitgestellt wird, ist zur eindeutigen Erkennung der Palette beziehungsweise Sendungseinheit auch der ANS-Stapler mit RFID ausgerüstet.

Bleibt die Frage: Lohnt sich der Umstieg von optischen Codes auf RFID? Eine allgemeingültige Antwort lässt sich kaum geben. So viel aber ist sicher: Ein Unternehmen, das bereits eine ausgeklügelte Warenerfassung mit Barcodes oder 2D-Codes einsetzt, kann durch die schnellere Erfassung der Waren profitieren – Stichwort Pulkerkennung. Dies kann, wie geschildert, zu einer höheren Datenqualität führen, die in späteren Prozess-Schritten einen Vorteil bietet.

Erhebliches Potenzial

Andere Firmen, die bislang an einigen Stellen – etwa aufgrund des aufwendigen, da manuellen »Abschießens« der Barcodes – auf eine Erfassung verzichtet haben, können durch RFID ohne Umstellung ihrer Arbeitsabläufe ihre Datenlücke schließen und auf diese Weise eine höhere Qualität im Supply Chain Management erzielen. Dem gegenüber stehen vor allem die Transponderkosten. Muss doch jedes Objekt mit einem RFID-Chip ausgerüstet werden. Doch gerade in der dauerhaften Ausrüstung der Waren mit RFID liegt ein weiteres, erhebliches Nutzenpotenzial, dann nämlich, wenn der RFID-Chip nicht nur durch den Lieferanten, sondern durch alle Beteiligten der Supply Chain genutzt wird. Ambitionierte Projekte in der Automobilindustrie zeigen auf, wie RFID-gestützte Lieferketten funktionieren können. RFID ist dann nicht nur ein Hilfsmittel zur Optimierung von Prozessen, sondern ein gewichtiger Vorteil im globalen Wettbewerb.

Daten & Fakten:

Mit seinem Portfolio für die industrielle Identifikation optimiert Siemens Produktionssteuerung, Asset Management, Tracking & Tracing und Supply Chain Management.

Als führender Anbieter von Identifikationssystemen bietet das Unternehmen ein umfassendes Spektrum von RFID- und Code-Lesesystemen an.

Erschienen in Ausgabe: 03/2011