Asset Tracking
Klaus Dargahi, Geschäftsführer der smart-TEC GmbH, erklärt im Podcast wie man die passende Technologie wählt
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Viele Digitalisierungsprojekte scheitern nicht an der Software, sondern an falschen Entscheidungen bezüglich der Hardware, zum Beispiel der passenden Technologie für das Asset Tracking. Ein RFID-Transponder oder NFC-Transponder muss über den gesamten Lebenszyklus eines Produkts zuverlässig funktionieren, um eine dauerhafte Identifikation von Artikeln zu ermöglichen. Im L-mobile Podcast „Zukunft KMU” erklärt Klaus Dargahi, Geschäftsführer der smart-TEC GmbH und seit rund 20 Jahren auf kundenindividuelle Transponder spezialisiert, worauf es bei der Auswahl der Hardware wirklich ankommt.
Viele Digitalisierungsprojekte scheitern an der falschen Hardware, nicht an der Software. Klaus Dargahi (smart-TEC GmbH) erklärt, dass sich RFID- und NFC-Transponder technisch kaum unterscheiden. Entscheidend sind Leseabstand, Platzangebot, Materialien und Umgebungsbedingungen über den gesamten Produktlebenszyklus. Dafür sollten Unternehmen Projekte in vier Phasen planen und sich einen erfahrenen Partner suchen.
Bevor ein Unternehmen einen Transponder auswählt, lohnt sich der Blick auf die technischen Grundlagen. „RFID- beziehungsweise auch die NFC-Technologie ist eine kontaktlose Identifikationstechnologie auf Abstand, mit der Güter und Menschen identifiziert werden”, erklärt Klaus Dargahi. Ein passiver Transponder besteht aus Chip und Antenne und hat keine eigene Energieversorgung. Erst im elektromagnetischen Feld eines Lesegeräts wird der Chip mit Energie versorgt und die Datenkommunikation beginnt.
Im RFID-Bereich unterscheidet man zwei Frequenzbereiche: „Das eine ist die HF-Technologie mit 13,56 Megahertz, das ist ein Leseabstand von einem bis maximal 50 Zentimeter. Und dann eben die UHF-Technologie mit 868 Megahertz für den Long-Distance-Bereich, mit Leseabständen bis zu fünf, unter Laborbedingungen auch bis zu zehn Metern”, so Dargahi.
| Technologie | Frequenz | Typischer Leseabstand | Typisches Einsatzgebiet |
|---|---|---|---|
| RFID (HF) | 13,56 MHz | 1-50 cm | Zutrittskontrolle, Wartung, Instandhaltung |
| RFID (UHF) | 868 MHz | Bis zu 10 m | Lager- und Produktionsprozesse |
| NFC | 13,56 MHz | Wenige Zentimeter | Mobile Payment, Kundeninteraktion über Smartphone |
Technisch unterscheiden sich RFID-Transponder und NFC-Transponder kaum. „Der wesentliche Unterschied zwischen RFID und NFC ist das Lesegerät. Im RFID-Bereich liest man immer mit einem Industrielesegerät. Bei NFC ist das Lesegerät ein mobiles Endgerät, also ein Smartphone oder ein Tablet”, sagt Dargahi. Daneben gibt es auch aktive RFID-Transponder bzw. NFC-Transponder mit eigener Batterie: „Da sind dann auch Leseabstände bis zu 50 oder 100 Meter möglich”. Diese können beispielsweise auf Bohrplattformen oder im Bergbau zum Einsatz kommen.
Häufig wird statt vom „Transponder” auch vom sogenannten „Tag” gesprochen. Einen technischen Unterschied gibt es hier laut Dargahi nicht: „Das ist glaube ich eher eine Frage des Sprachgebrauchs. Im englischen Sprachgebrauch wird oft „Tag“ verwendet, wir im europäischen Sprachgebrauch sagen oft Transponder. Technologisch ist es das Gleiche.”
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Die Wahl des passenden Transponders wird in Digitalisierungsprojekten häufig unterschätzt, was zu teuren Folgen führen kann. „Man beschäftigt sich bei der Einführung der Technologie sehr viel mit der Infrastruktur, den Lesegeräten und der Anbindung ans ERP-System.“ Die Transponder werden häufig nicht so stark beachtet. „Aber wenn der Transponder nicht über den gesamten Lebenszyklus funktioniert, kann das damit ausgestattete Produkt nicht mehr identifiziert werden”, warnt Dargahi. Am Anfang sollten sich Verantwortliche deshalb konkrete Fragen stellen, die der Geschäftsführer kurz zusammenfasst:
Auch die Größe ist physikalisch bedingt. „Je kleiner die Antenne ist, desto schwieriger ist es für den Transponder, Energie aufzunehmen. Je kleiner ich einen Transponder wähle, desto kleiner ist in der Regel auch die Lesereichweite.” Der Experte ergänzt: „Wir haben Transponder im HF-Bereich, die sind in der Regel rund, rechteckig oder quadratisch, mit einem Durchmesser von sechs Millimetern, das ist schon richtig klein. Im UHF-Bereich haben wir eher lange schmale Transponder mit rund zehn Zentimetern in der Länge, da hat man unter guten Bedingungen vielleicht fünf bis zehn Meter Lesereichweite.”
Chip und Antenne sind bei jedem Transponder technisch identisch. Der Unterschied liegt in der Verpackung. „Die einfachste Form eines RFID-Transponders ist ein RFID-Etikett: Papier und Kleber über Chip und Antenne, ausgestanzt, aufgerollt, fertig. Gleichzeitig aber auch die empfindlichste Form. Im Industrieumfeld reicht eine kleine mechanische Berührung, und der Transponder ist kaputt”, so Dargahi. Bei hohen Belastungen braucht es mehr, damit ein RFID-Transponder über einen langen Zeitraum funktioniert.
Auch bei der Temperaturbeständigkeit setzt nicht der Chip selbst, sondern die Verpackung die Grenzen: „Der Chip ist in der Regel vom Hersteller bis zu 80 oder 100 Grad freigegeben. Unsere Aufgabe als Verpacker ist es, Materialien zu finden, die die Temperatur möglichst langsam zum Chip transportieren. Wir stellen auch Transponder bis 250 Grad her, der Chip ist aber immer noch der gleiche”, erklärt Dargahi. Mechanisch sei mit dem richtigen Material sogar deutlich mehr möglich: „Da kann der Kunde mit dem Traktor drüberfahren, der geht dann nicht kaputt.”
Ein Material bereitet besonders viele Probleme: Metall. „Es gibt keine anderen Materialien, die so negativ auf die Funktionalität von RFID einwirken wie Metall. Das Lesen durch Metall ist nicht möglich, denn die elektromagnetischen Wellen vom Lesegerät gehen nicht durch Metall”, so Dargahi. Ganz ausgeschlossen ist der Einsatz von Metall aber trotzdem nicht. „Es gibt Lösungen. Man kann mit Abschirmfolien arbeiten, mit Ferritfolien, mit Abstand, mit Hängen, mit Falten, aber das muss man sich genau anschauen.” Wer einen standardmäßigen RFID-Transponder ohne diese Vorkehrungen auf Metall klebt, riskiert, dass die Identifikation komplett ausfällt.
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Wie entscheidend die Wahl des passenden RFID-Transponders oder NFC-Transponders ist, zeigt sich besonders dort, wo Ausfälle teuer oder sicherheitskritisch werden.
Die Bahnindustrie gehört zu den Schwerpunktbranchen der smart-TEC GmbH. „Bei der Bahn gibt es sehr viele sicherheitsrelevante Bauteile, die zu kennzeichnen sind und einer bestimmten Wartung unterliegen, die auch dokumentiert werden muss. Dazu zählen Bremsen, Radsätze, aber auch Schwellen, Gleise und Schweißstellen”, berichtet Dargahi. Klassische Kennzeichnungen stoßen an ihre Grenzen: „Man hat eine Lebensdauer von 30 Jahren, und in der Regel kommt der Barcode oder QR-Code da schon an seine Grenzen, weil er über die Zeit zerkratzt oder verdreckt ist.” Deshalb wird RFID- und NFC-Technologie in Standardisierungspapieren der europäischen Bahnen klar empfohlen. Denn ein RFID-Transponder bleibt laut Dargahi funktionsfähig, „egal ob da Schmutz drauf ist. Wenn er richtig angebracht ist, geht er auch nicht kaputt”.
Branchenübergreifend zeichnet sich zudem der Trend zum „Produktpass” ab: „Man möchte eine Identifikation über die gesamte Wertschöpfungskette haben, sodass der eine Transponder, der am Anfang angebracht wird, immer wieder verwendet wird”. Eine elegante und vor allem effiziente Lösung für einen Prozess, in dem heute noch oft mehrfach neu gelabelt werden muss.
Während RFID-Transponder vor allem im B2B zum Einsatz kommt, eröffnen NFC-Transponder durch das Smartphone als Lesegerät neue Möglichkeiten. „Durch die NFC-Technologie sind ganz neue Applikationen entstanden, über die wir uns früher keine Gedanken gemacht haben. Wir sind durch NFC vom B2B- in den B2C-Bereich gekommen”, beschreibt Dargahi die Entwicklung. Ein NFC-Transponder in einem Artikel in einem Fanshop kann Käufer etwa direkt zu Zusatzinhalten, einer Website, einem Chat, einem Webshop oder Servicekontakt führen. Ein wichtiger Kontaktpunkt, den Hersteller sonst nach dem Kauf verlieren würden. „Das hat einen Nutzen für den Kunden, Stichwort Customer Journey, aber natürlich auch für die Firma.“
Wer RFID- oder NFC-Technologie einführen will, sollte sich auf einen strukturierten Prozess einstellen. „Die Einführung ist meistens eine Entscheidung auf höchster Managementebene. Denn es handelt sich um eine unternehmerische Entscheidung, bei der man die gesamten Prozesse im Unternehmen betrachten muss”, so Dargahi. Entsprechend lange dauern solche Projekte: „Wir haben Projektlaufzeiten von ein, zwei oder drei Jahren.” Klaus Dargahi unterteilt RFID-Projekte in vier Phasen:
Kaum eines dieser Projekte gelingt jedoch im Alleingang. Der Experte empfiehlt Unternehmen klar, sich für ein RFID-Projekt einen erfahrenen Partner zu suchen, der einen durch diese Phasen begleitet. „Nur so kann der Projekterfolg sichergestellt werden.”
Ob nun ein RFID-Transponder oder ein NFC-Transponder die richtige Wahl für das eigene Digitalisierungsprojekt ist, hängt von unterschiedlichen Faktoren ab. Leseabstand, Platzangebot und Umgebungsbedingungen müssen berücksichtigt werden, um die richtige Technologie zu wählen. „Ich glaube, dass es sich kein Unternehmen leisten kann, sich nicht mit der RFID- und NFC-Technologie zu beschäftigen, um zu schauen, wie die innerbetrieblichen Prozesse durch RFID schneller, rückverfolgbarer und kostengünstiger gemacht werden können. Es birgt eben doch sehr viel Potenzial”, betont der RFID-Experte zum Abschluss.
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Was ist der Unterschied zwischen einem RFID-Transponder und einem NFC-Transponder?
Technisch sind sich beide sehr ähnlich, beide übertragen Daten kontaktlos zwischen Chip und Lesegerät. Der wesentliche Unterschied liegt im Lesegerät. Bei RFID-Transpondern kommt ein Industrielesegerät zum Einsatz, bei NFC-Transpondern ein mobiles Endgerät wie Smartphone oder Tablet.
Was ist der Unterschied zwischen einem Transponder und einem „Tag“?
Es gibt in technischer Hinsicht keinen Unterschied. Es ist lediglich eine Frage des Sprachgebrauchs. So wird im englischsprachigen Raum häufiger von „Tag” gesprochen, im europäischen Sprachgebrauch eher von „Transponder”. Beide Begriffe meinen dieselbe Technologie aus Chip und Antenne.
Welche Faktoren bestimmen, wie groß ein RFID-Transponder sein muss?
Vor allem der benötigte Leseabstand. Je kleiner die Antenne eines Transponders, desto weniger Energie kann er aus dem Feld des Lesegeräts aufnehmen und desto kürzer ist die Lesereichweite. HF-Transponder können bis zu sechs Millimeter klein sein, UHF-Transponder für größere Reichweiten liegen eher bei rund zehn Zentimetern Länge.
Warum ist Metall problematisch für RFID-Transponder?
Elektromagnetische Wellen können Metall nicht durchdringen, weshalb ein direkt auf Metall aufgebrachter Standard-Transponder nicht ausgelesen werden kann.
Wie läuft die Einführung von RFID-Technologie in einem Unternehmen typischerweise ab?
Nach Erfahrung von Klaus Dargahi in vier Phasen: Zunächst wird die technische Machbarkeit geprüft, danach folgt eine Kosten-Nutzen-Analyse der betroffenen Prozesse. Bestätigt sich der Nutzen, wird eine Pilotinstallation an einem repräsentativen Prozess durchgeführt, bevor der unternehmensweite Rollout erfolgt. Solche Projekte laufen häufig ein bis drei Jahre und werden auf oberster Management-Ebene entschieden.
Christoph Altdörfer ist seit über 10 Jahren Sales Manager mit Leidenschaft im B2B-Software-Sales. Digitale End-to-End-Prozesse sind für ihn der Schlüssel zu nachhaltigem Unternehmenserfolg. Mit seinem Wissen rund um die Digitalisierung und Automatisierung von Prozessen in Lager, Produktion und Field Service hat er bereits mehr als 150 Unternehmen unterstützt. Auf LinkedIn teilt er aktiv Einblicke und Tipps aus seinem Arbeitsalltag.
