#64 RFID- & NFC-Transponder mit Klaus Dargahi

Podcast Industrie 4.0 | Der Expertentalk für den Mittelstand

RFID und NFC als Teil einer ganzheitlichen Digitalisierungsstrategie Ihres Unternehmens nutzen und dabei volle Transparenz über Ihre Prozesse erlangen!

In Folge #64 unseres Podcast beleuchten Andrea Spiegel und Klaus Dargahi, Geschäftsführer der smart-TEC GmbH, wie man den geeigneten RFID- bzw. NFC-Transponder für das eigene Digitalisierungsprojekt findet.

Aber der Reihe nach:

❓ Was ist ein RFID-Transponder überhaupt?

❓ Wie unterscheidet sich RFID und NFC?

❓ Und was ist ein RFID-Tag?

Außerdem werfen wir die Frage in den Raum, wie relevant diese Technologie in Zukunft sein wird. Sind schon neue Innovationen auf dem Weg? Und was braucht es alles für eine erfolgreiche Projektumsetzung?

Das Transkript zur Podcast-Folge: RFID- & NFC-Transponder

(00:37 – 01:00) Intro

ANDREA SPIEGEL: Herzlich willkommen zu einer neuen Folge Industrie 4.0, der Experten-Talk für den Mittelstand. Wir haben hier im Podcast schon oft über das Thema RFID-Ortungstechnologien, auch RFID-Hardware, also Transponder und Co., gesprochen und wollen uns heute aber mal ganz genau anschauen, wie man eigentlich den richtigen, geeigneten Transponder für das eigene Digitalisierungsprojekt findet. Also, welcher Transponder ist überhaupt für welchen Use Case geeignet? Und dafür haben wir, wie immer, einen spannenden Gast bei uns. Bei mir ist Klaus Dargahi, Geschäftsführer der smart-TEC GmbH. Schön, dass du da bist.

(01:01 – 02:44) Vorstellung von Klaus Dargahi

KLAUS DARGAHI: Ja, vielen Dank für die Einladung. Es freut mich sehr, dass ich heute die Gelegenheit bekommen habe, in diesen schönen Podcast eingeladen zu sein. Mein Name ist Klaus Dargahi, und ich bin seit fast 20 Jahren Geschäftsführer der smart-TEC GmbH und Co. KG in Oberhaching, in der Nähe von München. Wir sind eine hundertprozentige Tochterfirma von Ratgeber, die sich mit den schönen Dingen des Lebens beschäftigt, wie Schriftzüge und Embleme aus verschiedenen Materialien wie Kunststoff und Metall. Viele kennen die Produkte von Ratgeber, wie beispielsweise das Jura-Zeichen auf Kaffeemaschinen oder Embleme auf Skiern. Wir sind kein Etikettenhersteller, sondern spezialisieren uns auf hochwertige Schriftzüge und Embleme, vor allem für den Luxusgüterbereich. Seit über 20 Jahren entwickeln und produzieren wir kundenindividuelle RFID- und NFC-Transponder, die mechanisch, chemisch und thermisch an die jeweiligen Produkt- und Kundenanforderungen angepasst werden, um langfristigen Projekterfolg sicherzustellen.

ANDREA SPIEGEL: Okay, dann schauen wir gleich mal genauer rein. Wie immer noch mal der Hinweis für euch: Die Folge gibt es auch bei YouTube zu sehen, nicht nur als Podcast bei Spotify und Co. Also schaut gerne bei YouTube vorbei, um einen Blick darauf zu werfen, wie wir hier sitzen und es uns gemütlich gemacht haben.

KLAUS DARGAHI: So habe ich es auch gemacht.

ANDREA SPIEGEL: Genau, perfekt.

(02:45 – 03:49) Spontane Frage

ANDREA SPIEGEL: Klaus, bevor wir einsteigen, würde mich noch interessieren, wenn du wüsstest, dass du nicht scheitern kannst, welches Projekt würdest du privat oder beruflich angehen? Worauf hättest du mal richtig Lust?

KLAUS DARGAHI: Also ehrlicherweise würde wahrscheinlich jetzt jeder denken, es muss ein berufliches Projekt sein, aber eigentlich, ich war früher mal Leichtathlet und das habe ich mit sehr viel Energie gemacht und mit sehr viel Engagement, mit sehr viel Herzblut und da habe ich irgendwann mal aufgehört. Und eigentlich würde ich gerne nochmal eine zweite Karriere bei den Leichtathleten starten, aber dann natürlich in einer Altersklasse und bei nationalen und internationalen Seniorenmeisterschaften. Aber das ist sehr viel Aufwand und man muss sich sehr überwinden und wenn ich jetzt wüsste, dass ich mich nicht verletze und dass nicht die Gesundheit dagegen spielt, dann würde ich wahrscheinlich dieses Projekt gerne angehen, aber aufgrund dieser Unwägbarkeiten bin ich noch nicht so sehr motiviert.

ANDREA SPIEGEL: Erstmal vorsichtig noch.

KLAUS DARGAHI: Jetzt erstmal ein bisschen vorsichtig.

ANDREA SPIEGEL: Aber die Idee darf ja auch noch reifen.

KLAUS DARGAHI: Genau, und Senioren geht ja bis 100, da habe ich ja noch ein bisschen Zeit.

ANDREA SPIEGEL: Ich wollte gerade sagen, da geht noch was auf jeden Fall. Okay, perfekt. Dann vielen Dank für diesen kleinen persönlichen Einblick.

(03:50 – 10:13) Definition von RFID- & NFC-Transpondern

ANDREA SPIEGEL: Vielleicht starten wir jetzt beim Thema mal ein bisschen nochmal mit den Basics. Alle abholen, unsere letzte RFID-Folge ist auch schon ein bisschen her. Was sind denn eigentlich RFID-Transponder und was sind NFC-Transponder? Du hast das jetzt gerade schon mal so ganz beiläufig erwähnt und jetzt würde mich nochmal interessieren, was ist das, was der Unterschied?

KLAUS DARGAHI: Ja, also jetzt fange ich doch nochmal ganz kurz ein bisschen mit den Basics an. Also die RFID-Technologie ist, aber auch die NFC-Technologie ist eine kontaktlose Identifikationstechnologie auf Abstand, mit der Güter und Menschen identifiziert werden. Und man muss sich das so vorstellen, technologisch, also ich bin auch kein Techniker, insofern kann ich es auch gar nicht so super physikalisch erklären. Aber man hat auf der einen Seite einen Transponder, Chip und Antenne, passiv, und auf der anderen Seite hat man ein Lesegerät. Und nachdem es ein passiver Transponder ist, hat der auch keine eigene Energieversorgung. Und das Lesegerät baut ein elektromagnetisches Feld auf und in dem Moment, wo der Transponder sozusagen in das elektromagnetische Feld von dem Lesegerät kommt, wird der Chip mit Energie versorgt. Und dann beginnt auch die Datenkommunikation zwischen Transponder und Lesegerät. In dem Moment, wo man es rausnimmt, hat er keine Energie mehr und dann bricht die Kommunikation ab, aber die Daten sind weiterhin auf dem Chip. Im RFID-Bereich unterscheidet man zwischen zwei Frequenzbereichen. Das eine ist die HF-Technologie, das ist 13,56, das ist so in einem Leseabstand von einem Zentimeter bis maximal fünf Zentimeter, zehn Zentimeter oder vielleicht sogar manchmal 50 Zentimeter, je nachdem, wie hoch das Lesegerät ist.

Und dann eben die UHF-Technologie, das ist 868 Megahertz, das ist für den Long-Distance-Bereich. Das heißt, da sind Leseabstände bis zu fünf Meter, unter Laborbedingungen auch bis zu zehn Meter möglich. Und je nachdem, wie die Applikation ist, also großer Leseabstand ist nicht immer das Richtige. Im Zugangskontrollsystembereich möchte man gerne kurze Leseabstände haben, da möchte man ja nicht von zehn Metern schon, dass die Tür aufgeht. Oder auch im noch schlimmeren Mobile-Payment, man möchte ja nicht so im Vorbeigehen von zehn Metern irgendwie mal irgendwelche Abbuchungen machen. Also das sind alles Sachen, die in dem Kurzbereich stattfinden, also im HF-Bereich.

Aber natürlich, wenn man sich Lagerprozesse anschaut, Produktionsprozesse, braucht man oft lange Leseabstände, da geht man eher auf die UHF-Technologie. Und ich möchte noch ergänzen, also gerade auch in dem engen Kurzstreckenbereich sind vor allem auch in der Produktion oder im Unternehmen vor allem auch Wartungs- und Instandhaltungsprozesse, die sind eher auch in dem HF-Bereich angesiedelt. So das ist so irgendwie mal generell die RFID-Technologie. Und NFC ist eigentlich auch eine RFID-Technologie, die sich in keinster Weise oder nur ganz in kleinen Bausteinen von der RFID-Technologie unterscheidet. Es ist eine RFID-Technologie auf HF, also im Kurzstreckenbereich. Und der wesentliche Unterschied zwischen RFID und NFC ist das Lesegerät. Während man im RFID-Bereich immer mit einem Industrie-Lesegerät liest, deswegen ist es auch meistens im unternehmerischen Umfeld zu finden, ist es beim NFC, ist das Lesegerät ein mobiles Endgerät. Also ein Smartphone, ein Tablet. Also technologisch ist NFC und RFID sehr ähnlich. Das Lesegerät ist nur einmal ein mobiles Endgerät im NFC-Bereich und im RFID-Bereich eher ein Industrie-Lesegerät wie so ein Barcode-Scanner, der dann auch eine entsprechende Leseeinheit hat.

ANDREA SPIEGEL: Weil du das Beispiel vorhin schon mal erwähnt hast, bei NFC ist ja zum Beispiel der Chip, den ich in meiner Karte habe, in meiner Kreditkarte oder so, den ich dann auf dieses Lesegerät legen kann, bzw. nicht legen muss, sondern das ist quasi der, ist das diese Technologie oder? Also kontaktloses Bezahlen quasi?

KLAUS DARGAHI: Genau, also das ist die Technologie, also alles was sozusagen berührungslos über eine, ohne Berührung und über eine gewisse Distanz ist, ist RFID und NFC. Je nachdem wie eben das Lesegerät ist, bei einem mobilen Lesegerät nennt man das NFC, bei einem Industrie-Lesegerät RFID. Und das ist eigentlich, also ich glaube Techniker würden jetzt noch ganz viele kleine Unterschiede finden zwischen RFID und NFC. Aber so generell, so für den Hausgebrauch ist das glaube ich eine ganz gute Unterscheidung.

ANDREA SPIEGEL: Okay, perfekt. Dann wollen wir da jetzt erstmal gar nicht weiter in das, in die Technik abtauchen. Ich glaube es ist auch gar nicht nötig für das, was wir heute vorhaben. Mir ist noch eine Sache aufgefallen, wir haben jetzt oft das Wort Transponder verwendet, es gibt aber auch noch dieses Wort RFID-Tag. Das benutzt man auch gern oder das kriege ich ja auch oft im Arbeitsumfeld bei uns mit. Was ist der Unterschied zwischen einem Transponder und einem Tag oder sind das einfach zwei Begriffe fürs Gleiche oder wie sieht es da aus?

KLAUS DARGAHI: Das ist glaube ich eher eine Frage des Sprachgebrauchs. Im englischen Sprachgebrauch wird oft “Tag” verwendet, RFID, NFC, Tag. Wir im europäischen Sprachgebrauch sagen oft “Transponder“. Technologisch ist es das Gleiche und es ist eben nicht, was viele Leute glauben, der Unterschied zwischen einem aktiven und einem passiven Transponder. Weil wir sprechen ja jetzt oder was ich bisher gesagt habe, ist alles ein passiver Transponder. Das heißt, der Transponder hat keine eigene Energieversorgung und bekommt die Energie sozusagen von dem Reader. Aber es gibt eben auch aktive Transponder, die haben auch eine eigene Energieversorgung, das heißt irgendeine Batterie. Und da sind dann auch Leseabstände bis zu 50 Meter, 100 Meter möglich. Und da gibt es auch Applikationen dafür, also auf Bohrplattformen wird die oft eingesetzt, im Bergbau wird diese Technologie oft eingesetzt, weil da so lange Lesereichweiten notwendig sind. Aber da sprechen wir auch wirklich von einer anderen Technologie, auch von einer ganz anderen Preisklasse. Da ist eine eigene Energie drin, die Batterien müssen ausgetauscht werden. Also das ist wirklich auch eine RFID-Technologie, aber mit ganz anderen Applikationen und auch technologisch nochmal in einer anderen Dimension. Aber dieser Unterschied spiegelt sich nicht zwischen den Begriffen Tag und Transponder wider.

ANDREA SPIEGEL: Okay, aber das heißt, ich kann heute nichts falsch machen, egal ob ich RFID-Tag oder Transponder sage. Ich verstehe beides.

KLAUS DARGAHI: Perfekt. Ich bin in beiden Sprachen zu Hause.

ANDREA SPIEGEL: Perfekt, dann haben wir da ja schon mal einen Verwechslungsfaktor weniger.

(10:14 – 13:59) Welche Faktoren sind bei der Auswahl von Transpondern von Bedeutung?

ANDREA SPIEGEL: Wie sieht es denn aus, was das Thema Auswahl von Transpondern angeht? Wir haben ja gesagt, wir wollen uns das heute mal anschauen, wie finde ich den richtigen Transponder? Und ich frage mich jetzt quasi, welche Faktoren kann ich denn überhaupt berücksichtigen bei der Auswahl von so einem Transponder? Wenn du jetzt sagst, die sind sowieso 99 Prozent passiv, was gibt es denn da noch zu beachten?

KLAUS DARGAHI: Ja, ja, ja, das ist wirklich, also genau so sprechen unsere Kunden auch.

ANDREA SPIEGEL: Dann passt das ja gut hier.

KLAUS DARGAHI: Also ich kann dazu nur sagen, ja, dieses Thema wird oft wirklich unterschätzt. Man beschäftigt sich bei der Einführung von RFID-Technologie wirklich sehr viel mit der Infrastruktur und mit den Lesegeräten und mit der Anbindung an SAP oder irgendein anderes ERP-System. Und man sagt so, ja, die Transponder, die macht man dann irgendwie so ran.

Aber aus eigener Erfahrung weiß ich, nicht nur weil es eine unserer Kernkompetenzen ist, aber aus eigener Erfahrung weiß ich, dass man dieses Thema wirklich nicht unterschätzen darf. Weil wenn der Transponder nicht über den gesamten Lebenszyklus wirklich funktioniert, wenn er irgendwann mal kaputt geht, wenn er abgerissen ist, dann kann dieses Produkt nicht mehr identifiziert werden. Und man muss sich vorstellen, der Chip und der Transponder, also der Chip und die Antenne, also der Transponder, das ist immer gleich. Aber es gibt verschiedene Möglichkeiten, das zu verpacken. Das heißt, die einfachste Form der Verpackung ist ein RFID-Etikett. Das heißt, da wird einfach über den Chip und die Antenne wird dann noch Papier drüber, unten Kleber, ausgestanzt, entgittert, aufgerollt, zack. Das ist die einfachste Form, aber natürlich auch die empfindlichste. Das heißt, wenn man jetzt ein Etikett in einem Industrieumfeld einsetzt, da reicht eine kleine mechanische Berührung oder eine etwas härtere mechanische Berührung und schon ist der Chip kaputt und kann keine Identifikation mehr erfolgen. Eine etwas robustere Form ist, wenn man den Chip sozusagen und die Antenne wie eine Karte verpackt, also in zwei etwas festere Folien einlaminiert, ausstanzt. Klar, ein Etikett und dann hat man schon eine Karte und jeder weiß, dass es schon ein bisschen besser ist. Das heißt, ein bisschen robuster, man kann es schon mal in die Tasche tun und man kann auch schon mal irgendwie das fallen lassen und das ist alles gar kein Problem. Aber es reicht in vielen Applikationen immer noch nicht aus. Und wenn man dann wirklich in ein Industrieumfeld geht, wo sehr hohe mechanische Beanspruchungen sind, wo hohe thermische oder hohe chemische Beanspruchungen sind, dann muss der Chip und die Antenne, also der Transponder schon so verpackt sein, dass der wirklich über eine lange Zeit auch funktioniert.

Und das macht es eben schwierig, dann auch wirklich die richtigen Transponder auszuwählen. Und man muss sich, denke ich, einige Fragen am Anfang stellen. Man muss sich natürlich erst einmal fragen, was brauche ich denn für einen Leseabstand? Damit legt man schon mal die Frequenz fest. Dann, wie ist eigentlich das Platzangebot auf dem zu kennzeichnenden Produkt? Wie viel Platz habe ich denn, um einen Transponder aufzubringen? Also das heißt, welche Länge, Breite, Höhe darf denn ein Transponder haben? Dann natürlich, welche mechanischen, chemischen und thermischen Einflüsse gibt es denn auf den Transponder über die gesamte Wertschöpfungskette, über den gesamten Lebenszyklus? Dann, wie möchte ich denn den Transponder überhaupt aufbringen? Möchte ich ihn kleben, nieten, anschweißen? Möchte ich ihn vielleicht wieder abmachen? Möchte ich ihn vielleicht wieder abmachen? Möchte ich ihn einfach nur anhängen? Dann, aus welchem Material ist denn eigentlich auch das zu bekennzeichnende Produkt oder zu beklebende Produkt? Um auch den richtigen Kleber, sonst fällt es ja nach einer kürzesten Zeit wieder ab. Dann natürlich, wie viel Information brauche ich auf dem Chip? Habe ich nur ganz wenig? Dann kann ich auch einen Chip auswählen mit kleiner Speicher oder eben ganz viel. Also es gibt wirklich ganz viele Fragen, die alle auch zu beantworten sind. Das ist jetzt alles kein Hexenwerk, aber man muss sich wirklich diesem Thema ganz bewusst widmen. Und nicht umsonst gibt es Spezialisten, die Transponder machen, weil das eben doch nicht so ganz einfach ist, wie das vielleicht von außen so scheinen mag.

(14:00 – 17:24) Größe von RFID- & NFC-Transpondern

ANDREA SPIEGEL: Was hat denn genau Einfluss auf die Größe des Transponders? Du hast jetzt gerade gesagt, die Speicherkapazität, beziehungsweise die, also wie groß kann denn so ein Transponder sein, beziehungsweise wie klein ist das Minimum? Gibt es da Maße oder woran macht man das fest, wie groß erstmal nur der Transponder ist?

KLAUS DARGAHI: Also da erlaube ich mir, ganz kurz auszuholen. Ich hatte vorhin mal von der HF und der UHF-Technologie gesprochen. Bei der UHF-Technologie, also das ist die Technologie mit der langen, sind die Transponder eher lang und schmal, weil es eine Dipol-Antenne ist. Das heißt, man hat in der Mitte den Chip und links und rechts geht die Antenne. Und die Enden sind nicht miteinander verbunden. Aber es ist tendenziell so, dass es eher ein langer, schmaler Transponder ist. Während es bei der HF-Technologie, also der 13,56, da ist es eher ein Schwingkreis. Das heißt, HF-Transponder sind eher entweder rund, rechteckig oder quadratisch. Und da ist so, dass das sind einige Antennenspulen und der Anfang und Ende der Antenne ist miteinander verbunden und da sitzt der Chip drauf. Das heißt, alleine von der Form her kann man schon erkennen, ist es eher HF oder eher UHF. Und man muss jetzt auch sagen, je kleiner man dann die Antenne macht, ich hatte ja vorhin erklärt, dass das Lesegerät ein elektromagnetisches Feld aufbaut. Und dieses elektromagnetische Feld wird von dieser Antenne aufgenommen. Und je kleiner die Antenne ist, desto schwieriger ist es für den Transponder, auch Energie aufzunehmen. Das heißt, desto näher muss ich auch rangehen. Also je kleiner ich einen Transponder wähle, desto kleiner ist in der Regel auch die Lesereichweite. Und damit überhaupt noch Energie aufgenommen werden kann. Also wir haben Transponder, die haben einen Durchmesser im HF-Bereich von 6 mm.

ANDREA SPIEGEL: Das ist schon richtig klein.

KLAUS DARGAHI: Aber dann kann man keine Leseabstände von 10 oder 20 cm erwarten.

ANDREA SPIEGEL: Da muss man dann schon nah rangehen.

KLAUS DARGAHI: Und im UHF-Bereich ist es eher so, würde ich sagen, 1 cm in der Höhe und 4, 5, 6, 7 cm in der Länge, schmal, damit man auch einen entsprechenden Leseabstand hat. Aber auch da gibt es Möglichkeiten, den zu verkleinern. Aber wie gesagt, jede Verkleinerung führt dann eben auch zu einer Reduktion des Leseabstandes.

ANDREA SPIEGEL: Was ist so der größte Tag, den ihr ja mal verkauft habt bisher?

KLAUS DARGAHI: Ich glaube, auch in der Größe ist es dann irgendwann nochmal, also da darf jetzt nicht der Eindruck entstehen, je größer man die Antenne macht, desto besser wird dann auch irgendwann die Lesereichweite. Auch da ist physikalisch schon die Grenze. Also wenn man im HF-Bereich, würde ich sagen, ist so die maximale Größe, selbst wenn man es dann noch größer machen würde, würde es nicht mehr Leseabstand bringen, ist es dann eher so in der Kreditkartengröße. Und im UHF-Bereich, würde ich sagen, so 10 cm in der Länge und 1 cm in der Höhe, da hat man dann wirklich so unter guten Bedingungen vielleicht 5 bis 10 m Lesereichweite. Aber selbst wenn man es dann noch länger machen würde, würde die Kurve doch sehr stark abfallen. Aber so, das ist ungefähr die Größe.

ANDREA SPIEGEL: Also das heißt, alles irgendwo zwischen 6 mm und bis zu 10 cm Länge ist erstmal machbar, ist erstmal denkbar und dann geht es eben um den Use Case, quasi, den man dann da hat.

KLAUS DARGAHI: Und eben welche Leseabstände man auch wirklich benötigt in der Applikation.

(17:25 – 23:47) Vor- und Nachteile unterschiedlicher Verpackungen der RFID- und NFC-Transponder

ANDREA SPIEGEL: Das heißt, jetzt haben wir mal den Tag an sich angeschaut. Du hast jetzt gerade schon gesagt, es geht am Ende des Tages auch vor allem darum, wie der verpackt wird. Also der Tag ist das eine, das andere ist die Verpackung. Was gibt es da für Möglichkeiten, was gibt es für Grenzen?

KLAUS DARGAHI: Ja, also ich glaube, das mit der, also wie gesagt, der Chip und die Antenne ist immer gleich. Und die ist, da gibt es einige Anbieter und das kaufen wir auch zu. Und wir sind sozusagen der Verpackungsspezialist. Und wir kümmern uns darum, dass das sozusagen so verpackt wird, dass es für die Applikation ausreicht. Also wenn man sich zum Beispiel vorstellt, im Bibliotheksmarkt, da ist ganz wenig Mechanik, also Bibliotheksmarkt ist einer der größten Märkte, wo auch RFID-Technologie eingesetzt wird. Auch eine der ersten Bibliotheken war die Staatsbibliothek in Stuttgart, die das eingeführt hat. Das ist jetzt sicherlich schon 20 Jahre her.

ANDREA SPIEGEL: Das ist dann das, wo man das Buch einfach nur auf so ein Lese-Ding legt und dann wird sofort erkannt, ich hebe noch meine Karte hin und dann kann ich es abnehmen.

KLAUS DARGAHI: Und da kann man sich aber vorstellen, dass bei so einem Buch sind die mechanischen Belastungen übersichtlich, da sind die thermischen Belastungen übersichtlich und auch die chemischen. Und die setzen eher die Etiketten ein, also eher einfach.

Und wenn man aber so im Industriebereich, wir sind sehr stark in der Bahn-Bereich, in der Chemie, da muss man dann schon wirklich diesen Transponder wirklich in Kunststoff eingießen, damit da auch wirklich nichts passiert. Es gibt natürlich auch Grenzen. Bei den Temperaturen ist die Grenze so, also der Chip selber ist in der Regel von dem Hersteller so bis zu 80 oder 100 Grad freigegeben. Und unsere Aufgabe als Verpacker, wenn der Kunde eine Applikation hat, wo er aber auch 200 Grad hat oder 250 Grad, dann ist der Chip immer nur noch bei 80 Grad, aber wir müssen Materialien finden, das finden wir, die möglichst langsam die Temperatur zum Chip transportieren. Das heißt, das ist unsere Kernkompetenz. Wir stellen auch Transponder her bis 200, 250 Grad, aber der Chip ist immer noch der gleiche. Aber die Materialien drumherum sind so, dass sie möglichst wenig die Temperatur zum Chip durchdringen lassen.

ANDREA SPIEGEL: Und gleichzeitig muss ja die Energie aber trotzdem rein in den Chip. Also das ist dann die Herausforderung wahrscheinlich.

KLAUS DARGAHI: Das ist so ein bisschen der Spagat, aber man kann trotzdem sagen, irgendwann einmal so bei 250 Grad ist auch wirklich so das Maximale erreicht an Temperaturbeständigkeit. Bei der mechanischen Beständigkeit würde ich sagen, da können Sie mit dem Trecker drüberfahren, da kann jeder, da kann der Kunde mit dem Trecker drüber fahren, der geht dann nicht kaputt, wenn man das richtige Material. Aber auch bei der chemischen Beständigkeit muss man sagen, klar, es gibt ganz aggressive Chemikalien. 10 Stunden Säurebad. Dann gibt es einfach keine Kunststoffe, die das einfach so lange durchhalten oder dann eben auch in Kombination mit RFID-Technologie wirklich geeignet sind. Aber wir versuchen natürlich die Grenzen immer wieder ein bisschen weiter zu erweitern. Aber das ist so unser tägliches Brot und da arbeiten wir auch sehr viel in Laboren. Natürlich, das können wir alles gar nicht selber testen und wir machen auch viele Tests vorab. Also das ist unser tägliches Geschäft.

ANDREA SPIEGEL: Ich würde auf jeden Fall gleich mal noch in den ein oder anderen Use Case genauer reingucken. Aber wie sieht es denn noch aus mit dem Thema, wie soll ich das sagen, Beständigkeit vom Kunststoff? Du hast es gerade schon gesagt, Kunststoff ist so ein Thema, der hat seine Grenzen. Wieso muss es denn Kunststoff sein? Also es gibt ja auch andere Materialien, ich sage mal Metalle oder auch Panzerglas oder was auch immer, was man einsetzen könnte für solche Tags. Warum wird das nicht genutzt oder wird das genutzt?

KLAUS DARGAHI: Also vielleicht bei den Umgebungsbedingungen muss man doch vielleicht noch mal das Thema Metall noch mal kurz beleuchten. Also es gibt, glaube ich, keine anderen Materialien, die so negativ auf die Funktionalität von RFID einwirken wie Metall. Metall ist, und das ist eben auch ein Thema, was man wirklich im Vorfeld bei einem Projekt schon berücksichtigen muss, Metall hat einen sehr negativen Einfluss auf die Funktionalität von RFID. Also das Lesen durch Metall ist nicht möglich. Das ist dieses Phänomen, pharadäische Käfig.

ANDREA SPIEGEL: Was man beim Auto hat.

KLAUS DARGAHI: Genau, das kenne auch ich sogar nur mit betriebswirtschaftlichen Kenntnissen. Das heißt, die elektromagnetischen Wellen vom Lesegerät gehen nicht durch Metall. Das heißt, eine Identifikation durch Metall ist nicht möglich. Damit schließt man auch schon die Verpackung des Chips in Metall erst einmal aus. Aber auch das Aufbringen eines Transponders auf Metall ist nicht ganz einfach.

ANDREA SPIEGEL: Das wäre jetzt meine nächste Frage gewesen.

KLAUS DARGAHI: Da gibt es Lösungen. Man kann Abschirmfolien verwenden, mit Ferritfolien arbeiten oder Abstandshalter, Hängungen und Falten nutzen. Es gibt also viele Möglichkeiten. Aber man muss das genau prüfen, denn wenn man einfach ein normales RFID-Etikett auf Metall klebt, kann man es nicht identifizieren oder auslesen. Auch hier muss man also genau hinsehen. Noch einmal zur Frage, es muss auch industriell verarbeitbar sein, das Verpackungsmaterial. Kunststoff ist verhältnismäßig einfach, weil man Gieß– oder Spritzgussverfahren nutzen kann. Kunststoffe gibt es auch in flüssiger Form, sodass sie eingespritzt werden können. Das ist relativ einfach zu handhaben und bietet viele Möglichkeiten. Aber zum Beispiel bei Glas würde der Chip kaputtgehen, wenn er in Flüssigglas eingebettet wird, weil die 80 Grad leicht überschritten werden. Wir verwenden auch Plexiglas und Kunststofffolien für die Verpackung. Es gibt auch Lösungen mit Keramik, was gut zu funktionieren scheint, wenn der Chip in Keramik eingegossen wird. Aber auch hier müssen spezielle Produktionsverfahren entwickelt werden. Das Eingießen in Keramik ist zwar eine gängige Technologie, aber natürlich auch teurer. Man befindet sich immer in einem Konflikt, wie jede Firma. Was ist technisch möglich und was ist für den Kunden bezahlbar? Man muss also immer den Kompromissfinden zwischen dem, was gerade noch bezahlbar ist und dem, was den maximalen Schutz bietet. Wir haben uns stark auf den Kunststoffbereich spezialisiert und sind über die Jahre echte Experten geworden.

ANDREA SPIEGEL: Wenn es funktioniert, warum auch nicht?

(23:48 – 28:27) Use Case

ANDREA SPIEGEL: Jetzt wollen wir vielleicht mal noch ein bisschen konkreter werden. Wir haben jetzt viel Theorie gehört. Jetzt würde mich mal interessieren, vielleicht kannst du uns mal an einem Beispiel teilhaben lassen, was du mal beim Kunden erlebt hast. Etwas Cooles, vielleicht sogar bei einem metallverarbeitenden Unternehmen. Wer weiß, vielleicht kannst du uns da einfach mal in einen Use Case mitnehmen. Also wie wurde das umgesetzt, was war die Idee und wie wurde entschieden, was eingesetzt wird?

KLAUS DARGAHI: Ja, das ist eine interessante Frage. Wir sind verhältnismäßig stark im Bahnbereich vertreten. Bei der Bahn gibt es viele sicherheitsrelevante Bauteile, die zu kennzeichnen sind. Bremsen, Radsätze, aber auch Gleisschwellen und Schweißstellen gehören dazu. Diese Bauteile müssen nicht nur gewartet, sondern auch dokumentiert werden. Besonders bei Unfällen ist es wichtig nachweisen zu können, dass alle Bauteile ordnungsgemäß gewartet wurden. Zugunglücke sind schreckliche Situationen, die nicht aufgrund technischer oder Wartungsdefekte passieren sollten. In dieser Branche arbeiten wir seit vielen Jahren an standardisierten Kennzeichnungssystemen für sicherheitsrelevante Bauteile. In der Bahnindustrie gibt es viel Schmutz, mechanische Belastung und Schlamm. Die Lebensdauer von Bahnteilen beträgt oft 30 Jahre. Herkömmliche Kennzeichnungsmethoden wie Barcodes oder QR-Codes stoßen hier an ihre Grenzen, da sie im Laufe der Zeit unleserlich werden können. Daher wird RFID- und NFC-Technologie als sichere Identifikationsmethode empfohlen, da Transponder unempfindlich gegenüber Schmutz sind und nicht beschädigt werden, wenn sie richtig angebracht sind.

ANDREA SPIEGEL: Das heißt, es geht nicht nur um die Identifikation während des Produktionsprozesses, sondern vor allem um die Wartung an den Zügen und ähnlichem, oder?

KLAUS DARGAHI: Genau. Das war der Anfang, aber der Trend geht dahin, eine Identifikation über die gesamte Wertschöpfungskette zu haben. Viele Branchen arbeiten daran, vom ersten Schritt bis zur Entsorgung einen Produktpass zu erstellen, der Transponder über den gesamten Lebenszyklus hinweg verwendet. Derzeit werden Produkte oft umgelabelt, da Unternehmen unterschiedliche Kennzeichnungstechnologien und Standards verwenden. In Deutschland wird sich viel tun, um diesen Prozess zu vereinfachen und eine einheitliche Kennzeichnung zu etablieren. Diese Tendenz wird auch von der EU und verschiedenen Richtlinien unterstützt.

(28:28 – 36:09) Welcher Transponder ist der Richtige?

ANDREA SPIEGEL: Magst du nochmal zusammenfassen, worum es in dieser Podcast-Folge geht? Es geht ja darum, welcher Chip der richtige für mein Digitalisierungsprojekt ist. Könntest du die wichtigsten Punkte oder Fragen zusammenfassen, die mir helfen, den richtigen Chip für meine Anwendung zu finden? Worauf kommt es an?

KLAUS DARGAHI: Ja, sicher. Als Erstes sollte man sich über den Leseabstand Gedanken machen. Das ist wirklich die erste Frage, die man klären muss. Dann ist es wichtig zu wissen, wie groß der Transponder sein darf, da die Größe stark mit dem Leseabstand korreliert, wie ich bereits erwähnt habe. Außerdem sollte man überlegen, wie viel Information auf den Chip gespeichert werden muss. Des Weiteren sind die mechanischen, thermischen und chemischen Anforderungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu berücksichtigen. Auch die Art und Weise, wie der Transponder aufgebracht wird, ist wichtig. Es gibt verschiedene Möglichkeiten. Vielleicht möchte man auch eine visuelle Kennzeichnung zusätzlich zum RFID-Chip haben. Viele unserer Kunden wählen beides: RFID-Chip und zusätzlich einen aufgedruckten oder aufgelaserten QR-Code. Wir stellen sicher, dass der Inhalt des Chips und des QR-Codes identisch sind. Das sind die wesentlichen Fragen, die man sich stellen muss.

ANDREA SPIEGEL: Und natürlich sollte man immer darüber nachdenken, welches Ziel man mit der Technologie erreichen möchte, nicht wahr?

KLAUS DARGAHI: Absolut. Das Ziel ist immer entscheidend. Darüber hinaus möchte ich noch erwähnen, dass die RFID- und NFC-Technologien unterschiedliche Einsatzgebiete haben. NFC ermöglicht beispielsweise die Interaktion über mobile Endgeräte wie Handys oder Tablets. Das bedeutet, dass jeder, der ein Handy hat, auch ein RFID-Lesegerät dabei hat. Daher ist die RFID-Technologie nicht nur auf den Industriebereich beschränkt. Durch NFC sind völlig neue Anwendungen entstanden, an die wir früher nicht gedacht haben. Ich möchte ein hypothetisches Beispiel geben, um die Möglichkeiten von NFC zu verdeutlichen. Angenommen, du bist ein Fan von Bayern München und besonders von Thomas Müller. Du gehst in einen Fanshop und kaufst ein T-Shirt mit der Nummer 10 und dem Namen Müller. Das ist ein analoges Produkt und dein Einkaufserlebnis ist damit abgeschlossen. Stell dir nun vor, dass in diesem T-Shirt ein NFC-Chip eingebettet ist. Wenn du dein Handy an das Emblem hältst, gelangst du automatisch auf eine mobile Webseite, auf der du weitere Inhalte zu Thomas Müller finden kannst, wie seine besten Tore oder einen Chat mit ihm. Für die Hersteller eröffnet dies völlig neue Möglichkeiten, mit den Kunden in Interaktion zu treten und ihre Erfahrungen zu verbessern, auch nach dem Kauf. NFC bietet die Integration von Chips in Konsumgüter oder Gerätewie Kaffeemaschinen, um zusätzliche Funktionen anzubieten, wie die Nachbestellung von Bohnen oder den direkten Kontakt zum Kundendienst. Das sind die Use Cases für NFC.

ANDREA SPIEGEL: Ist in dem neuen Personalausweis auch ein NFC-Chip enthalten?

KLAUS DARGAHI: Es handelt sich um einen ganz anderen Chip, aber grundsätzlich verwendet man dieselbe Technologie.

ANDREA SPIEGEL: Die Idee ist also ähnlich, damit kann ich auch mein Handy quasi auslesen?

KLAUS DARGAHI: Ja, das stimmt, allerdings ist der Chip im Personalausweis natürlich auf einem viel höheren Sicherheitsniveau. Es handelt sich um Hochsicherheitschips mit komplexen kryptografischen Algorithmen. Hier muss sichergestellt werden, dass die Daten nicht von Unbefugten ausgelesen werden können. Solche Chips werden übrigens auch im mobilen Zahlungsverkehr eingesetzt, da es um hochempfindliche personenbezogene Daten geht. Man kann das nicht mit einem Chip vergleichen, der beispielsweise in einem Trikot eingebettet ist, auch wenn die zugrundeliegende Technologie dieselbe ist.

ANDREA SPIEGEL: Verstehe. Also die Technologie ist dieselbe, aber der Sicherheitsstandard ist unterschiedlich. Heißt das, dass Industriechips weniger sicher sind? Das ist jetzt provokativ gefragt.

KLAUS DARGAHI: Nun, das Thema Datensicherheit ist natürlich äußerst wichtig und vielschichtig, insbesondere im RFID-Bereich. Es gibt verschiedene Aspekte der Datensicherheit zu betrachten. Zum einen geht es um die Sicherheitauf dem Chip selbst. Es gibt zahlreiche Chip-Varianten mit unterschiedlichen kryptografischen Methoden und Passwortschutz, insbesondere bei Anwendungen wie Reisepässen oder Personalausweisen.

Dann ist da die kontaktlose Identifikation, bei der Datenübertragung zwischen Chip und Antenne, wo ebenfalls Sicherheitslösungen implementiert werden müssen, um unbefugtes Auslesen zu verhindern. Auch die Sicherheit des Lesegeräts ist von Bedeutung, da dort Daten gespeichert und verarbeitet werden, was ebenfalls potenzielle Angriffsszenarien darstellt. Zudem fallen im RFID-Bereich heute wesentlich mehr Daten an als früher, die in entsprechende Hintergrundsysteme wie SAP oder ERP-Systeme integriert werden. Auch hier ist Datensicherheit ein entscheidendes Thema. Unternehmen sind oft am besten mit dieser Ebene vertraut, da sie am engsten mit ihr verbunden sind. Aber auch die anderen Aspekte wie der Transponder, die kontaktlose Schnittstelle und das Lesegerät müssen in ein umfassendes Sicherheitskonzept eingebunden sein und entsprechend berücksichtigt werden.

(36:10 – 41:50) Tipps zur Digitalisierung und Einführung von RFID- & NFC-Transpondern

ANDREA SPIEGEL: Das klingt auf der einen Seite irgendwie logisch und einfach nachvollziehbar, auf der anderen Seite steckt doch einiges dahinter. Ich muss mir viele Fragen stellen und viele Dinge im Kopf behalten. Wenn sich jetzt jemand uns zugehört hat und denkt, dass das, was Klaus heute erzählt hat, eigentlich schon spannend klingt und er sich vorstellen könnte, auch Tags oder Transponder bei uns einzusetzen, was würdest du ihm raten? Hast du einen Tipp oder kannst du ihm vielleicht auch die Angst ein bisschen nehmen?

KLAUS DARGAHI: Also, das ist eine umfassende Frage. Ich versuche mal anzufangen. Was ich ihm erstmal mitgeben kann: Er ist kein Pionier. Die Vorstellung, dass er jetzt mit RFID anfängt und so einen Pioniercharakter hat, ist überholt. Der Zug ist abgefahren. Vor 20 Jahren hätte er damit anfangen müssen. Pionier ist er also nicht. Das gibt ihm schon ein bisschen Sicherheit, denn er ist nicht der Erste.

ANDREA SPIEGEL: Andere haben es also schon geschafft.

KLAUS DARGAHI: Aber ich glaube, dass sich momentan kein Unternehmen es leisten kann, sich nicht mit der RFID- und NFC-Technologie zu beschäftigen, um zu sehen, wie die innerbetrieblichen Prozesse durch RFID-Technologie schneller, rückverfolgbarer und kostengünstiger gemacht werden können. Es birgt einfach zu viel Potenzial. In der Regel können viele Prozesse dadurch viel schneller und kostengünstiger gemacht werden. Aber es ist eben kein leichter Prozess. Die Einführung von RFID-Technologie ist meistens eine Entscheidung auf höchster Management-Ebene. Das heißt, es kann nicht einfach eine Abteilung sagen: “Ah ja, ich mache jetzt mal nicht mehr Barcode, ich mache mal RFID.”

ANDREA SPIEGEL: Machen wir heute fünf Chips rein und so passt das ja.

KLAUS DARGAHI: Nein, das ist eine unternehmerische Entscheidung, weil man dann eben über die gesamten Prozesse in einem Unternehmen nachdenken muss, wie diese als Identifikationstechnologie eingesetzt werden können und die Infrastruktur dementsprechend aufgebaut werden muss. Das heißt, es ist ein echter Management-Prozess, ein echter Management-Prozess. Und dadurch dauern natürlich auch die Projektlaufzeiten, also wir haben Projektlaufzeiten von ein, zwei, drei Jahren. Und das bedeutet, dass sich das Unternehmen als solches dazu verpflichten muss, dies durchzuführen. Und wenn man das dann auch macht, braucht jedes Unternehmen einen starken Partner, der sie durch die Phasen eines RFID-Projektes führt. Und aus unserer Erfahrung sind vier Phasen realistisch.

Also die erste Phase ist die technische Machbarkeit. Das heißt, es wird überprüft, ob RFID-Technologie überhaupt die richtige Technologie für uns ist. Für das Produkt, das wir kennzeichnen wollen, und für unsere Abläufe. Welche Technologie ist überhaupt geeignet, welche Leseabstände, welchen Chip brauche ich? Also da wird viel auch in den Laboren gearbeitet, um zu sehen, ob RFID in unserem Umfeld überhaupt die geeignete Technologie ist.

Wenn das positiv bewertet wird, würde man in der zweiten Phase eine Kosten-Nutzen-Analyse machen. Und dazu, das ist schon sehr herausfordernd, ich glaube, das weiß L-mobile umso besser, man muss sich mit seinen eigenen Prozessen beschäftigen, man muss schauen, wie die Prozesse momentan sind. Und man muss auch eine Idee entwickeln, was sind denn meine Prozesskosten? Und dann muss man eine Idee entwickeln, wie wären die Prozesse denn dann mit RFID? Und wie wären dann die Prozesskosten? Und wie wären die Investitionen?

Um dann auch einen ROI errechnen zu können, wenn man jetzt auf diese Technologie umstellt. Also auch diese Kosten-Nutzen-Analyse ist ein ziemlich aufwendiger Prozess, den man eher nicht so gefühlsmäßig machen sollte, sondern eher REFA-mäßig. Das ist die zweite Phase.

Wenn auch die zweite Phase grundsätzlich positiv bewertet wird, würde man in eine dritte Phase gehen. Man würde sich in dem Unternehmen einen repräsentativen Prozess aussuchen und mal schauen, ob das, was man sich technisch ausgedacht hat oder auch in der Kosten-Nutzen-Analyse eruiert hat, wirklich so ist. Und würde eine Pilotinstallation machen und dann entsprechende Anpassungen und Modifikationen vornehmen.

ANDREA SPIEGEL: Probieren, testen und so weiter.

KLAUS DARGAHI: Und erst dann kommt es zu einem Rollout. Und dann muss man auch ein entsprechendes Wartungs- und Instandhaltungskonzept haben. Und man darf natürlich auch die Anbindung an das ERP-System nicht unterschätzen. Das ist gar nicht so einfach. Aber es ist ein langer Prozess. Und ich würde jedem Unternehmen empfehlen, wirklich eine leistungsstarke Firma zu nehmen, die sie durch diese Phasen und Prozesse führt. Das kann keine Firma alleine, sie nehmen dann auch andere Partner mit dazu. Aber das kann ein Unternehmen machen, entweder haben sie eigene Ressourcen dafür oder sie nehmen jemanden, der sie begleitet. Und dann kann auch wirklich der Unternehmenserfolg und das Projekterfolg sichergestellt werden.

ANDREA SPIEGEL: Da habe ich erstmal nichts mehr hinzuzufügen. Ich glaube, das gibt ein ganz gutes Bild davon, wie so etwas gelingen kann. Vielen Dank, Klaus, dass du heute da warst. Hat Spaß gemacht.

KLAUS DARGAHI: Ja, mir auch.

ANDREA SPIEGEL: Wir haben über NFC und RFID-Tags, Transponder und wie man den richtigen Tag für sein Digitalisierungsprojekt findet, gesprochen. Wenn ihr noch Fragen zu dem Thema habt oder neue Ideen aufgekommen sind, schreibt uns gerne in die Kommentare oder schickt uns eine Nachricht. Wir leiten es auch gerne an Klaus weiter, wenn etwas reinkommt. Und er beantwortet es dann im Nachgang. Ansonsten, wenn ihr Ideen für neue Folgen habt, was ihr gerne noch von uns im Podcast hören würdet, dann schreibt uns auch gerne eine Nachricht oder hinterlasst einen Kommentar. Und wir freuen uns über eine Bewertung bei iTunes, Spotify und Co. Oder natürlich auch einen Daumen nach oben bei YouTube. Vielen Dank, dass ihr da wart. Hat viel Spaß gemacht.

KLAUS DARGAHI: Vielen Dank. Es war sehr nett. Hat mir sehr viel Spaß gemacht. Und schönen Tag.

ANDREA SPIEGEL: Wir freuen uns auf euer Feedback. Genau. Macht’s gut. Bis dann.

KLAUS DARGAHI: Danke. Tschüss.

Welche Idee steckt hinter der Multikommissionierung in der Lagerlogistik?

„Die Idee bei der Multikommissionierung ist auch da, eben solche Leerfahrten, Leerwege, egal ob jemand läuft oder eben fährt, zu vermeiden.“

Peter OechsleHead of Project Academy bei L-mobile

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