Die zunehmende Verbreitung des Supply Chain Managements bedingt eine bessere Steuerung, bei der immer mehr Daten benötigt werden. Diese können mit Identifikationstechniken sowohl im innerbetrieblichen Materialfluss als auch entlang der kompletten Supply Chain automatisch erfasst werden. Hier wird das Thema RFID interessant.

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In einer Reihe von Anwendungsfällen sind mit Transpondertechnologie hohe Nutzwerte bezogen auf Warensicherheit, Warenverfügbarkeit und reduzierte Logistikkosten aufzeigbar. Dabei stehen bei RFID-Anwendungen einige neue Qualitäten im Vordergrund, die mit herkömmlichen Identsystemen, wie etwa Bar-Coding und Scanning nicht möglich sind:

- Hinterlegung zusätzlicher Informationen direkt auf dem Transponder

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- Genaue Identifikation einzelner Warenstücke durch individuelle Seriennummern zusätzlich zur Produktidentifikation

- Identifikation erfolgt automatisch ohne Bedarf für manuelles Handling

- Identifikationsmöglichkeit, auch wenn keine Sichtlinie zwischen Transponder und Lesegerät besteht

- Gleichzeitige Identifikation vieler Transponder durch ein Lesegerät

Somit sind Daten- und Warenströme automatisch synchronisiert. Die richtigen Daten sind garantiert zu richtigen Zeit am richtigen Ort.

Tracking & Tracing

In automatisierten Lagern ist immer eine enge Verzahnung von Waren- und Datenstrom gegeben. Sie wird durch Visualisierungssysteme transparent, und über Lagerverwaltungssysteme zur optimierten Steuerung des gesamten Lagers genutzt. Über RFID vorbereitete IT-Systeme, wie denen der ProX4-Familie von Siemens L&A, wird diese Transparenz und damit verbundene Optimierungsmöglichkeiten in unstrukturierte oder manuell bediente Bereiche hineingetragen. Sie wird sogar über die Grenzen des Lagers bis hin zu komplizierten Transportketten mit mehreren Umschlägen fortgesetzt. So sind Null- Fehler Wareneingänge ebenso wie eine hundertprozentig korrekte Verladung entlang der gesamten Transportkette möglich, Etikettierprozesse entfallen. Typische manuelle Transportvorgänge - etwa mit Gabelstaplern - kommen ohne Scannen aus. Genaue Daten über Ort und Uhrzeit können an relevanten Meldepunkten automatisch aufgenommen und an Tracking& Tracing-Systeme übermittelt werden. Daten, die die Verarbeitung in nachfolgenden Systemen steuern, werden zeitnaher und detaillierter zur Verfügung gestellt. Durch den Einsatz beschreibbarer Transponder lassen sich die Daten auch direkt am Objekt hinterlegen und zusätzlich weitere Merkmale wie zum Beispiel Temperaturverläufe aufzeichnen. Damit ist eine neue Qualität der Supply Chain Visualisierung hinsichtlich Granularität des Transportverlaufs, Fehlertoleranz und Historisierung erreicht. Es entstehen neue Möglichkeiten der Automatisierung. So können etwa im Rahmen von Supply Chain Eventmangement- Systeme diese Daten einer Soll-Ist-Analyse unterzogen werden, die bei Abweichungen automatische Regelprozesse einleiten, beziehungsweise enn regelbare Toleranzen überschritten sind, Nachrichten an einen Administrator erzeugen und somit kurzfristig eine angemessene Reaktion ermöglichen.

Transponder-Daten

Durch die Möglichkeit Daten auf dem Transponder zu hinterlegen, lassen sich weitere logistische Prozesse positiv beeinflussen. Handlungsanweisungen und Arbeitspläne für Value Adding Services durch Fremdfertiger oder 3PL lassen sich auch an Orte übermitteln, die IT-Systemen sonst aus Gründen von Kosten oder mangelnder Infrastruktur nur schlecht zugänglich sind. Einzelne Arbeitsschritte können zur Kontrolle und Qualitätssicherung im Transponder dokumentiert werden.

Anwendungen in der Logistik

Wirtschaftliche Lösungen lassen sich zurzeit in mehreren Bereichen der Logistik erreichen. Auf dem Gebiet einzelner identifizierter Warenstücke steht besonders das hochpreisige Warensortiment im Fokus, bei dem neben dem Identifikationsder Sicherheitsaspekt eine wesentliche Rolle spielt.

Siemens L&A engagiert sich in Pilotversuchen zu Prozessen innerhalb von Distributionszentren. Dort werden zusammen mit den Kunden vor allem Wechselwirkungen zwischen schneller Fördertechnik und Sortiersystemen und Behältern mit vielen einzel identifizierten Watenstücken untersucht. In einem aktuellen Versuch der Metro AG wird unter Beteiligung der Siemens L&A die gesamte Logistikkette eines Textilherstellers vom Produktionslager bis zum Point of Sale betrachtet.

Greifbarer sind jedoch RFID-Anwendungen auf Ladungsträger- und Paketebene. Die höchste Wirtschaftlichkeit wird mit umlaufenden Ladungsträgern in einem geschlossenen System erreicht. Dort verfügt Siemens über ein hohes Maß an Erfahrung durch eine Vielzahl von aktiven Installationen und ist in der Lage, eine detaillierte Wirtschaftlichkeitsberechnung vorzunehmen.

Für Hochleistungsanlagen ist RFID jedoch weithin attraktiv, wie das Beispiel des im Dezember 1994 in Betrieb genommenen Versandzentrums der Quelle AG in Leipzig zeigt. Dort werden an Spitzentagen 600.000 Positionen für bis zu 180.000 Kunden versendet. Die Ware wird in mehreren Kommissionierwellen zunächst artikelbezogen in Wannen vorkommissioniert, um dann durch ein System von vier Sortern auftragsbezogen fein kommissioniert zu werden. Die Wannen, die in den unterschiedlichen weitläufigen Kommissionierbereichen entstehen, müssen schnell und ohne Durchmischung unterschiedlicher Wellen zu den Sortern geroutet werden. Dadurch entstehen an einigen I-Punkten in der Fördertechnik Durchsätze in einer Größenordnung, dass permanent Reaktionszeiten im Bereich deutlich unterhalb einer Sekunde gefragt sind. In der Anlage wird die Leistung dadurch erreicht, dass sie Wannen mit beschreibbaren Transpondern ausgestattet sind, die die Identifikation der Welle mit sich führen, und somit ohne zusätzliche Schnittstellen und Telegrammverkehre Routing Entscheidungen direkt in der SPS getroffen werden können. Zusätzlich erhält das System durch diese Technologie ein Hohes Maß an Fehlertoleranz und Ausfallsicherheit. Falls die überlagerte Rechnerebene nicht verfügbar sein sollte, können die Wannen vollständig autark transportiert werden. Nach Wiederanlauf korrigiert sich das Materialflussabbild selbständig.

Nach einem ähnlichen Prinzip geht Siemens bei den Gepäck-Förderanlagen an den Flughäfen Dubai, Paris Charles de Gaulle und Madrid Barajas vor. Die Wannen, die nach dem Check-In das Gepäckstück aufnehmen, sind mit einem beschreibbaren Transponder versehen, der mit dem jeweiligen Abfluggate codiert wird. Durch in der Anlage an wesentlichen Stellen vorhandene Schreibgeräte kann das Transportziel kurzfristig umcodiert werden.

Die Siemens AG ist Mitglied im EPCGlobal, einer vom UCC (Uniform Code Council) und CCG (Centrale für Coorganisation) getragenen Organisation, in de Unternehmen aus Handel und Konsumgüterindustrie (wie Metro, Wal-Mart, Tesco Stores, Coca Cola, Pepsi, Procter & Gamble, Kraft, Unilever) sowie Technologielieferanten und -berater (Intel, Philips Semiconductors, SAP, IBM, Infineon, Sun, Symbol) organisiert sind. Bestrebungen der Automobilindustrie werden durch den VDA (Verband der Automobilindustrie) koordiniert, in dem Siemens ebenfalls vertreten ist. Eine Hauptaufgabe der Verbandstätigkeit ist die Standardisierung der eingesetzten Systeme insbesondere hinsichtlich der auf dem Transponder hinterlegten Dateninhalte und einheitlichen Kommunikationsschnittstellen.

Die Herausforderung, 100prozentige Leseraten bei kurzen Kartonabständen und hohen Fördergeschwindigkeiten zu erreichen, hat Siemens L&A zusammen mit Matrics Inc. gemeistert. Im Pilotaufbau einer Hochgeschwindigkeits-Sortieranlage wurde bewiesen, dass Pakete, die nach einem vorgeschlagenen Standard gekennzeichnet waren, mit einer 100prozentigen Erfolgsquote erkannt und verteilt werden können.

An diesen Beispielen zeigt sich, wie massiv RFID in der Logistik die Welt der herkömmlichen Identsysteme eindringt. Somit ist mittelfristig sicher mit einer Koexistenz von Barcode+ Scanner-System und RFID-Systemen zu rechnen. Für diese technologische Herausforderung bestehen für fördertechnische Anlagen bereits Lösungskonzepte. Die RFID-Produktlinie Moby der Siemens AG ist ebenso leicht in eine Simatic S7 SPS zu integrieren wie ein herkömmlicher Scanner. Auch Handlesegeräte, die gleichzeitig Tags lesen und Barcodes scannen können, sind im Handel verfügbar. Ein Parallelbetrieb ist ohne weiteres möglich.

Dezentrale Intelligenz

Der langfristige Trend ist also klar. Daten werden stärker dezentral lokalisiert, direkt an das Warenstück oder den Ladungsträger gebunden. Dadurch erhöht sich aber nicht nur die Fehlertoleranz und der Nutzwert, sondern auch das Datenaufkommen auf den Kommunikationsstrecken. Diese Herausforderung bietet allerdings erhebliche Chancen zu einem Technologiewandel in den beteiligten IT-Systemen. Als Lösungsansatz zeigt sich an, nicht nur Daten, sondern auch Intelligenz und Entscheidungsbefugnis zu dezentralisieren. Im Falle von RFID reicht das bis hin zur Intelligenz im System Transponder und Lesegerät. Die Datenflut wird erst beherrschbar, wenn sie unmittelbar dort, wo sie entsteht, so gefiltert wird, dass nur die Informationen übertragen werden, die notwendig sind. Die Potenziale in der Prozessautomatisierung liegen darin, dass bereits die lokalen Systeme aufgrund solcher Informationen handlungsfähig werden können. Das beginnt bereits bei einer SPS und setzt sich über Materialfluss- und Sortiersteuerungen und Lagerverwaltungssysteme bis hin zu ERP-Systemen und SCMSystemen fort. Bedeutung, Aufgabenverteilung und Handlungsspielraum in den IT-Systemen wird sich auf niedrigere Ebenen verschieben. Planungsaufgaben in dispositiven IT-Systemen werden komplementiert durch lokale situative Entscheidungen in operativen IT-Systemen. Dieser Trend hin zur Subsidiarität wird dadurch unterstützt, dass die Hardware sowohl im SPS, als auch im PC-/Server-Bereich permanent leistungsfähiger wird. Diesem Trend entspricht Siemens nicht nur durch dezentrale Steuerungskonzepte. Ein wesentlicher Baustein ist die ProX4-TIM Schnittstelle, die die Kommunikation zwischen den Realtime-Systemen (SPS, RBG, Roboter, ...) und den höheren IT-Systemen (MFC, WMS) standardisiert. Durch diese Schnittstelle wird eine Aufgabendelegation zu den Realtime-Systemen ermöglicht, die zu einer Komplexitätsreduzierung in der höheren Leitrechner-Ebene bis hin zur Auflösung der MFC-Ebene (Material Flow Control) führt. Dieses Konzept führt nicht nur zu höherer Anlagenverfügbarkeit, sondern auch zu geringeren Investitionskosten. Es sind also im Supply Chain Management neben der weiter fortschreitenden horizontalen Integration über Unternehmensgrenzen hinweg mittelfristig erhebliche Potenziale auch in der vertikalen Integration der dem Materialfluss nahen IT-Systeme bis hin zur SPS zu erwarten.