TAGnology for your future

Transkript

1 TAGnology for your future RFID-Technologie und Potenziale zur Vermeidung von Abfällen Andreas Schlaudraff Projektkoordination RFID Smart-TEC GmbH & Co. KG

2 RFID-Technologie und Potenziale zur Vermeidung von Abfällen 2 Ein Unternehmen der RATHGEBER-Gruppe Firmenzentrale, Oberhaching Werk 1, Mindelheim Werk 2, Bystrice (Tschechei) Niederlassung (Polen)

3 RFID-Technologie und Potenziale zur Vermeidung von Abfällen 3 Kernkompetenzen smart-tec ist der Spezialist für besonders robuste, langlebige und witterungsbeständige RFID- Datenträger, die projektindividuell entwickelt und produziert werden. Material, Design, Form, Chiptechnologie, Format und Klebeeigenschaften werden optimal auf die Projektanforderungen abgestimmt.

4 RFID-Technologie und Potenziale zur Vermeidung von Abfällen 4 Agenda 1. Grundlagen der RFID-Technologie 2. Technologieeinsatz in der Praxis 3. Ausblick und Teilnehmerfragen

5 Komponenten eines RFID-Systems und ihre Funktionsweise Komponenten des RFID-Systems: 1. Transponder (Tag) 2. Schreib-/Lesegerät (Reader) 3. RFID-Middleware Unterscheidungsmerkmale: Betriebsart, Bauform, Speicher, Frequenzbereich, Protokolle und Standards, etc. Funktionsweise: Für die Datenübertragung baut das RFID-Schreib-/ Lesegerät ein elektromagnetisches Feld auf, welches den passiven RFID-Datenträger mit Energie versorgt. Diese ist für den Datenaustausch notwendig. Informationen werden vom Lesegrät an den Chip gesendet bzw. im Chip hinterlegte Daten zum Lesegerät zurückübertragen. RFID-Technologie und Potenziale zur Vermeidung von Abfällen 5

6 RFID-Technologie und Potenziale zur Vermeidung von Abfällen 6 Übersicht RFID-Datenträger Applikationen: Tieridentifikation Wegfahrsperre Industrielle Anwendungen (v.a. Automobil) Behälter- und Paletten-ID Pass und Personalausweis Ticketing (z.b. WM, Ski) Zugangskontrolle Zug- und Wagonidentifikation Fertigungslogistik und Steuerung PKW-Zufahrtskontrolle Bauformen: Glastransponder ID-Karten / Pässe / Schlüsselanhänger vergossene RFID-Datenträger Etiketten aus Papier/Folie (Smart-Labels)

7 RFID-Technologie und Potenziale zur Vermeidung von Abfällen 7 Frequenzbänder und RFID-Einordnung H, db 10m (< 30 MHz) 80 Reichweiten d = O(1m) Nahfeld : d < / 2 (heute) induktive Koppl. Reichweiten d O(1m) Fernfeld : d > / 2 el. mag. Wellen ERP, mw (> 30 MHz) BC, LW-/MW-, Navigation SW (Com, BC, Mobile, Marine..) FM (Radio, TV) Microwave Link, Sat-TV ,56 MHz 1) 2) 3) khz 4) UHF 2,45 GHz 5) ) 2) 3) 4) Nicht in Deutschland Heim + Industrie genutzt z.b. Krankenwagen-Funk Home: Baby-Phone, etc. 5) Reserviert für Maut 20 6,76 13, , MHz EU US f: 0,01 0, MHz : ,3 0,03 0,003 m LF MF HF VHF UHF SHF EHF

8 RFID-Technologie und Potenziale zur Vermeidung von Abfällen 8 Frequenzbänder und RFID-Einordnung LF-Technologie khz HF-Technologie 13,56 MHz UHF-Technologie 868 MHz (EU) 915 MHz (US) MW-Technologie 2,45 GHz 5,8 GHz z.b. Tieridentifikation z.b. Zutrittskontrolle z.b. Handelslogistik z.b. Mautsysteme Frequenz (MHz): 0,01 0, Induktive Kopplung Elektromagnetische Wellen

9 Kategorisierung der RFID-Unterscheidungsmerkmale nach Betriebsfrequenz Parameter Niedrigfrequenz (NF) Hochfrequenz (HF) Betriebsfrequenz khz 13,56 MHz Funktionsprinzip Reichweite Induktive Kopplung Close Coupling < 1,2 m Bis ca. 1,7 m Ultra- Hochfrequenz (UHF) 868 MHz (EU) 915 MHz (USA) Mikrowelle (MW) 2,45 / 5,8 GHz Backscatter-Kopplung / Erzeugung eigener elektromagnetischer Wellen Remote Coupling Long-Range Bis ca. 4,0 m bei Backscatter- Kopplung; > 100 m bei Erzeugung eigener Wellen Energieversorgung Passiv (Semi-)Passiv (Semi-)Passiv und Aktiv Speicherkapazität Niedrig Mittel Hoch Sehr hoch Preisklasse Niedrig Mittel Hoch Sehr hoch Datenspeicherung Read-Only und Fast ausschließlich Read/Write Read/Write Read-Only und Read/Write Einfluss von Metall Abschwächung des magnetischen Feldes, Verstimmung der Resonanzfrequenz Reflexionen an Metalloberflächen Einfluss von Flüssigkeiten Niedrig Hoch Sehr hoch Einfluss auf elektromagnetische Störfelder Pulklesefähigkeit Sehr hoch Hoch Niedrig Sehr niedrig Technisch möglich, wenig realisiert Möglich (zzt. ca. 100 Stück) Möglich (zzt. ca. 500 Stück) Möglich (zzt. ca. 500 Stück) Datenübertragungsraten Niedrig Hoch Sehr hoch Sehr hoch Lesegeschwindigkeit Langsam Je nach ISO- Standard Schnell Sehr schnell Ausrichtung der Transponder beim Auslesen Nicht nötig Nicht nötig Teilweise nötig Immer nötig RFID-Technologie und Potenziale zur Vermeidung von Abfällen 9

10 RFID-Technologie und Potenziale zur Vermeidung von Abfällen 10 Vorteile der RFID-Technologie Eigenschaften von RFID-Datenträgern jeder Chip verfügt über eine eindeutige und weltweit nur einmal vergebene Seriennummer Vorteil in der Anwendung eindeutige Zuordenbarkeit auf Einzelproduktebene vollständige Produktindividualisierung wiederbeschreibbarer Datenspeicher im Chip flexibles Datenmanagement direkt am Produkt Informationen auf RFID-Datenträger können jederzeit geändert, gelöscht oder ergänzt werden Produkt-, Wartungs-, Produktions- oder Servicedaten direkt am Produkt verfügbar sichtkontaktlose Kommunikation zwischen RFID- Datenträger und Schreib-Lesesystem Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzungen durch Anbringung an geschützten Stellen unsichtbare Intergration in eine Vielzahl bestehender Produkte vereinfachte Prozessautomatisierung nahezu 100%-ige Erstleserate Prozessbeschleunigung gleichzeitiges Lesen mehrerer RFID-Datenträger in einem Arbeitsschritt (= Pulkerfassung) Reduzierung von Fehllesungen Prozessbeschleunigung

11 RFID-Technologie und Potenziale zur Vermeidung von Abfällen 11 RFID-Potenziale in Kreislauf- und Abfallwirtschaft RFID-Potenziale: 1. Die RFID-Technologie bietet bei sinnvoller Integration in allen Segmenten der Kreislaufund Abfallwirtschaft enorme Einsparpotenziale. 2. Neben der Optimierung von organisatorischen Prozessen sind auch die immer strenger werdenden rechtlichen Rahmenbedingungen leichter zu erfüllen (Nachweisverordnung, Verordnung zur Transportgenehmigung, Verpackungsverordnung, Sonderabfallverordnung etc.) 1. Vermeiden 2. Stofflich oder energetisch verwerten 3. Vorrang hat die umweltverträgliche Verwertung 4. Abfallbeseitigung deponieren oder thermisch behandeln Die Abfallpyramide: Verwerten, vermeiden, umweltfreundlich beseitigen

12 RFID-basiertes Servicesystem bei der AirSystems GmbH LF (125 khz) Anwendungsbeschreibung: Die AirSystems GmbH ist Hersteller und Anbieter von Dekubitussystemen. Die mehrkomponentigen Dekubitssysteme werden von Kliniken und Reha-Einrichtungen gemietet. Um die Produktdokumentation zu vereinfachen und Fehlerquellen im Service auszuschließen, wurde 2002 auf ein papierloses, RFID-basiertes Verleih-, und Servicesystem umgestellt. Optische Kennzeichnungsverfahren ermöglichen aufgrund des Belastungsprofiles (z.b. chemische Reinigung) keine dauerhafte Lösung. Nutzen im Allgemeinen: 1. Zeitaufwändige manuelle Datenerfassung entfällt. 2. Effizientere Auslastung der Verleihprodukte. 3. Keine Fehllesungen aufgrund abgerissener oder unlesbarer Barcodeetiketten. 4. Reduktion der Dokumentationskosten. Nutzen in Bezug auf Abfallvermeidung: 1. Reduktion Desinfektionsmittelverbrauch / Entsorgungskosten der Reinigungsmittel. 2. Längere Nutzung reduziert Entsorgungskosten ineffizient eingesetzter Matratzen. Den ausführlichen Pressetext zu diesem Projekt finden Sie unter RFID-Technologie und Potenziale zur Vermeidung von Abfällen 12

13 RFID-Behälterkennzeichnung bei der Karl Meyer Umweltdienste GmbH HF (13,56 MHz) Anwendungsbeschreibung: Die Karl Meyer Umweltdienste GmbH befasst sich mit Entsorgung, Transportlogistik und Abfallmanagement. Am hessischen Standort müssen täglich 1200 Kunststoffboxen identifiziert, gewogen, entleert und gereinigt werden. Sehr hohe mechanische Beanspruchungen der Boxen durch Transport, Handling und häufige Waschvorgänge schließen den Einsatz von optischen Kennzeichnungsverfahren aus. Nutzen im Allgemeinen: 1. Digitale Erfassung der Standorte und Boxen reduziert manuelle Datenerfassung. 2. Automatische Identifizierung der Boxen im Reinigungs- und Distributionsprozess. 3. Hinterlegung der Wiegenote für die Kundenabrechnung. 4. Schwundreduktion der kostenintensiven Spezialboxen. 5. Nachweispflicht hygienischer Anforderungen leichter umzusetzen. Nutzen in Bezug auf Abfallvermeidung: 1. Reduktion Reinigungsmittelverbrauch / Entsorgungskosten der Reinigungsmittel. 2. Längere Nutzung reduziert Entsorgungskosten ineffizient eingesetzter Boxen. Den ausführlichen Pressetext zu diesem Projekt finden Sie unter RFID-Technologie und Potenziale zur Vermeidung von Abfällen 13

14 Ausblick RFID-Potenziale: 1. Effizientere Produktauslastungen verringern das vorzeitige Recycling und den damit verbunden Anfall von Schadstoffen. 2. Eindeutige Kennzeichnung von Produkten erleichtert über dessen Lebenszyklus hinaus die einfache Umsetzung der Ebenen 2, 3 und 4 der Abfallpyramide: die Wiederverwendung von z.b. im Produkt enthaltenen Rohstoffen, fachgerechte Entsorgung bis hin zur Deponierung). 3. Organisatorische Anpassungen an neue rechtliche Rahmenbedingungen (z.b. Gesetzesänderungen) lassen sich leichter realisieren. Ist die RFID-Technologie die Lösung aller Probleme? RFID-Technologie ist nur bei sinnvollem Einsatz der Enabler für die gewünschten Kosteneinsparungen durch Effizienz- und Effektivitätssteigerungen. Machbarkeit und Sinnhaftigkeit ist Einzelfallabhängig, futuristische Vorstellungen (Thematik Lesereichweite, Baugröße und Produktpreis) sind oft so nicht realisierbar. RFID-Technologie und Potenziale zur Vermeidung von Abfällen 14

15 TAGnology for your future Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Andreas Schlaudraff Projektkoordination RFID Smart-TEC GmbH & Co. KG Telefon: +49 (89)