RFID-Technologie in Logistikprozessen

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Anhangsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Einleitung

2 Grundlagen von RFID-Systemen
2.1 Definition von RFID-Systemen
2.2 Aufbau und Funktionsweise von RFID-Systemen
2.3 Allgemeine Verwendungsmöglichkeiten

3 Optimierungspotenzial logistischer Prozesse durch RFID-Systeme
3.1 Logistische Prozesse
3.2 Prozesse in der Beschaffungslogistik
3.3 Prozesse in der Produktionslogistik
3.4 Prozesse in der Distributionslogistik

4 Aktuelle und zukünftige Herausforderungen

5 Schlussbetrachtungen

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1 Aufbau von RFID-Systemen

Abbildung 2 RFID-gestützter Beschaffungsvorgang

Anhangsverzeichnis

Anhang 1: Parameter der RFID-Systeme nach Frequenzbereich

Anhang 2: Unterscheidungsmerkmale aktiver und passiver Transponder

Anhang 3: Vorteile und Nachteile von RFID

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

Die technologische und globale Entwicklung verstärkt den Druck auf die Unternehmen zum Erhalt der eigenen Wettbewerbsfähigkeit, was auch zum Identifizieren von Einsparmöglichkeiten führt. Durch die Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnologien (IuK) ergeben sich Chancen zur Optimierung betrieblicher Prozessabläufe und damit zu einer Senkung von Prozesskosten. Von der Suche nach Optimierungsmöglichkeiten wird auch der Bereich Logistik betroffen sein, da man hier größere Potenziale erwartet. War vor ein paar Jahren nur der einfache Transport von A nach B unter Logistik zu verstehen, haben die logistischen Prozesse in letzter Zeit deutlich an Umfang gewonnen. Und nur durch effiziente logistische Prozesse haben Unternehmen das Potenzial sich Wettbewerbsvorteile gegenüber Konkurrenten zu schaffen und gleichzeitig Möglichkeiten für Rationalisierungen zur nachhaltigen Stärkung der eigenen Marktposition aufzudecken.^[1] Dabei ist ein wesentlicher Punkt für einen effizienten, logistischen Materialfluss die schnelle Identifikation der zu bewegenden Güter. Eine in der Unternehmenspraxis bereits dafür eingesetzte Technologie ist die Radio Frequenz Identification (RFID).

Ziel dieser Arbeit ist das Aufzeigen von Optimierungsmöglichkeiten in Logistikprozessen durch den unterstützenden Einsatz von RFID-Systemen. Der Schwerpunkt soll hierbei auf der Betrachtung betriebswirtschaftlicher Aspekte liegen.

Zur besseren Darstellung ist es erforderlich, einen Überblick über diese Technologie und deren Funktionsweise zu geben. Dazu gibt Abschnitt 2 einen allgemeinen Einblick zu RFID-Systemen. Eine Darstellung von logistischen Prozessen und wie diese in einzelnen Bereichen durch die RFID-Technologie beeinflusst werden, erfolgt in Abschnitt 3. Der Abschnitt 4 soll abrundend einen kurzen Ausblick über die zukünftigen Chancen von RFID-Systemen geben.

2 Grundlagen von RFID-Systemen

2.1 Definition von RFID-Systemen

RFID ist die Abkürzung für Radio Frequency Identification und bezeichnet ein kontaktloses Verfahren zur Identifizierung von Objekten und zur Datenerfassung per Funkwellen.^[2]

Der Einsatz von RFID erfolgt bereits seit langem im militärischen Bereich. Aufgrund der technologischen Entwicklungen nehmen die Anwendungsmöglichkeiten dieser Technik gleichermaßen in anderen Bereichen zu. Auch in der Logistik findet RFID bereits umfangreich Verwendung.^[3]

2.2 Aufbau und Funktionsweise von RFID-Systemen

Der Aufbau eines RFID-Systems besteht im Wesentlichen aus einem Transponder, dem Datenträger und dem Lese-/Schreibgerät. Diese beiden Komponenten kommunizieren per Funkfrequenzen über eine Schnittstelle miteinander. Die dazwischen ausgetauschten Daten werden über weitere Schnittstellen an lokale Informationssysteme (IT-Systeme) zur Speicherung und Auswertung übermittelt. Die Abbildung 1 zeigt diese Technologie grafisch.^[4]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 Aufbau von RFID-Systemen^[5]

Der Transponder, auch als Tag bezeichnet, besteht aus einem kleinen Mikrochip für die Datenspeicherung und einer Antenne. Beides ist in einem flachen Gehäuse integriert, welches ein Artikeletikett oder eine Plastikkarte sein kann.^[6]

Da der Stellenwert der Logistik als Managementaufgabe weiter zunimmt und damit auch integrierter innerhalb der Supply-Chain Berücksichtigung findet, ist eine Analyse der einzelnen logistischen Prozesse unumgänglich. Denn ein erfolgreicher Einsatz von RFID ist nur möglich, wenn die konkrete Verwendung definiert ist. RFID-Transponder unterscheiden sich hinsichtlich der wesentlichen Eigenschaften bzw. Merkmalen Frequenzreichweite und Art der Energieversorgung, so dass hier eine genaue Auswahl erforderlich ist. Einen Überblick über die Transponder in Abhängigkeit der Frequenzen zeigt der Anhang 1.

Bezüglich der Energieversorgung beziehen passive Transponder ihre Energie nur durch die erhaltenen Funkwellen, welche das Lesegerät zum Informationsaustausch permanent senden muss. Technologisch bedingt können dadurch nur sehr geringe Reichweiten zwischen dem Transponder und dem Lesegerät erzielt werden. Verfügt dagegen der Transponder über eine eigene Batterie, wird dieser als aktiver Transponder bezeichnet. Dessen Aktivierung erfolgt erst mit Empfang eines Funksignals vom Lesegerät, bis dahin befindet er sich im Ruhezustand. Der Einsatz von aktiven Transpondern ist bewährter und wegen seiner höheren Frequenzreichweite auch flexibler. Eine Zwischenform ist der semi-aktive Transponder, dessen Energiequelle dient jedoch nur der Versorgung des Mikrochips auf dem Transponder und nicht dem Empfang von Funkwellen.^[7]

Der Einsatz von aktiven oder passiven Transpondern wird noch durch weitere Kriterien beeinflusst. Einen Überblick für Kriterien zur Unterscheidung der Transponderarten gibt Anhang 2.

2.3 Allgemeine Verwendungsmöglichkeiten

Ausgehend von den Eigenschaften von RFID zur Identifizierung von Objekten und der Möglichkeit der Speicherung von Daten auf dem Transponder ergeben sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Dies wäre beispielsweise im Handel zur Sicherung von Artikeln vor Diebstahl, in der Produktion zur Automatisierung bei Fließbandprozessen, in der Pharmaindustrie zur Rückverfolgung von Medikamentenlieferungen bzw. zum Schutz vor Arzneimittelfälschungen.^[8]

Die Einsatzgebiete der RFID-Technologie erstrecken sich hingegen nicht nur auf den unternehmerischen Bereich, sondern auch in den Alltag hat RFID bereits Einzug gehalten. So in Bibliotheken, wo mittels RFID die Rückgabe der Bücher automatisierter abläuft. In Skigebieten erfolgt durch RFID-integrierte Skipässe eine Zugangskontrolle zu den Skiliften. Bei Haustieren wird diese zur Identifikation bzw. Wiederauffinden entlaufener Hunde und Katzen eingesetzt.^[9]

Derweil wird deutlich, dass die Ortung bzw. Lokalisierung Hauptgrund für den Einsatz der RFID-Technologie und der damit verbunden Optimierungspotenziale ist. Trotz des umfangreichen Leistungsvermögens welches RFID bereits besitzt, verfügt auch diese Technologie über gewisse Nachteile. Eine kurze Gegenüberstellung der wesentlichsten Vorteile und Nachteile von RFID-Systemen ist im Anhang 3 dargestellt.

3 Optimierungspotenzial logistischer Prozesse durch RFID-Systeme

3.1 Logistische Prozesse

Die Logistik, als Bestandteil des Supply-Chain-Netzwerkes, umfasst heutzutage nicht nur die Funktionen Transport, Umverpacken und Lagern, sondern ist in den letzten Jahren zu einer eigenständigen Managementaufgabe herangewachsen. Dies umfasst die strategische Schaffung der Rahmenbedingungen und Strukturen, mit denen dann die operativen Prozesse mit den Güter- und Informationsflüssen effizient durchgeführt werden können.^[10]

Im weiteren Verlauf dieser Arbeit wird die Verwendung von RFID-Systemen in logistischen Prozessen betrachtet. Dabei sollen die Nutzenpotenziale in der Beschaffungs-, Produktions- und Distributionslogistik beispielhaft dargestellt werden.

3.2 Prozesse in der Beschaffungslogistik

Die Aufgabe der Beschaffungslogistik liegt in der Aufrechterhaltung des Materialflusses durch den Bezug aller benötigten Güter in der richtigen Menge und Qualität zum benötigten Zeitpunkt.^[11] Logistisches Optimierungspotenzial im Beschaffungsbereich findet sich einerseits in der Verbesserung der Prozessabläufe und andererseits in der Reduzierung von Beständen.

Die Möglichkeit zur Verminderung von Prozesskosten soll am Beispiel eines RFID-gestützten Behältermanagements, grafisch dargestellt in der Abbildung 2, gezeigt werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2 RFID-gestützter Beschaffungsvorgang^[12]

Für eine RFID-gestützte Beschaffung ist es erforderlich, dass die zu liefernden Waren und die Transporteinheiten jeweils mit Transpondern ausgestattet werden. Auf diesen werden die wichtigen relevanten Daten gespeichert. Die verladenen Güter und auch der Ausgang des Lkws werden dann mittels RFID in den Informationssystemen (IT-System) des Lieferanten erfasst, u.a. im Lagerverwaltungssystem. Die Daten werden ebenfalls zeitgleich an die IT-Systeme des empfangenden Unternehmens übermittelt. Beim dortigen Wareneingang werden die Daten wieder durch RFID-Lesegeräte erfasst, mit den erhaltenden Informationen abgestimmt und in den entsprechenden IT-Systemen, z. B. im ERP-System^[13] verarbeitet.^[14]

Zusammenfassend ergeben sich hieraus folgende wichtige Optimierungen:

- ein automatisierter und kontrollierter Warenausgang und Wareneingang,
- eine automatisierte Bestandsverwaltung und
- ein Überblick über den zeitlichen Fortschritt der Lieferungen.

An betriebswirtschaftlichen Fortschritten sind zu nennen:

- reduzierte Personalkosten aufgrund automatischer Datenerfassung und damit weniger Zählzeiten und niedrigere Handlingskosten,
- reduzierte Prozesskosten durch Vermeidung von Erfassungsfehlern und Medienbrüchen sowie^[15]
- reduzierte Lagerkosten, da aufgrund des schnelleren Informationsflusses weniger Bestände vorgehalten bzw. ersatzbeschafft werden müssen.

Weiteres wirtschaftliches Nutzenpotenzial, welches sich durch den RFID-Einsatz in der Beschaffungslogistik ergeben kann, wären geringere Reklamations- und Beschaffungskosten durch die Überwachung von Kühlketten. Dies gilt ebenfalls für schnellere Reaktionsmöglichkeiten bei unvorhergesehenen Ereignissen durch die Rückverfolgung der Transportkette.^[16]

3.3 Prozesse in der Produktionslogistik

Die Produktionslogistik umfasst sämtliche Abläufe im Rahmen der Vorbereitung und Durchführung der Fertigung und damit die steuernden und überwachenden Prozesse, um den entsprechenden Material- und Informationsfluss zu gewährleisten.^[17]

Beim Einsatz von RFID-Systemen im Montagebereich wird zum einen der Vorteil gegenüber dem Barcode durch die höhere Beständigkeit bei Schmutz und Feuchtigkeit deutlich. Zum anderen überzeugt die RFID-Technologie durch deren Speicherfähigkeit. Werden beispielsweise in der Automobil-industrie die einzelnen Rohkarosserien mit Transpondern ausgestattet, welche die Daten zu dem herzustellenden Fahrzeug enthalten, können die mit Lesegeräten ausgestatteten Schweißroboter automatisch feststellen, welcher Fahrzugtyp (Limousine oder Kombi) zu verarbeiten ist. Gegenüber früher entfallen dadurch die teuren Umrüstprozesse.^[18] Nach jedem weiteren Arbeitsgang werden die Daten auf den Transpondern um den Arbeitsfortschritt ergänzt.

Damit können sich in der Produktionslogistik folgende positive betriebswirtschaftliche Effekte ergeben:

- durch schnellere Umrüstprozesse kürzere Durchlaufzeiten und damit reduzierte Produktionskosten,
- schnellere Prozesszeiten und damit reduzierte Prozesskosten aufgrund des schnelleren Produktflusses,
- geringere Sachkosten, da das Mitführen von Begleitpapieren entfällt und Erfassungsfehler vermieden werden und
- verminderte Such- und Zählzeiten die zu niedrigeren Prozess- und Personalkosten führen.^[19]

Als Nebeneffekte aufgrund der Dateninformationen auf den RFID-Transpondern ist eine wirtschaftlichere Planung der einzusetzenden Produktionsressourcen möglich sowie eine schnellere Identifizierung von beschädigten Objekten im Produktionsprozess.^[20]

3.4 Prozesse in der Distributionslogistik

Die Distributionslogistik gestaltet, plant und steuert die Güterverteilung und den begleitenden Informationsfluss bis zum Endkunden.^[21]

Beispielsweise unterstützt die RFID-Technologie die Distributionsprozesse der bereits fertig produzierten Fahrzeuge in der Automobilindustrie. Die fertigen Fahrzeuge werden mit RFID-Transpondern gekennzeichnet und bis zur Auslieferung bzw. Abholung auf dem Produktionsgelände gelagert. Durch die Ausstattung mit den RFID-Tags erspart sich das Unternehmen lange Suchzeiten, da die Lokalisierung und Identifizierung der Fahrzeuge durch die Datenspeicherung deutlich schneller erfolgen kann.^[22]

Dies trifft außerdem für den Transport und die Überwachung von Koffern auf Flughäfen zu. Dabei hat sich auch eine Kombination der RFID-Technologie mit dem Barcode bewährt. Für Fluggesellschaften reduzieren sich durch diese Anwendung die Reklamationskosten von fehlgeleiteten und nicht auffindbaren Gepäckstücken erheblich.^[23]

Weitere betriebswirtschaftlich relevante Auswirkungen in der Distributionslogistik sind durch die Unterstützung mit RFID-Systemen:

- reduzierte Personalkosten bei der Kommissionierung durch den Wegfall von manuellen Scanvorgängen einzelner Artikel,^[24]
- reduzierte Prozess- und Personalkosten durch automatisierte Kassiervorgänge,
- geringere Umsatzeinbußen durch die Vorbeugung von Diebstählen^[25] und
- Schutz vor Plagiaten.^[26]

Neben diesen quantitativen Wirkungen zeigen sich durch die Verwendung von RFID in der Distributionslogistik nicht unerhebliche qualitative Vorteile. Durch die schnellere Lokalisierung und Identifizierung der auszuliefernden Güter ist eine Steigerung des Servicegrades möglich. Denn die Komponenten Lieferzeit, Lieferbereitschaft, Lieferflexibilität und Lieferqualität können mit der RFID-Technologie besser überwacht und gesteuert werden.^[27]

4 Aktuelle und zukünftige Herausforderungen

Wie in den vorangegangenen Abschnitten festgestellt, ist das Potenzial der RFID-Technologie zur Optimierung von Prozessen und damit zur Senkung von Kosten enorm. Dennoch muss beachtet werden, dass die preisliche Entwicklung von RFID-Etiketten mit ca. 5 Cent je Stück bisher noch nicht das Niveau von Barcode-Etiketten erreicht hat, die wesentlich günstiger sind. Damit ist gerade bei Massenartikeln im unteren Preissegment der Einsatz von RFID (noch) nicht lukrativ.^[28] Wahrscheinlicher ist daher die von Werner prognostizierte Entwicklung, dass den optimalsten Nutzen in Zukunft eine Kombination aus Barcode und RFID erzielen wird.^[29]

Die technologische Entwicklung von RFID wird also weitergehen, sodass eine Steigerung der Verwendungsmöglichkeiten von RFID-Systemen gegeben ist. Gerade vor dem Zukunftsthema des „Internets der Dinge“, bei dem sich Objekte durch einen integrierten Datenspeicher und Vernetzung über das Internet eigenständig organisieren und transportieren sollen. Die RFID-Technologie ist dafür eine entscheidende Ausgangsbasis.^[30]

Im Zusammenhang mit dem Sammeln, Speichern und Auswerten der Daten wächst allerdings auch die Gefahr, dass diese Informationen missbräuchlich verwendet werden könnten. Gerade weil die Verwendungen von RFID-Systemen in privaten Haushalten stark zugenommen haben, wird eine zukünftige Herausforderung für den Einsatz von RFID die Beachtung der Datensicherheit und des Datenschutzes sein.^[31]

5 Schlussbetrachtungen

Die Untersuchung des Einsatzes von RFID in logistischen Prozessen mit der Absicht die betriebswirtschaftlichen Auswirkungen darzulegen, war Ziel dieser Arbeit. Festgestellt werden konnte, dass die Verwendungs-möglichkeiten von RFID-Systemen im Unternehmensumfeld sehr vielfältig und auch im Privatbereich bereits sehr verbreitet sind. In dieser Beziehung sind damit auch die Verbesserungspotenziale welche mit der Anwendung von RFID erzielt werden können, sehr umfangreich. Dadurch war es erforderlich, im gegebenen Umfang dieser Arbeit eine Eingrenzung auf wenige logistische Prozesse vorzunehmen. Dennoch konnte im Rahmen dieser Auswahl konkreter Prozesse verdeutlicht werden, welches Potenzial mit RFID in betriebswirtschaftlicher Hinsicht verbunden ist. Denn die zu erzielenden Verminderungen bei Prozess-, Personal- und Produktionskosten bieten für Unternehmen entsprechende Handlungschancen. Während der Arbeit gestaltete sich die separate Betrachtung des Optimierungspotenzials schwierig, da die komplex-verwobenen Zusammenhänge zu Kosten-reduzierungen in mehreren Bereichen erzielt werden können. Wie aufgezeigt werden konnte, bewirkt der Einsatz von RFID-Systemen nicht nur begrenzt auf logistische Prozesse, sondern entlang der kompletten Supply-Chain, ein enormes Nutzenpotenzial. Und um diese Stärke auch in Zukunft entsprechend zur Festigung der Wettbewerbsposition nutzen zu können, sollte der Einsatz von RFID-Systemen auch weiterhin eine wichtige strategische Managementaufgabe bleiben.

[...]

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^[1] Vgl. Gleißner, H; Femerling, C. (2008), S. 22.

^[2] Vgl. Werner, H. (2013), S. 286.

^[3] Vgl. Gleißner, H; Femerling, C. (2008), S. 214.

^[4] Vgl. Heiserich, O.-E; Helbig, K; Ullmann, W. (2011), S. 348.; vgl. Hausladen, I. (2014), S. 58.

^[5] Gleißner, H; Femerling, C. (2008), S. 214.

^[6] Informationsforum RFID e.V. (2007), S. 2.

^[7] Vgl. Hausladen, I. (2014), S. 57.

^[8] Vgl. Wolff, G; Schätzel, J. M. (2010), S. 19 ff.

^[9] Vgl. Franke, W; Dangelmaier, W. ((2006), S. 182 f.

^[10] Vgl. Heiserich, O.-E; Helbig, K; Ullmann, W. (2011), S. 10.

^[11] Vgl. Heiserich, O.-E; Helbig, K; Ullmann, W. (2011), S. 11.

^[12] Eigene Erstellung in Anlehnung an Staud, J. L. (2010), S: 16.; Microsoft Office.com

^[13] Die Abkürzung ERP-System steht für Enterprise Ressource Planing-System

^[14] Vgl. Kummer, S; Einbock, M; Westerheide, C. (2005), S. 67 ff.

^[15] Vgl. Piontek, J. (2013), S: 228 f.

^[16] Vgl. Piontek, J. (2013), S. 228 f.

^[17] Vgl. Heiserich, O.-E; Helbig, K; Ullmann, W. (2011), S. 12.

^[18] Vgl. Kummer, S; Einbock, M; Westerheide, C. (2005), S. 48.

^[19] Vgl. Kummer, S; Einbock, M; Westerheide, C. (2005), S. 48.; vgl. Precht, P. (2012), S. 128 ff.

^[20] Vgl. Precht, P. (2012), S. 128 ff.

^[21] Vgl. Heiserich, O.-E; Helbig, K; Ullmann, W. (2011), S. 12.

^[22] Vgl. Kummer, S; Einbock, M; Westerheide, C. (2005), S. 70 f.

^[23] Vgl. Piontek, J. (2013), S. 228 f.

^[24] Vgl. Kummer, S; Einbock, M; Westerheide, C. (2005), S. 57.

^[25] Vgl. Piontek, J. (2013), S. 228 f.

^[26] Vgl. Wannenwetsch, H. (2010), S. 356.

^[27] Vgl. Gleißner, H; Femerling, C. (2008), S. 17 f.

^[28] Vgl. Wannenwetsch, H. (2010), S. 356.

^[29] Vgl. Werner, H. (2013), S. 293.

^[30] Vgl. Lehmacher, W. (2013), S. 86.

^[31] Vgl. Wolff, G; Schätzel, J. M. (2010), S. 46 f.