Globales Life-Cycle-Tracking für elektronische Konsumgüter

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1 Peter Trier Diplomarbeit im Fach Spezielle Wirtschaftsinformatik Globales Life-Cycle-Tracking für elektronische Konsumgüter Themasteller: Prof. Dr. Ali Sunyaev Vorgelegt in der Diplomprüfung im Studiengang Wirtschaftsinformatik der Wirtschafts- und Sozialwissenschaftlichen Fakultät der Universität zu Köln Köln, Juni 2013

2 II Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis... V Abbildungsverzeichnis... VII Tabellenverzeichnis... VIII 1. Einleitung Problemstellung und Zielsetzung Vorgehensweise Aufbau der Arbeit Methodik Systematische Literaturrecherche Experteninterview Qualitative Inhaltsanalyse Begriffsklärungen Elektronische Konsumgüter Produktlebenszyklus Tracking Trackingsystem Trackingverfahren Trackingtechnologie Phasen des Produktlebenszyklus bei elektronischen Konsumgütern Beginning-of-Life (BOL) Middle-of-Life (MOL) End-of-Life (EOL) Life-Cycle Tracking für elektronische Konsumgüter Trackingumfang Ausgewählte Trackingverfahren Produktidentifizierung Product Life-Cycle Management Standortorientiertes Verfahren Ereignisorientiertes Verfahren Semantische Interoperabilität Technologie zur Produktidentifizierung Datenträger des Produktidents und deren Erfassung Klartext...32

3 III Barcode Contact Memory Button Product Embedded Information Device Vergleich der verschiedenen Technologien zur Produktidentifzierung Ausgewählte Trackingsysteme Design-Phase Logistik-Phase Support-Phase End-of-Life-Phase Product Life-Cycle Management System Konzeption eines globalen Life-Cycle Trackingsystems Anforderungsanalyse Identifizierung der Stakeholder Ziele Typische Use-Cases Funktionale Anforderungen Qualitätsanforderungen Randbedingungen Konzeptionelles Modell Annahmen Systemarchitektur Systemumgebung und Schnittstellen Konzeptionelles Datenmodell Prozesse zur Systemnutzung Proof of Concept Handlungsempfehlungen für mögliche Einführung und Nutzung Fazit und Ausblick...81 Literaturverzeichnis...82 Anhang A: Suchstrings und Suchfilter...87 Anhang B: Interviewleitfragen...90 Anhang C: Transkriptionsregeln Anhang D1: Transkript Reparaturdienstleister (RepDi) Anhang D2: Transkript Logistikdienstleister (LogDi)...115

4 IV Anhang D3: Transkript Hersteller1 (Herst1) Anhang D4: Transkript Anbieter Servicetrackingsystem (AnServTS) Anhang D5: Transkript Dienstleister für Standards und Vergabe von Produktidents (DiStdPIds) Anhang D6: Transkript Hersteller2 (Herst2) Anhang E: Kodierleitfaden inhaltliche Strukturierung Anhang F: Durchgeführte qualitative Inhaltsanalyse Erklärung Lebenslauf...215

5 V Abkürzungsverzeichnis 1D 2D BITKOM BOL CE CMB DB EAN EOL EPC EPCIS GLCTS GTIN IKT IRIS MDM MOL OCR PDKM Eindimensional Zweidimensional Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.v. Beginning-of-Life Consumer Electronics Contact Memory Button Datenbank European Article Number End-of-Life Electronic Product Code Electronic Product Code Information Services Globales Life-Cycle Trackingsystem Global Trade Item Number Informations-und Kommunikationstechnologien International Repair Information System Master Data Management Middle-of-Life Optical Character Recognition Product Data Knowledge Management

6 VI PDM PEID PIN PLM PLMS QR-Code RFID SGTIN UML UTC XML Product Data Management Product Embedded Information Device Product Identification Number Product Life-Cycle Management Product Life-Cycle Management System Quick Response -Code Radio-frequency Identification Serialised Global Trade Item Number Unified Modeling Language Coordinated Universal Time Extensible Markup Language

7 VII Abbildungsverzeichnis Abb. 2-1: Ablaufmodell inhaltlicher Strukturierung nach Mayring...10 Abb. 4-1: Vereinfachtes Life-Cycle Modell von CE Produkten...18 Abb. 4-2: Darstellung der 3 Phasen des Produktlebenszyklus...19 Abb. 5-1: Möglicher Informationsfluss mit Relevanz für die BOL Phase...25 Abb. 5-2: Möglicher Informationsfluss mit Relevanz für die MOL Phase...26 Abb. 5-3: Möglicher Informationsfluss mit Relevanz für die EOL Phase...27 Abb. 5-4: Grundverfahren beim Tracking von Produkten...28 Abb. 5-5: Beispiele für Barcodes: links ein GTIN-13 Barcode (1D) und rechts ein QR-Code (2D)...33 Abb. 5-6: Beispiel der internen und externen Logistik entlang der Supply Chain...39 Abb. 5-7: Beispiel des Ablaufs im Servicefall (Reparaturfall) innerhalb der Support-Phase...42 Abb. 6-1: Legende der verwendeten Modellelemente in den Use-Case- Diagrammen...51 Abb. 6-2: Use-Case-Diagramm für die interne / externe Logistik Phase...51 Abb. 6-3: Use-Case-Diagramm für Support Phase...53 Abb. 6-4: Use-Case-Diagramm für EOL-Phase...55 Abb. 6-5: Systemarchitektur des GLCTS...65 Abb. 6-6: Legende der verwendeten Modellelemente im UML- Klassendiagramm...66 Abb. 6-7: UML-Klassendiagramm des GLCTS...68

8 VIII Tabellenverzeichnis Tab. 2-1: Anzahl der Suchtreffer in den Datenbanken (Suche vom )...5 Tab. 2-2: Klassifizierung der Interviewteilnehmer...8 Tab. 2-3: Aufgestelltes Kategoriensystem...13 Tab. 5-1: Vergleich der verschiedenen Technologien zur Produktidentifizierung...37 Tab. 6-1: Use-Case-Spezifikation zu Use-Case Logistik Ereignis erzeugen...52 Tab. 6-2: Use-Case-Spezifikation zu Use-Case Logistik Ereignis anzeigen...52 Tab. 6-3: Use-Case-Spezifikation zu Use-Case Support relevante Informationen anzeigen...53 Tab. 6-4: Use-Case-Spezifikation zu Use-Case Support Ereignis erzeugen...54 Tab. 6-5: Use-Case-Spezifikation zu Use-Case Support Ereignis anzeigen...54 Tab. 6-6: Use-Case-Spezifikation zu Use-Case Support Bericht erzeugen...54 Tab. 6-7: Use-Case-Spezifikation zu Use-Case Support Berichte anzeigen...55 Tab. 6-8: Use-Case-Spezifikation zu Use-Case EOL relevante Informationen anzeigen...56 Tab. 6-9: Use-Case-Spezifikation zu Use-Case EOL Ereignis erzeugen...56 Tab. 6-10: Use-Case-Spezifikation zu Use-Case EOL Ereignis anzeigen...56 Tab. 6-11: Use-Case-Spezifikation zu Use-Case EOL Bericht erzeugen...57 Tab. 6-12: Use-Case-Spezifikation zu Use-Case EOL Bericht anzeigen...57 Tab. 6-13: Beschreibung der Attribute und Methoden der Klasse CE Product...69 Tab. 6-14: Beschreibung der Attribute der Klasse CE Product Master Data...70 Tab. 6-15: Übersicht der verschiedenen Statusausprägungen unterteilt in die Lebensphasen...72

9 IX Tab. 6-16: Beispiel für Objektinstanzen der CE Product Master Data und CE Product Klassen...74 Tab. 6-17: Beispiel der erfassten Ereignisse und erzeugten Daten während der internen und externen Logistik bis zum Produktverkauf...75 Tab. 6-18: Beispiel der erfassten Ereignisse und erzeugten Daten während einer Reparaturabwicklung (Support-Phase)...77 Tab. 6-19: Beispiel der erfassten Ereignisse und erzeugten Daten während der EOL-Phase...78

10 1 1. Einleitung Während des gesamten Lebenszyklus eines Produktes fallen sehr viele Daten an. Genau genommen entstehen die ersten Daten bereits bei der Idee für ein neues Produkt und die letzten, wenn das Produkt recycelt oder verschrottet wurde. Zwischen diesem Abschnitt passiert allerdings einiges mit dem Produkt: Es wird produziert, versendet und verteilt, genutzt, bei Bedarf repariert oder gewartet. Insgesamt betrachtet, durchläuft das Produkt einen komplexen Prozess, bei dem viele unterschiedliche Parteien involviert sind. Den Überblick über jedes einzelne spezifische Produkt zu behalten, ist dabei nur schwer möglich. Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Verfolgung des Produktlebenszyklus von elektronischen Konsumgütern auf globaler Ebene. Richtig umgesetzt, erhält die Produktwertschöpfungskette dadurch einen signifikanten Mehrwert. Die Zeiten in denen es für Unternehmen ausreichte, sich lediglich auf die eigenen Tätigkeiten in Bezug auf das Produkt zu konzentrieren, sind längst vorbei. Um den bestmöglichen Wert aus dem Produkt für alle Beteiligten (Zulieferer, Hersteller, Händler, Endkunden, Logistikdienstleister, Servicedienstleister, End-of-Life-Dienstleister, etc.) rauszuholen, muss das Produkt selbst im Zentrum der Betrachtung stehen, ungeachtet von irgendwelchen Unternehmensgrenzen. Durch das unternehmensübergreifende Erfassen von produktzentrierten Informationen und deren Austausch lässt sich die Transparenz des Produktlebenszyklus für alle Beteiligten steigern. Eine lückenlose Ermittlung des Standortes und Status des Produktes führt zu nützlichen Möglichkeiten in der Produktion (z. B. Just-in-Sequence Produktion) oder in der Produktverteilung innerhalb der Supply Chain (z. B. Just-intime Anlieferungen) oder im Produktsupport (z. B. genaue Statusauskunft bei Reparaturen). Auch Abläufe im Produktlebenszyklus können vereinfacht werden. Beispielsweise erhalten Support- und End-of-Life-Dienstleister detaillierte Informationen über das Produkt (z. B. verbaute Komponenten, Reparatur-, Demontageanleitungen, Nutzungsinformationen, Inhaltsstoffe, Gefahrenstoffe, etc.) und können dadurch eine für das spezifische Produkt angepasste Dienstleistung sicherstellen, die i. d. R. kostenoptimal ist und bestmöglich die Umwelt und die Ressourcen schont. Darüber hinaus können frühzeitig auftretende Abweichungen zum geplanten Produktverlauf (z. B. Schwachstellen im Produktdesign, logistische

11 2 Durchlaufzeiten, Reparaturdurchlaufzeiten) erkannt werden und beispielsweise an ein Eskalationsmanagement weitergegeben werden, welches dagegen steuert. Die erwähnten Nutzen sind nur eine Auswahl von Beispielen und zeigen, welches Potential dem sog. Life-Cycle Tracking beigemessen werden kann. 1.1 Problemstellung und Zielsetzung Der Arbeitskreis Technical Service & Repair des Bundesverbandes Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.v. (kurz: BITKOM) hat in Kooperation mit der Juniorprofessur für Wirtschaftsinformatik und Information Systems Quality der Universität zu Köln diese empirische studentische Abschlussarbeit ausgeschrieben mit dem Ziel, ein Konzept für ein modellhaftes idealtypisches globales Life-Cycle Trackingsystem für elektronische Konsumgüter zu entwickeln, welches zusätzlich Handlungsempfehlungen für die Systemeinführung und Systemnutzung enthält. Das System soll den Lebenszyklus einzelner spezifischer Produkte ab der Produktion bis zum Ende ihrer Lebenszeit tracken. Zunächst soll es europaweit einsetzbar sein, mit der Option, es zu einem späteren Zeitpunkt zu erweitern. In der Praxis im Bereich elektronischer Konsumgüter ist zurzeit eine Vielzahl von Systemen zur Verfolgung der Produktlebensphasen im Einsatz. Allerdings keines, welches den kompletten Produktlebenszyklus auf globaler Ebene verfolgt. Zahlreiche Hersteller, Händler, Logistiker und jeder Servicedienstleister setzen zum Teil ihr eigenes System ein. Für die einzelnen Unternehmen bedeutet das, dass ihnen Informationen über Teile des Produktlebenszyklus nicht zugänglich sind oder die Informationsqualität der Life-Cycle Daten nur unzureichend ist und sich in nicht nachvollziehbaren Daten äußert. Aus diesem Umstand heraus soll ein Konzept für ein unternehmensübergreifendes, neutrales, globales Life-Cycle Trackingsystem geschaffen werden. Um das Hauptziel zu erreichen, werden zunächst einige Teilziele erarbeitet. Als erstes wird die Frage beantwortet, wie der Produktlebenszyklus mit seinen einzelnen Phasen bei elektronischen Konsumgütern aussieht. Weiter sollen die verschiedenen existierenden Trackingsysteme, Trackingverfahren und Trackingtechnologien aufgezeigt werden. Um den Rahmen der Arbeit nicht zu überschreiten, werden bei diesem Teilziel nur ausgewählte Aspekte der systematischen Literaturrecherche und des

12 3 empirischen Teils betrachtet, die für das zu konzipierende Trackingsystem von Nutzen sein könnten. Sofern bei diesen Aspekten charakterisierende Vor- oder Nachteile erkannt werden, werden diese mit dargelegt. Das letzte Teilziel besteht darin, die Anforderungen, die die elektronische Konsumgüterbranche an das globale Trackingsystem hat, herauszuarbeiten. 1.2 Vorgehensweise Zur Zielerreichung wurden zwei verschiedene Forschungsmethoden genutzt um an einschlägige Quellen zu gelangen. Zum einen wurde eine systematische Literaturrecherche zum Thema durchgeführt. Wie diese genau umgesetzt wurde, dokumentiert Kapitel 2.1. Zum anderen wurde eine empirische Untersuchung durchgeführt. Dazu wurden sechs Branchenexperten aus unterschiedlichen Firmen und Bereichen in einem Experteninterview gezielt zum Untersuchungsgegenstand befragt. Kapitel 2.2 beschreibt diese methodische Vorgehensweise genauer. Die Auswertung der Befragung wurde mit Hilfe der qualitativen Inhaltsanalyse umgesetzt. Für weitere Details wird auf Kapitel 2.3 verwiesen. 1.3 Aufbau der Arbeit Als erstes wird die angewandte Methodik der eingesetzten wissenschaftlichen Instrumente in Kapitel 2 erläutert. In die Thematik eingestiegen wird mit einer Begriffsklärung der in der Arbeit zentralverwendeten Begriffe (Kapitel 3). Kapitel 4 beschreibt den Produktlebenszyklus von elektronischen Konsumgütern und seine einzelnen Phasen. Weiter geht es in Kapitel 5, welches ausgewählte Aspekte und Konzepte des Life-Cycle Trackings aus Theorie und Praxis aufzeigt. In diesem Kapitel wird zuerst auf den Trackingumfang eingegangen (Kapitel 5.1). Im Unterkapitel 5.2 werden ausgewählte Trackingverfahren vorgestellt, beginnend bei der Produktidentifizierung (Kapitel 5.2.1). Der nächste Abschnitt setzt sich mit dem bereits existierenden Ansatz des Product Life-Cycle Managements auseinander (Kapitel 5.2.2). Darauf folgend werden zwei Verfahren präsentiert, die in der Praxis eingesetzt werden (Kapitel und 5.2.4). Die semantische Interoperabilität wird als letztes Trackingverfahren aufgezeigt. Kapitel 5.3 geht auf die Technologie zur Produktidentifizierung ein. Dabei werden die verschiedenen Datenträger mit ihren Lesegeräten vorgestellt (Kapitel 5.3.1) und anhand von Kriterien verglichen (Kapitel

13 ). Abgeschlossen wird das Oberkapitel mit der Vorstellung ausgewählter Trackingsysteme, unterteilt in die verschiedenen Produktlebensphasen (Kapitel 5.4). Das Kapitel 6 befasst sich mit der Konzeption des globalen Life-Cycle Trackingsystems. In einem ersten Schritt wird eine Anforderungsanalyse durchgeführt (Kapitel 6.1). Dazu werden die beteiligten Stakeholder identifiziert (Kapitel 6.1.1) und deren Ziele an das System herausgearbeitet (Kapitel 6.1.2). Das nächste Kapitel (6.1.3) beschreibt die aus den geführten Experteninterviews abgeleiteten typischen Use-Cases, die das System leisten soll. Die ermittelten Anforderungen wurden in funktionale Anforderungen (Kapitel 6.1.4), Qualitätsanforderungen (Kapitel 6.1.5) und Randbedingungen (Kapitel 6.1.6) unterteilt und aufgestellt. Das konzeptionelle Modell des globalen Trackingsystems ist in Kapitel 6.2 enthalten. Es werden Annahmen (Kapitel 6.2.1) getroffen, auf denen das Konzept basiert und die erfüllt sein müssen. Auf die Architektur des Systems geht Kapitel ein und auf die Systemumgebung und die Schnittstellen das Kapitel Der Entwurf der Datenbasis des Systems, welcher einen elementaren Teil des Systems bildet, wird in Kapitel erläutert. Eine Beschreibung der Prozesse zur Systemnutzung befindet sich in Kapitel Ein Proof of Concept wird in Kapitel 6.3 durchgeführt. Es zeigt auf, wie sich das Systemkonzept im Einsatz verhält, insbesondere wie sich die Datenbasis anhand von Szenarien ändert und der Lebenszyklus eines Produktes dargestellt wird. Eine Aufstellung von Handlungsempfehlungen für den Systemeinsatz und der Systemnutzung bilden den Schlussteil des Systemkonzepts (Kapitel 6.4). Das Fazit mit einer kritischen Würdigung der Arbeit, sowie ein Forschungsausblick finden sich im letzten Kapitel 7. Im Anhang sind noch hinterlegt: die Suchstrings der verwendeten Suchmaschinen, die Leitfragen des Experteninterviews, die Transkriptionsregeln, die sechs Transkripte der durchgeführten Interviews, der Kodierleitfaden der inhaltlichen Strukturierung und das Ergebnis der durchgeführten qualitativen Inhaltsanalyse.

14 5 2. Methodik In diesem Kapitel wird die angewandte Methodik der eingesetzten wissenschaftlichen Instrumente erläutert. Es wurde eine systematische Literaturrecherche durchgeführt und Experten wurden in Interviews gezielt befragt. Die Interviews wurden anschließend mittels qualitativer Inhaltsanalyse ausgewertet. 2.1 Systematische Literaturrecherche Es wurde eine systematische Literaturrecherche durchgeführt um an wissenschaftliche relevante Artikel zu gelangen, die sich mit der Thematik beschäftigen. Die Recherche stützt sich auf die Datenbanken: Academic Search Complete und Business Source Complete über EBSCOhost, IEEE Xplore Digital Library, AIS elibrary (kurz: AISeL), Science Direct, ProQuest und ACM Digital Library. Die aufgestellten Suchbegriffe product, track*, life cycle, lifecycle und life-cycle wurden mittels Boolesche Operatoren zu folgendem Suchstring zusammengefasst: product AND track* AND (life cycle OR lifecycle OR life-cycle). Dieser Suchstring wurde jeweils auf den Titel, der Zusammenfassung und den Schlüsselwörtern der in den Datenbanken befindlichen Literatur angewendet. Die Suche wurde auf die Literatur der letzten fünf Jahre (ab 2007) beschränkt. Soweit möglich wurde im Suchfilter Scholarly Journals ausgewählt. Die Tabelle 2-1 enthält die Anzahl der Suchtreffer in den jeweiligen Datenbanken. Datenbank Anzahl Suchtreffer Academic Search Complete und Business Source Complete über EBSCOhost 49 (nach Dubletten Reduzierung) IEEE Xplore Digital Library 43 AIS elibrary (kurz: AISeL) 2 Science Direct 14 ProQuest 29 ACM Digital Library 0 Tab. 2-1: Anzahl der Suchtreffer in den Datenbanken (Suche vom ) Neben den Datenbanken wurden auch die Zeitschriften International Journal of Product Lifecycle Management (IJPLM) und IEEE Transactions on Consumer Electronics (T-CE) durchsucht. Die kompletten letzten fünf Jahre der Zeitschrift IJPLM wurden berücksichtig und die letzten fünf Jahre der Zeitschrift T-CE wurden durch den Suchbegriff trac* gefiltert und mit einbezogen.

15 6 Im Anhang findet sich eine genauere Auflistung der benutzten Suchstrings und Suchfiltern in den jeweiligen Datenbanken und Zeitschriften. Auf Basis der nun vorliegenden Literatur wurde eine Literaturauswahl vorgenommen, die als Grundlage für diese Arbeit dient. Dabei wurde die Literatur berücksichtigt, die als relevant für den Untersuchungsgegenstand eingestuft werden konnte. Als oberstes Kriterium wurden die wissenschaftlichen Artikel eingeschlossen, die sich mit Tracking in der Produktwirtschaft beschäftigen. Artikel, die sich mit der Berechnung von Life- Cycle Kosten oder der Reduzierung dieser Kosten beschäftigen sowie Artikel über Risikoanalyse wurden ausgeschlossen. Ein weiteres Ausschlusskriterium war Trend Tracking oder Potency Tracking und die Prognose von Werten. Vereinzelt waren unter den Ergebnissen Aufsätze, die sich mit dem Thema Gesichts- und Augen Tracking beschäftigten, diese wurden mit ausgeklammert. Zuletzt wurden die Artikel ausgeschlossen, die als Schwerpunkt die Produktentwicklung besaßen. Zusätzlich wurde bei den als zentral identifizierten wissenschaftlichen Artikeln eine Vorwärtssuche entsprechend den vorgenannten Kriterien durchgeführt. Bei einigen Artikeln wurde auch auf die Primärliteratur zurückgegriffen bzw. eine Rückwärtssuche vollzogen. Im Laufe der Arbeit hat sich der verwendete Suchstring der strukturierten Literaturrecherche als nicht vollumfassende Abdeckung der Thematik herausgestellt, insbesondere ließ sich sehr wenig Literatur über Logistik und Support Trackingsysteme finden. Aus diesem Grund musste vermehrt auf die Beiträge der Experteninterviews zurückgegriffen werden. Um den aktuellen Stand der kompletten Literatur abzudecken, besteht daher weiterer Forschungsbedarf. Hilfreiche Suchbegriffe könnten beispielsweise flow of goods tracking, product service tracking und die Erweiterung auf Tracing sein. 2.2 Experteninterview Der BITKOM Arbeitskreis (AK) Technical Service & Repair hat sechs Experten der Consumer Electronic Branche für eine Befragung vermittelt. Darunter befanden sich ein Reparaturdienstleister, ein Logistikdienstleister, zwei Hersteller von CE Produkten, ein Anbieter eines Servicetrackingsystems sowie ein Dienstleister für Standards und der Vergabe von Produktidents. Für die Befragung wurde auf die Technik des

16 7 leitfadengestützten Interviews zurückgegriffen. Das Leitfadeninterview ist ein nichtstandardisiertes Interview, bei dem die Gesprächsbasis ein zuvor erstellter Leitfaden mit offenen Fragen darstellt. 1 Diese Vorgehensweise wurde gewählt, da der Leitfaden dem Interviewer hilft, das Gespräch gezielt zu steuern und durch die enthaltenden Fragen wird sichergestellt, dass auch alle zuvor erkannten relevanten Bereiche der Untersuchung mit erfasst werden. Durch die Offenheit der Fragen hat der Interviewte eine flexible Antwortmöglichkeit und somit können ggf. weitere Aspekte, die für die Untersuchung wichtig sein könnten, mit aufgenommen werden. Der Interviewer hat zudem die Möglichkeit bei unklaren Antworten gezielt nachzufragen. Der Leitfaden ist in vier Frageblöcke unterteilt. Zuerst werden Fragen zur Auskunftsperson (Unternehmen und Position) und dem Erfahrungshintergrund gestellt. Diese Fragen werden dazu benötigt, die Interviewteilnehmer klassifizieren zu können. Die Klassifizierung lässt Rückschlüsse auf die Vergleichbarkeit der verschiedenen Antworten der befragten Unternehmen zu und gibt möglicherweise Aufschluss über die Kompetenz der befragten Person hinsichtlich des Untersuchungsgegenstandes. Tabelle 2-2 enthält die Klassifizierung der befragten Teilnehmer und ihrer Unternehmen. Die Unterscheidungsmerkmale sind: Unternehmenstyp, Anzahl der Mitarbeiter, Jahresumsatz, die Position der Befragten, die Berufserfahrung innerhalb des Aufgabenbereichs und inwieweit der Befragte in die Entscheidungsfindung der unternehmensweiten Tracking-Strategie involviert ist. Bei Bedarf ist eine detailliertere Beschreibung zur Position und dem Aufgabenbereich ggf. im jeweiligen Transkript enthalten. Nr. Unternehmenstyp (Kürzel) 1 Reparaturdienstleister (RepDi) 2 Logistikdienstleister (LogDi) Position Mio. Geschäftsführer ,8 Mrd. Supply Chain Manager / Sector Manager CE 3 Hersteller (Herst1) ,3 Mrd. Sales Manager RFID 4 Anbieter Servicetrackingsystem 15 1,5 Mio. Geschäftsführer Anzahl Mitarbeiter Jahresumsatz in Euro Berufserfahrung Wie in Tracking Entscheidungsfindung involviert 19 Jahre Entscheidungsträger 7 Jahre beratend und ausführend 6 Jahre beratend 17 Jahre beratend und Entscheidungsträger 1 Vgl. Gläser, Laudel (2006), S. 107.

17 8 (AnServTS) 5 Dienstleister für Standards und Vergabe von Produktidents (DiStdPIds) 6 Hersteller (Herst2) ca. 7 Mrd. Tab. 2-2: Klassifizierung der Interviewteilnehmer 160 nicht angegeben Projektmanager Auto-ID Assistant Logistic Outbound 6,5 Jahre beratend und Entscheidungsträger ca. ¾ Jahr beratend Der zweite Frageblock enthält Fragen zum Produktlebenszyklus der CE Produkte und deren Bedeutung für das Unternehmen. Hier soll herausgefunden werden, in welchen Phasen des Produktlebenszyklus das Unternehmen involviert ist und inwieweit diese bereits getrackt werden können. Zudem wird die Relevanz der Verfolgbarkeit der verschiedenen Bereiche ermittelt. Der nächste Frageblock umfasst Fragen zum vorhandenen Trackingsystem, dessen Einführung, Entwicklung, Einsatz und Funktion, Benutzer- und Systemschnittstellen. Zielsetzung dieser Fragen ist es, einen Einblick in das vorhandene Trackingsystem des Unternehmens zu erhalten. Weiter wird die persönliche Sichtweise der Befragten für mögliche Verbesserungspotentiale erhoben. Der vierte und letzte Fragenblock besteht aus Fragen, die zur Entwicklung eines globalen Life-Cycle Trackingsystems dienen. Hier werden insbesondere die funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen an ein solches System abgefragt. Weiter wird die Bedeutung und Auswirkung eines GLCTS auf das Unternehmen, der Branche und der Supply Chain ermittelt. Der vollständige Interviewleitfaden befindet sich im Anhang dieser Arbeit. Die Experteninterviews wurden entweder als Telefoninterview oder als persönliches Interview beim Befragten vor Ort durchgeführt. Sofern der Interviewte einverstanden war, wurde das Gespräch aufgezeichnet. Die Aufnahme begann mit dem Stellen der ersten Frage und endete mit der Antwort auf die letzte Frage. Auf Wunsch konnte die Aufnahme zwischenzeitlich unterbrochen werden. Nach Ende des Interviews wurde die Aufzeichnung in eine schriftliche Form überführt und gelöscht. Dieser Vorgang wird auch als Transkription bezeichnet. 2 Die Tonaufzeichnung wurde dabei vollständig transkribiert. Das heißt, alle sachlichen Gesprächsinhalte wurden vollständig in den Worten des Befragten aufgeschrieben. Dies hat den Vorteil, dass keine Information 2 Vgl. Gläser, Laudel (2006), S. 188.

18 9 durch Reduktion verloren gehen kann und alles reproduzier- und nachvollziehbar ist. 3 Demgegenüber steht der hohe Kosten- bzw. Zeitaufwand, der für eine vollständige Transkription nötig ist. Die Transkription ist unter Verwendung der im Anhang befindlichen Transkriptionsregeln erfolgt. Diese legen fest, wie die Verschriftlichung genau zu erfolgen hat. Beispielsweise wurden Betonungen durch Unterstreichungen hervorgehoben und unverständliche Wörter entsprechend gekennzeichnet. Es wurden Namen von Personen, Unternehmen, Straßen, Orten, Ländern oder spezifischen Produkten anonymisiert. Damit wird sichergestellt, dass die zugesicherte Anonymität der Befragten gewährleistet wird und keinerlei Rückschlüsse auf Personen und Unternehmen möglich sind. Die sechs Transkripte der Experteninterviews befinden sich im Anhang dieser Arbeit. 2.3 Qualitative Inhaltsanalyse Die Auswertung der Transkripte orientiert sich am Verfahren der inhaltlichen Strukturierung der qualitativen Inhaltsanalyse nach Mayring (2010). Mit Hilfe der inhaltlichen Strukturierung lassen sich bestimmte Themen, Inhalte oder Aspekte aus dem Ausgangsmaterial extrahieren und zusammenfassen. 4 Dazu wird theoriegeleitet ein Suchraster (Kategoriensystem) mit Kategorien und ggf. Unterkategorien erstellt, welches die benötigten Informationen definiert. 5 Das zu untersuchende Material wird nun anhand des Suchrasters durchgegangen und die herauszufilternden Stellen werden mit den Kategorien gekennzeichnet und anschließend extrahiert. Wichtig bei der Extraktion ist, dass die entnommenen Textstellen mit einer Quellangabe versehen werden. So wird sichergestellt, dass die inhaltlichen Entscheidungen, die im Verlauf der Auswertung getroffen werden, jederzeit mit dem Ursprungstext begründet werden können. Die extrahierten Textstellen werden im nächsten Schritt in Form von knappen auf den Inhalt beschränkten Paraphrasen aufbereitet. 6 In einem weiteren Schritt werden die inhaltsgleichen Paraphrasen pro Kategorie zusammengefasst. Das Ergebnis ist eine vom Ausgangsmaterial verschiedene, strukturierte Informationsbasis, die nur noch die 3 Vgl. zu diesem und dem folgenden Satz Gläser, Laudel (2006), S Vgl. Mayring (2010), S Vgl. zu diesem und den folgenden drei Sätzen Gläser, Laudel (2006), S Vgl. zu diesem und dem folgenden Satz Mayring (2010), S. 69, 98.

19 10 Informationen enthält, die für den Untersuchungsgegenstand relevant sind. 7 Ein detailliertes Ablaufmodell der inhaltlichen Strukturierung nach Mayring zeigt Abbildung 2-1. Im folgendem wird die in dieser Arbeit durchgeführte Vorgehensweise genauer erklärt. Bestimmung der Analyseeinheiten Theoriegeleitete Festlegung der inhaltlichen Hauptkategorien Bestimmung der Ausprägungen (theoriegeleitet) Zusammenstellung des Kategoriensystems Überarbeitung, ggf. Revision von Kategoriensystem und - definition Formulierung von Definitionen, Ankerbeispielen und Kodierregeln zu den einzelnen Kategorien Materialdurchlauf: Fundstellenbezeichnung Materialdurchlauf: Bearbeitung und Extraktion der Fundstellen Paraphrasierung des extrahierten Materials Zusammenfassung pro Kategorie Zusammenfassung pro Hauptkategorie Abb. 2-1: Ablaufmodell inhaltlicher Strukturierung nach Mayring 8 7 Vgl. zu diesem Absatz Gläser, Laudel (2006), S Vgl. Mayring (2010), S. 93, 99.

20 11 Im ersten Schritt der durchzuführenden inhaltlichen Strukturierung werden die Analyseeinheiten bestimmt. Dazu gehören die Kodiereinheit, die Kontexteinheit und die Auswertungseinheit. 9 Die Kodiereinheit gibt den kleinsten Textbestandteil vor, der unter eine Kategorie fallen kann. Da unter den gestellten Fragen auch solche waren, die mit Nennung eines bestimmten Begriffs oder Jahreszahl zu beantworten waren, sind die kleinsten kodierbaren Textbestandteile bereits Zahlen oder einzelne Wörter, solange diese eindeutig einer Kategorie zuzuordnen sind. Die Kontexteinheit gibt hingegen den größtmöglichen auswertbaren Textbestandteil an. 10 Dieser wurde in der durchgeführten Analyse auf vollständige Aussage beschränkt. Die Auswertungseinheit gibt die auszuwertenden Textteile an und in welcher Reihenfolge diese ausgewertet werden sollen. 11 In diesem Fall sind es die sechs zugrundeliegenden Transkripte, angefangen mit der Frage nach der Identifizierung des Produkts. Die Transkripte werden in chronologischer Reihenfolge ausgewertet. Der zweite Schritt legt theoriegeleitet die inhaltlichen Hauptkategorien fest. Die für die Untersuchung identifizierten relevanten Hauptkategorien orientieren sich an der Zielsetzung der Arbeit und lauten: Produktlebenszyklus, vorhandenes Trackingsystem und globales Life-Cycle Trackingsystem. Die Kategorie Produktlebenszyklus gibt an in welchen Phasen das befragte Unternehmen involviert ist, bzw. welche es verfolgen kann und welche noch nicht verfolgten Phasen gewünscht werden. Die Kategorie Vorhandenes Trackingsystem gibt Aufschluss über das eingesetzte Trackingsystem. Die Kategorie Globales Life-Cycle Trackingsystem umfasst Aspekte, die bei der Entwicklung eines GLCTS berücksichtigt werden müssen. Im nächsten Schritt werden theoriegeleitet die Ausprägungen der Hauptkategorien bestimmt. Dazu wurden die Hauptkategorien weiter in Unterkategorien eingeteilt, die teilweise erneut Unterkategorien besitzen. Die gebildeten Kategorien orientieren sich an der Zielsetzung der Arbeit und an den Fragestellungen der Experteninterviews. Eine Übersicht des erstellten Kategoriensystems befindet sich in Tabelle 2-3. Zusätzlich enthält die Tabelle eine Definition und eine Beimessung der Relevanz der einzelnen Kategorien. 9 Vgl. zu diesem und dem folgenden Satz Mayring (2010), S Vgl. Mayring (2010), S Vgl. Mayring (2010), S. 59.

21 12 Kategorien mit Unterkategorien Definition Relevanz Produktlebenszyklus Beinhaltet involvierte, verfolgte und gewünschte verfolgbare Produktlebensphasen siehe Unterkategorien des Unternehmens. - Verfolgbare Phasen und deren Wichtigkeit Beinhaltet bisher verfolgbare Produktlebensphasen des Unternehmens. - Aufschluss über verfolgbare Phasen und deren Wichtigkeit für das Unternehmen - Identifizierung von Anforderungen - Wünschenswerte Phasen Beinhaltet bisher vom Unternehmen nicht verfolgte Bereiche der Produktlebensphasen, - Identifizierung von Anforderungen die aber gewünscht werden. - Servicefälle Beinhaltet beim Unternehmen auftretende Servicefälle für CE Produkte. - Aufschluss über vorkommende Servicefälle - Identifizierung von Anforderungen Vorhandenes Trackingsystem Beinhaltet Aspekte, die das vorhandene Trackingsystem betreffen. siehe Unterkategorien - Einführung Beinhaltet Aspekte, die die Trackingsystemeinführung betreffen. siehe Unterkategorien o Einführungsdatum Beinhaltet den Zeitpunkt der Trackingsystemeinführung. o Softwareart Beinhaltet die verwendete Softwareart. - Beschreibung existierendes Trackingsystem o Probleme Beinhaltet Probleme, die bei der Einführung aufgetreten sind. - Identifizierung von Handlungsempfehlungen für o Anpassungen Beinhaltet Anpassungen, die seit der Einführung vorgenommen wurden. erfolgreiche Einführung / Nutzung o Ziele Beinhaltet Ziele, die mit dem Trackingsystem verfolgt werden. - Identifizierung von Handlungsempfehlungen für erfolgreiche Einführung / Nutzung - Beschreibung existierendes Trackingsystem - Identifizierung von Anforderungen - Einsatz und Funktion Beinhaltet Aspekte des Einsatzes und der Funktion des vorhandenen Trackingsystems. siehe Unterkategorien o Funktionsweise Beinhaltet die Funktionsweise. - Beschreibung existierendes Trackingsystem - Identifizierung von Handlungsempfehlungen für Nutzung o Verfahren Beinhaltet die eingesetzten Trackingverfahren mit den genannten Vor- und Nachteilen. o Technologien Beinhaltet die eingesetzten Trackingtechnologien mit den genannten Vorund Nachteilen. o hilfreiche Funktionen Beinhaltet die hilfreichen Systemfunktionen. o unnötige Funktionen Beinhaltet die unnötigen Systemfunktionen. o Informationsdichte Beinhaltet die Informationsdichte des Systems. o Qualitätsanforderungen Beinhaltet drei Qualitätsanforderungen an das System. o Mitarbeiter Beinhaltet die mit dem Trackingsystem arbeitenden Mitarbeiter und deren - Beschreibung existierendes Trackingsystem - Identifizierung eingesetzter Trackingverfahren / -technologien - Beschreibung existierendes Trackingsystem - Identifizierung von Anforderungen - Identifizierung von Handlungsempfehlungen für Nutzung

22 13 Zugriffsrechten auf die Daten. o Schnittstellen Beinhaltet die Systemschnittstellen. Globales Life-Cycle Trackingsystem Beinhaltet die Aspekte, die das zu entwickelnde globale Life-Cycle Trackingsystem siehe Unterkategorien betreffen. - Nutzen / Ziele Beinhaltet die Systemziele. - Funktionale Anforderungen Beinhaltet die funktionalen Anforderungen an das System und auch die gewünschten Funktionserweiterungen zum vorhandenen System. - Qualitätsanforderungen Beinhaltet die Qualitätsanforderungen an das System. - Randbedingungen Beinhaltet die Randbedingungen an das System. - Identifizierung von Anforderungen - Technische Anforderungen Beinhaltet die speziellen technischen Anforderungen an das System u. a. Kompatibilität zu vorhandener Trackingtechnologie. - Empfehlung für die Umsetzung Beinhaltet Empfehlungen zur Umsetzung. - Schnittstellen Beinhaltet benötigte Systemschnittstellen. - Investitionsbereitschaft Beinhaltet die Investitionsbereitschaft der Unternehmen an das GLCTS. - Identifizierung von Handlungsempfehlungen für erfolgreiche Einführung Tab. 2-3: Aufgestelltes Kategoriensystem

23 14 Im vierten Schritt werden eine Definition der Kategorie, Ankerbeispiele und Kodierregeln formuliert, die in dem im Anhang befindlichen Kodierleitfaden enthalten sind. 12 Die Definition der Kategorie bestimmt, welche Textbestandteile der Kategorie zugeordnet werden können. Mittels Ankerbeispielen werden konkrete zuordenbare Textbestandteile angegeben, die als Beispiel für die Kategorie dienen. Die enthaltenden Kodierregeln legen Regeln fest, welche die Zuordnung und Abgrenzung zu anderen Kategorien erlauben. In den folgenden Schritten wird das Ausgangsmaterial durchlaufen und die herauszufilternden Textstellen gekennzeichnet und in die entsprechende Kategorie extrahiert. Im Verlauf des Materialdurchlaufs kann das aufgestellte Kategoriensystem und der Kodierleitfaden angepasst oder ergänzt werden, damit sichergestellt wird, dass wirklich alle relevanten Informationen dem Text entnommen werden und den richtigen Kategorien zugeordnet werden. Während der Extraktion wurden die Textstellen in einem Schritt zu einer Paraphrase aufbereitet, das heißt in eine auf den Inhalt beschränkte knappe Form gebracht. Die Kategorien wurden in den meisten Fällen durch die in den Interviews gestellten Fragen angesprochen. Daher gestaltete sich die Zuordnung zu der Kategorie als einfach. Nur wenige zugehörige Textstellen waren über das gesamte Ausgangsmaterial verstreut. In einem letzten Schritt wurden die inhaltsgleichen Paraphrasen pro Kategorie zusammengefasst. Das Ergebnis der durchgeführten qualitativen Inhaltsanalyse befindet sich im Anhang. Die nun vorliegende strukturierte Informationsbasis mit Verweis auf den Ursprungstext wurde für die weitere Bearbeitung der Zielsetzung herangezogen. 12 Vgl. zu diesem und den folgenden drei Sätzen Mayring (2010), S. 92.

24 15 3. Begriffsklärungen In diesem Kapitel werden die Kernbegriffe der Arbeit näher beschrieben, so dass deren Bedeutung in den folgenden Kapiteln vorausgesetzt werden können. 3.1 Elektronische Konsumgüter Konsumgüter sind Güter, die von Konsumenten (Endverbrauchern) konsumiert werden. 13 Dabei kann das Konsumgut entweder verbraucht oder gebraucht werden. Der Begriff Elektronik schränkt die betreffende Domäne der Konsumgüter weiter ein. Demnach handelt es sich dabei um elektronische Gebrauchsgüter. Das in dieser Arbeit zu entwickelnde Trackingsystem soll für die Consumer Electronic (CE) Branche eingesetzt werden. Consumer Electronic Produkte sind Produkte aus der Unterhaltungselektronik. In der Praxis werden die Produkte auch als Braune Ware bezeichnet. Typische Beispiele für CE Produkte sind: Fernseher, DVD / Blu-ray Player und Recorder, Digitale Fotoapparate, Digitale Set-Top Boxen, MP3 Player, Spielekonsolen, Car Navigation, Beamer, Mobiltelefone, Smartphones etc Produktlebenszyklus Der Lebenszyklus (engl. Life-Cycle) eines Produktes beinhaltet alle Phasen / Abschnitte, die während der Lebensdauer durchlaufen werden. Angefangen von der Produktentstehung bis zum Produktende. 15 Es gibt mehrere Herangehensweisen den Produktlebenszyklus in Abschnitte und Phasen zu unterteilen. Zwei davon werden primär benutzt. Die erste teilt den Lebenszyklus anhand bestimmter Marktphasen (z. B. Markteinführung, Wachstumsphase, Sättigungsphase etc.) ein. Die aktuelle Phase wird dabei mit Hilfe von Kennzahlen wie Absatzmengen und Umsatz bestimmt. Die andere Methode orientiert sich am physischen Leben des Produktes an sich. Das heißt, die Einteilung findet abhängig des aktuellen Lebensabschnittes (Entwicklung, Produktion, Distribution, Nutzung, Support, Ausrangierung) statt. Dabei durchläuft das Produkt drei 13 Vgl. zu diesem und dem folgenden Satz Gabler (2010), S. 1763, Stichwort Konsumgüter. 14 Vgl. BITKOM (2011), S Vgl. zu diesem Absatz Terzi u. a. (2010), S , 389.

25 16 Phasen (siehe auch Kapitel 4). 16 Die zweite Einteilung ist eher für das Forschungsvorhaben relevant und wurde daher verwendet. 3.3 Tracking Tracking ist eine Methode, ein Objekt durch die Supply Chain zu verfolgen und alle Daten zu registrieren, die als relevant für den historischen Verlauf oder die Überwachung angesehen werden. 17 Diese Arbeit bezieht sich auf Life-Cycle Tracking für elektronische Konsumgüter. In diesem Zusammenhang wird Tracking definiert als das Verfolgen einzelner CE Produkte innerhalb ihres Lebenszyklus, einschließlich der Erfassung von relevanten Daten der verschiedenen Lebensphasen. Welche Daten dabei von Relevanz sind, ist abhängig vom Anwendungsbereich und kann variieren. Beispielsweise sind für die logistische Überwachung die Zeit und der Ort ggf. auch ein Zustand von Bedeutung, während für die Überwachung einer Reparatur, Zeit und Reparaturstatus von Interesse sind. Für die Reparaturhistorie sind zudem Reparaturdatum, Fehlerursachen, ausgetauschte Teile, durchgeführte Arbeiten etc. relevant. Eine allgemeingültige Aussage, inwieweit die Daten relevant sind, kann nicht getroffen werden, da Unternehmen den Daten i. d. R. unterschiedliche Bedeutungen beimessen. 3.4 Trackingsystem Ein Trackingsystem verfolgt einzelne CE Produkte innerhalb ihres Lebenszyklus und erfasst relevante Daten der verschiedenen Lebensphasen. Mit Hilfe des Trackingsystems lässt sich also feststellen, in welcher Produktlebensphase sich das CE Produkt gerade befindet. Das kann beispielsweise zu Beginn in der Produktentwicklung sein, dann in der Herstellung, später in den verschiedensten Distributionsstufen bis schließlich zum Endkunden. Aber auch während der Produktnutzung kann es z. B. passieren, dass das Produkt, aufgrund eines Defekts, repariert werden muss. Das Trackingsystem hält auch in dieser Phase relevante Daten fest, die u. a. für Folgereparaturen oder die Produktverbesserung von Interesse sind. Die End-of-Life Phase (EOL) stellt die letzte verfolgbare Phase dar. Mit Hilfe der gesammelten Daten (z. B. Inhaltsstoffe, 16 Vgl. Kiritsis, Bufardi, Xirouchakis (2003), S Vgl. Jansen-Vullers, van Dorp, Beulens (2003), S. 402.

26 17 Nutzungsdaten) wird in der EOL Phase die Entscheidung, wie es mit dem Produkt weitergehen soll, (z. B. recyceln oder entsorgen) erleichtert. Die Reichweite des Life- Cycle Trackingsystems geht über die bloße Bestimmung des aktuellen Ortes des Produktes hinaus, da weitaus mehr Daten über den Produktlebenszyklus erfasst werden. Die gesammelten Daten sollen Systembenutzern bereitgestellt werden. Dazu müssen die Daten zunächst gespeichert werden und auf Abfrage in einer geeigneten Form den Benutzern dargestellt werden. Das kann beispielsweise über Datenschnittstellen zu anderen Systemen geschehen oder der Benutzer interagiert direkt mit dem System mittels einer Benutzerschnittstelle. Das Trackingsystem umfasst zudem die Technik, auf der das System läuft und die Technologie, die nötig ist, um das Tracking zu ermöglichen. 3.5 Trackingverfahren Unter einem Verfahren, oder auch Methode genannt, wird die Art und Weise der Durchführung von etwas verstanden. 18 Das Trackingverfahren gibt also an, wie die Verfolgung des CE Produkts und die Erfassung der relevanten Daten realisiert wird. Wie diese Vorgehensweisen aussehen, wird im Kapitel 5.2 näher erläutert. 3.6 Trackingtechnologie Unter Trackingtechnologie wird die Technik verstanden, die nötig ist, damit das Tracking des Life-Cycles funktioniert. Kapitel 5.3 geht näher auf die verschiedenen eingesetzten Trackingtechnologien ein. 18 Vgl. Dudenredaktion (2003), S. 1693, Stichwort Verfahren.

27 18 4. Phasen des Produktlebenszyklus bei elektronischen Konsumgütern Um den typischen Lebenszyklus von Consumer Electronic Produkten besser zu verstehen, zeigt Abbildung 4-1 ein vereinfachtes Life-Cycle Modell von CE Produkten, angefangen von der Produktion und ohne die Berücksichtigung von Zwischenhändlern: Produkt- montage Defektes Produkt Endkunde Produkt Produkt Gebrauchtes Produkt Verkaufsgeschäft Produktdemontage (Entscheidung der Wiederverwendbarkeit) Defektes Produkt Ausrangiertes Teil Repariertes Produkt Gebrauchtes Teil Einzelteil Reparaturzentrum Entsorgungsbetrieb Einzelteileproduktion Ersatzteil Lager für gebrauchte Teile Legende: Akteur Ware Warenfluss Abb. 4-1: Vereinfachtes Life-Cycle Modell von CE Produkten 19 Zuerst werden die verschiedenen Produkteinzelteile produziert, danach gelangen sie in die Produktmontage. Hier werden sie montiert, und das fertige Produkt wird in das Verkaufsgeschäft geliefert. Das Geschäft verkauft das Produkt anschließend an den Endkunden. Tritt während der Produktnutzung ggf. ein Defekt auf, bringt der Endkunde es wieder zurück in das Geschäft, in dem er es gekauft hat. Das Geschäft schickt das 19 In Anlehnung an Nakada, Hiraoka (2011), S. 14.

28 19 Beginning-of-Life Middle-of-Life End-of-Life Design Herstellung Distribution Nutzung Support Ausrangierung Produktion Interne Logistik Externe Logistik Reparatur Wartung defekte Produkt zu einem Reparaturzentrum. Dort wird es repariert und die nötigen Ersatzteile werden vom Hersteller (Einzelteileproduktion) geliefert. Das reparierte Produkt geht abschließend zurück zum Geschäft. Der Endkunde kann es nun wieder abholen und weiter nutzen. Wird das Produkt nicht mehr benötigt oder ist die Reparatur nicht wirtschaftlich, gelangt es zur Produktdemontage. Das Produkt wird in seine Einzelteile zerlegt. Abhängig vom Zustand wird entschieden, ob sich die Einzelteile zur Wiederverwendung eignen. Wenn sie sich eignen, werden sie zunächst eingelagert und später als Ersatzteil bei Reparaturen verwendet. Eignen sie sich nicht, werden sie ausrangiert und zu einem Entsorgungsbetrieb gebracht. In der Literatur wird der Produktlebenszyklus in drei Phasen eingeteilt: Beginning-of- Life (BOL), Middle-of-Life (MOL) und End-of-Life (EOL). 20 Abbildung 4-2 zeigt diese drei Phasen und die dazugehörigen Abschnitte. Produkt Prozess Anlagen Wiederverwendunbereitung Wiederauf- dukt- zess- Design Design Design Abb. 4-2: Darstellung der 3 Phasen des Produktlebenszyklus 21 Recycling Ent- sorgung Zur BOL Phase gehört die Planung (Design), die Produktion der Produkte und die interne Logistik. Die MOL Phase beginnt mit der externen Logistik (beispielsweise der Versand vom Hersteller zum Großhändler). Die Produktnutzung sowie Supportdienste (Wartung, Reparatur) zählen auch zu dieser Phase. Die dritte Phase (EOL) umfasst die 20 Vgl. Kiritsis, Bufardi, Xirouchakis (2003), S In Anlehnung an Terzi u. a. (2007), S. 264 und Terzi u. a. (2010), S. 365.

29 20 Wiederverwendung, die Wiederaufbereitung, Recycling und die Entsorgung des Produktes. Die nächsten Abschnitte beschreiben die einzelnen Phasen etwas genauer. 4.1 Beginning-of-Life (BOL) Die BOL Phase eines Produktes fängt bereits mit der Planung (Design) an, die wiederrum eine mehrstufige Phase ist. 22 Die Anforderungen der Kunden werden identifiziert und ein Referenzkonzept wird erstellt. Dieses wird in jedem Schritt detaillierter beschrieben. Auch die nötigen Produktionsprozesse und Produktionsanlagen werden geplant. Ist die Planung abgeschlossen, kann das Produkt produziert werden. Die verschiedenen Einzelteile werden hergestellt und durch interne Logistik zur Produktmontage gebracht. Dort werden alle Teile zusammengesetzt. Das fertige Produkt wird meist noch auf Funktion überprüft (Qualitätssicherung) und verpackt. Bis hierhin befindet sich das Produkt im Besitz des Herstellers. 4.2 Middle-of-Life (MOL) Die MOL Phase beinhaltet die Distribution (externe Logistik), Nutzung und Support (in Form von Reparaturen und Wartungen). 23 Während der Distribution gelangt das Produkt vom Hersteller meist über mehrere Zwischenhändler (wie z. B. Großhändler, Einzelhändler, etc.) zum Endkunden. Bei ihm beginnt dann die Produktnutzung. Im Verlauf der Nutzung können Supportfälle auftreten. Diese können fällige Produktwartungen sein oder nötige Reparaturen aufgrund eines Defekts. In der MOL Phase befindet sich das Produkt im Besitz des Endkunden oder des Servicedienstleisters, beispielsweise Logistikdienstleister oder Reparaturbetriebe. 4.3 End-of-Life (EOL) Die EOL Phase beginnt, wenn das Produkt den Ansprüchen des Benutzers nicht mehr gerecht wird. 24 Befindet sich das Produkt in der EOL Phase gibt es mehrere Möglichkeiten, wie es mit dem Produkt weitergeht. Xu u. a. (2009) unterscheiden vier verschiedene Möglichkeiten (im Verlauf der Arbeit als EOL Strategie bezeichnet) in 22 Vgl. zu diesem Absatz Terzi u. a. (2010), S Vgl. zu diesem Absatz Terzi u. a. (2010), S Vgl. Rose, Stevels, Ishii (2000), S. 99.

30 21 Abhängigkeit des verbliebenen Wertes des Produktes: Wiederverwendung des Produktes bei hohem Wert, Wiederaufbereitung bei mittlerem Wert, Recycling bei geringem Wert und Entsorgung, wenn das Produkt keinen Wert mehr besitzt. 25 Bei der Wiederverwendung wird das Produkt meist im gleichen Zustand bei einem anderen Nutzer als gebraucht erneut eingesetzt. Bei der Wiederaufbereitung hingegen wird das Produkt überholt und Verschleißteile werden i. d. R. ersetzt. Anschließend geht es im Zustand refurbished (überholt) erneut in die Nutzung. Im Recyclingprozess wird das Produkt entweder in seine Einzelteile zerlegt oder als Ganzes wiederverwertet. 26 Wiederverwendung finden die Einzelteile beispielsweise als Ersatzteil für andere Produkte. Andernfalls werden nur die Inhaltsstoffe bzw. Rohstoffe des Produktes wiederverwertet. Das Produkt kann also bei Wiederverwendung oder Wiederaufbereitung zurück in die MOL Phase gelangen. Wird das Produkt hingegen recycled oder entsorgt, ist die EOL Phase die endgültige des Produktes. 25 Vgl. Xu u. a. (2009), S Vgl. zu diesem und dem folgenden Satz Wan, Krishna Gonnuru (2013), S. 113.

31 22 5. Life-Cycle Tracking für elektronische Konsumgüter Dieses Kapitel geht zuerst auf den Trackingumfang ein, um eine erste Eingrenzung der Reichweite der benötigten Life-Cycle Informationen zu erhalten. Anschließend werden ausgewählte Trackingverfahren behandelt. Dazu gehört die Produktidentifizierung, der Product Life-Cycle Management Ansatz, das in den Experteninterviews identifizierte standortorientiere und ereignisorientierte Verfahren sowie die semantische Interoperabilität. Das folgende Kapitel setzt sich mit der Technologie zur Produktidentifizierung auseinander und geht dabei auf die verschiedenen Datenträger mit ihren Lesegeräten ein und vergleicht sie anhand von Kriterien. Abgeschlossen wird das Kapitel mit der Vorstellung ausgewählter Trackingsysteme, unterteilt in die verschiedenen Produktlebensphasen. 5.1 Trackingumfang Der Fokus der Arbeit ist die Verfolgung des Produktlebenszyklus. Dafür werden relevante Daten innerhalb des Produktlebenszyklus erfasst. Diese können statisch sein, wie z. B. die Produktbezeichnung und Produktabmessungen oder dynamisch, wie z. B. der aktuelle Softwarestand des Produktes. Auch der globale Warenfluss zählt zum Produktlebenszyklus dazu. Darunter fallen ortsbezogene Informationen ( Wo befindet sich das Produkt? ) und statusbezogene Informationen ( In welchem Status befindet sich die Ware? ), beispielsweise In Produktion, In der Zustellung etc. Zusätzlich sollen auch die ggf. anfallenden Servicefälle während des Lebenszyklus erfasst und hersteller- und händlerunabhängig dokumentiert werden können. Folgende Servicefälle können dabei auftreten: Wartung, Reparatur, Wiederverwendung, Wiederaufbereitung, Recycling und Entsorgung. Insgesamt soll das Tracking auf Produktinstanzebene möglich sein, d. h. der Lebenszyklus jeder physischen Instanz eines CE Produkts kann verfolgt werden. 5.2 Ausgewählte Trackingverfahren Die Expertenbefragung hat ergeben, dass die CE Produkte alle mit einer eindeutigen Identifikationsnummer ausgestattet sind, so dass diese von anderen Produkten des gleichen Modells unterschieden werden können. Diese Identifikationsnummer wird auf Datenträgern (z. B. codiert in einem Barcode) auf dem Produkt angebracht, die später mit verschiedenen Technologien (z. B. Barcodescanner) gelesen werden können. An

32 23 bestimmten Punkten in der Lieferkette (z. B. Wareneingang, Lager, Warenausgang etc.) bzw. zu bestimmten Ereignissen (z. B. Reparatur durchgeführt) wird die Identifikationsnummer zzgl. einer Information (z. B. neue Standortdaten, neuer Produktstatus etc.) an das Trackingsystem übertragen. Die Benutzer haben nun Zugriff auf die neuesten Informationen über das CE Produkt und können es somit verfolgen Produktidentifizierung Produktidentifizierung bedeutet, dass das Produkt von anderen Produkten des gleichen Typs unterschieden werden kann. 27 Dies wird im Normalfall durch die Zuordnung einer eindeutigen Nummer (z. B. Seriennummer) zum Produkt erreicht. Diese eindeutige Nummer darf nur einmal vergeben werden und wird im Folgenden als das Produktident bezeichnet. In der Praxis werden verschiedene Produktidente eingesetzt. Dieser Abschnitt geht auf die am häufigsten eingesetzten und genannten Produktidente ein. Die Hersteller vergeben meist eine Seriennummer für jede Instanz eines Produktes, d. h. für jedes konkrete Produkt. Nachteil bei diesem Verfahren ist, dass diese Nummer auf globaler Ebene nicht zwingend überschneidungsfrei mit Produktseriennummern anderer Hersteller ist. Die Überschneidungsfreiheit ist somit nur lokal, das heißt innerhalb des Unternehmens gegeben. Anders ist es in der Mobilfunkbranche. Hier wurde auf globaler Ebene eine Einigung auf eine eindeutige Identifizierungsnummer, sog. International Mobile Equipment Identity (IMEI), erzielt. 28 Die Nummernvergabe geschieht zentral über Nummernsysteme, die die Überschneidungsfreiheit sicherstellen. 29 Eine weitere mögliche Identifizierungsnummer für CE Produkte ist die Global Trade Item Number (GTIN), ehemals EAN-Code. 30 Sie enthält allerdings nicht die Seriennummer des Produktes und kann daher nicht auf die einzelne Produktinstanz zurückschließen, sondern nur auf das Produkt als solches. Mit einer Serialized GTIN (SGTIN) oder einem Electronic Product Code (EPC) ist dies aber möglich, da auch die Seriennummer 27 Vgl. zu diesem und dem folgenden Satz Jansen (1998), S Vgl. Experteninterview 1-RepDi, S Vgl. Experteninterview 5-DiStdPIds, S Vgl. zu diesem und dem folgenden zwei Sätzen Experteninterview 5-DiStdPIds, S. 3

33 24 des Produktes enthalten ist. Auch Unternehmen und Unternehmensteilen können eine eindeutige Nummer, sog. Global Location Number (GLN), zugeteilt werden. 31 Die Produktidente sind auf Datenträgern (vgl. Kapitel 5.3.1) gespeichert, die am CE Produkt angebracht sind. Analog sind die Produktidente in einer oder mehreren Datenbanken gespeichert, die zum Produkt zugehörige Informationen enthalten Product Life-Cycle Management Die systematische Literaturrecherche hat ergeben, dass das Life-Cycle Tracking eine eigenständige Disziplin ist. In der Literatur wird es unter dem Begriff Product Life- Cycle Management (PLM) geführt. Teilweise wird zusätzlich item-level vorangestellt, was die Eigenschaft der Zuordnung von Life-Cycle Informationen zu einzelnen Produktinstanzen beschreiben soll. PLM kann definiert werden als ein strategischer Ansatz, um alle produktbezogenen Informationen effizient innerhalb des gesamten Produktlebenszyklus zu verwalten. 33 Dazu werden Menschen, Prozesse, Unternehmenssysteme und Informationen über die Unternehmensgrenzen hinweg integriert. Es wird eine ganzheitliche, unternehmensübergreifende, produktzentrierte Wissensumgebung geschaffen, die nicht nur mit den Tools der Produktentwicklung und den Datenwarenhäusern verknüpft ist, sondern auch beispielsweise mit den Produktwartungs-, Reparatur- und den EOL-unterstützenden Systemen anderer Unternehmen. 34 Solch eine PLM Umgebung ermöglicht die Zusammenarbeit und eine verbesserte Entscheidungsfindung der verschiedenen Interessengruppen eines Produkts innerhalb des Lebenszyklus. Im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) ist PLM bekannt als eine technologische Lösung, welche Tools und Technologien bereitstellt, um den Informationsfluss innerhalb der verschiedenen Produktlebensphasen zu optimieren. PLM folgt der Philosophie der Verbindung von Wissen und versucht, die richtigen Informationen zur richtigen Zeit 31 Vgl. Experteninterview 5-DiStdPIds, S Vgl. Terzi u. a. (2007), S Vgl. zu diesem und dem folgenden Satz Jun u. a. (2007), S Vgl. zu diesem Absatz Terzi u. a. (2010), S. 363.

34 25 und im richtigen Kontext bereitzustellen. Auch für CE Produkte ist das PLM Konzept anwendbar. 35 Wie der mögliche Informationsfluss bei Umsetzung des PLM Ansatzes innerhalb der verschiedenen Lebensphasen aussehen kann, zeigen die folgenden Abbildungen. In der Literatur gibt es keine einheitliche oder vollständige Auflistung aller für den Produktlebenszyklus relevanten Informationen, daher sind die folgenden Punkte als ein konzeptionelles Modell und nicht als eine detaillierte Spezifikation anzusehen. In der BOL Phase sind Produktdesigner, Einzelteile-Zulieferer, Produktionsarbeiter und Logistiker beteiligt. Der in Abbildung 5-1 gezeigte Informationsfluss unterstützt die Beteiligten. - Nutzungsdaten - Wartungsinformationen - Fehlerinformationen - Reparaturinformationen - Aktualisierte Produktstückliste nach Reparatur / Wartung - Aktualisierte Produktnachfrage BOL - Produktionsstatus - Produktionslogistik - Produktdesigninformationen - Produkt- / Einzelteil- / Komponentenlebensdauer - Status des EOL Produktes - Recycling / Wiederverwendungsrate für jede Komponente - Demontageinformationen - Informationen über Umweltauswirkung MOL EOL Abb. 5-1: Möglicher Informationsfluss mit Relevanz für die BOL Phase 36 Die Produktdesigner erhalten beispielsweise Informationen über mögliches Produktfehlverhalten aus der Nutzungsphase oder Informationen über ausgetauschte defekte Bauteile in der Supportphase (in Stückliste des Produktes festgehalten) oder Informationen über die Lebenszeit des Produktes oder einzelner Komponenten aus der 35 Vgl. Kiritsis, Nguyen, Stark (2008), S In Anlehnung an Jun u. a. (2007), S. 688.

35 26 EOL Phase. 37 Mit diesen Informationen können die Entwickler das Produktdesign verbessern und die Produktionsmaschinen ggf. anpassen, damit die aufgetretenen Mängel in der nächsten Produktgeneration nicht mehr auftreten. Für die Einzelteile- Zulieferer und Produktionsarbeiter sind u. a. Informationen über aktuelle Produktnachfrage (Produkte in der MOL Phase), Produktionsstatus und der Produktionslogistik von Interesse. Eine effiziente Produktionslogistik oder ein effizientes Warehouse Management könnte umgesetzt werden. 38 In der MOL Phase sind Logistiker, Händler, Wartungs- und Reparaturdienstleister beteiligt. Abbildung 5-2 zeigt einen möglichen Informationsfluss, der die Beteiligten in dieser Phase unterstützt. - Produktstückliste - Informationen für Wartungs- und Reparaturdienstleistungen - Produktbestellinformationen - Konfiguration des Produktionssystems BOL MOL EOL - Informationen über Recycling / Wiederverwendung von Einzelteilen oder Komponenten - Nutzungsstatusinformationen - Produktlogistikinformationen - Wartungshistorie - Reparaturhistorie Abb. 5-2: Möglicher Informationsfluss mit Relevanz für die MOL Phase 39 In der MOL Phase werden Informationen über Distributionswege, Gebrauchszustände, aufgetretene Fehler, Wartungs- oder Reparaturereignisse, etc. gesammelt. 40 Diese 37 Vgl. zu diesem und dem folgenden Satz Kiritsis, Nguyen, Stark (2008), S. 60, Vgl. Kiritsis, Nguyen, Stark (2008), S In Anlehnung an Jun u. a. (2007), S Vgl. Kiritsis, Nguyen, Stark (2008), S. 68.

36 27 Informationen können genutzt werden, um die dahinterstehenden Prozesse zu unterstützen und zu verbessern. Beispielsweise können somit die Distributionswege verfolgt und ggf. optimiert werden. Die Supportprozesse können verbessert werden, da auf Basis der zur Verfügung stehenden Informationen genauere Analysen möglich sind. Hervorzuheben ist auch, dass während der Nutzung Informationen mit erfasst werden können. 41 Dadurch können die Wartungsintervalle bei Bedarf vorzeitig verkürzt oder eine Echtzeitunterstützung des Kunden ermöglicht werden. In der EOL Phase sind die EOL Dienstleister für den weiteren Produktlebenslauf zuständig. Welche Informationen für diese Phase wichtig sein können, zeigt Abb BOL - Demontageinformationen - Anleitung zur Wiederaufbereitung - Produktinformationen (Produktstückliste, Materialzusammensetzung, Kosten der Einzelteile und Komponenten) MOL - Nutzungsstatusinformationen - Aktualisierte Produktstückliste nach Austausch von Einzelteilen oder Komponenten - Wartungsinformationen - Reparaturinformationen EOL - Produkt- / Einzelteil- / Komponentenlebensdauer - Status des EOL Produktes - Recycling / Wiederverwendungsrate für jede Komponente - Demontageinformationen - Informationen über Umweltauswirkung Abb. 5-3: Möglicher Informationsfluss mit Relevanz für die EOL Phase 42 In der EOL Phase wird die Entscheidung über die durchzuführende Strategie (Wiederverwendung, Wiederaufbereitung, Recycling, Entsorgung) auf Grundlage der zur Verfügung stehenden Produktinformationen wie Produktbestandteile, 41 Vgl. zu diesem und dem folgenden Satz Kiritsis, Nguyen, Stark (2008), S In Anlehnung an Jun u. a. (2007), S. 690.

37 28 Gebrauchszustände, umweltgefährdende Stoffe, Reparatur- / Wartungshistorie, etc. erleichtert. 43 Informationen zur Durchführung der Strategie (z. B. Demontageanleitung) werden von den Produktdesignern aus der BOL Phase zur Verfügung gestellt. Im Kapitel wird auf ein Systemkonzept für die Umsetzung eingegangen Standortorientiertes Verfahren Beim standortorientierten Verfahren wird das Produkt an vordefinierten Punkten während des Produktflusses erfasst. Das heißt das Produkt wird identifiziert und zzgl. einer Information (z. B. neue Standortdaten, neuer Produktstatus etc.) an das Trackingsystem übertragen. In den Experteninterviews wurden hier als vordefinierte Punkte die Unternehmensbereiche Wareneingang, Lager, Warenausgang genannt. 44 Bei diesem Verfahren umfassen die Trackingdaten allerdings nur die Informationen die zu diesem Erfassungszeitpunkt aktuell waren. Der Standort und / oder Status der Ware kann zwischenzeitlich ein anderer sein. Was zwischen zwei Erfassungspunkten passiert, wird so nicht mit verfolgt. Wie das dazugehörige Grundverfahren aussieht, zeigt Abbildung 5-4. Produktfluss Produkt mit Identnr. Standort 1 Standort 2 Standort n Information Update 1 Information Update 2 Information Update n Abb. 5-4: Grundverfahren beim Tracking von Produkten 43 Vgl. Kiritsis, Nguyen, Stark (2008), S Vgl. Experteninterviews 1-RepDi, S. 5, 8, 10 und 2-LogDi, S. 6-7.

38 29 Zunächst wird das Produkt vom Trackingsystem oder einem Nummernsystem mit einer Identifizierungs- / Trackingnummer versehen. An jedem vordefinierten Punkt im Produktfluss wird das Produkt identifiziert (vgl. Kapitel und 5.3) und die Trackingdaten werden aktualisiert Ereignisorientiertes Verfahren Ähnlich dem standortorientierten Verfahren werden beim ereignisorientierten Verfahren beim Eintreten von vordefinierten Ereignissen innerhalb der Produktlebensphasen Trackingdaten wie z. B. Zustand, Standort oder weitere Produktinformationen des Produktes aktualisiert. In der logistischen Lebensphase geschieht dies beispielsweise im Verladungsprozess oder Zustellprozess. 45 Sobald das Produkt verladen wurde, erhält die Sendung den Status Verladen bzw. wenn es ausgeliefert wurde, den Status Zugestellt. In der Supportphase während einer Produktreparatur kann das Ereignis zum Beispiel eine Bestellung eines nicht vorrätigen Ersatzteils sein. 46 Der Status könnte dann Wartend auf Ersatzteillieferung lauten. Bei diesem Trackingverfahren müssen sämtliche Prozesse, die während des Produktlebenszyklus auftreten können, analysiert werden, um die relevanten Ereignisse zu definieren, die Änderungen an den Trackingdaten hervorrufen sollen. Auch bei diesem Verfahren wird das, was zwischen zwei Ereignissen passiert, nicht mit verfolgt. Es sind auch Kombinationen aus standortorientierten und ereignisorientierten Verfahren möglich. So können beispielsweise Aktualisierungen der Trackingdaten der Produkte an vordefinierten Punkten und zusätzlich beim Eintreten von vordefinierten Ereignissen in den zugehörigen Prozessen stattfinden. Zur Beschreibung und zum Austausch von Ereignissen, die ab der Produktion bis zur Übergabe an die Entsorgung auftreten, kann die Schnittstellenspezifikation Electronic Product Code Information Services (EPCIS) angewandt werden. 47 EPCIS ist eine offene Schnittstellenspezifikation für den unternehmensinternen und -übergreifenden Austausch von Ereignissen, die ab der Produktion bis zur Übergabe an die Entsorgung, 45 Vgl. zu diesem und dem folgenden Satz Experteninterview 6-Herst2, S Vgl. Experteninterview 4-AnServTS, S Vgl. Experteninterview 5-DiStdPIds, S. 3-4, 8.

39 30 bei Produkten auftreten können. 48 EPCIS baut auf dem Electronic Product Code (EPC) auf und setzt serialisierte Produkte voraus. Die auszutauschenden Ereignisdaten umfassen vier Informationsdimensionen: Was, Wann, Wo und Warum. 49 Die Dimension Was enthält das Produktident in Form eines EPC. Das Wann umfasst einen Zeitstempel, an dem das Ereignis eingetreten ist. Dieser Zeitstempel wird mit der koordinierten Weltzeit (Coordinated Universal Time, kurz: UTC) abgeglichen und die Abweichung zur UTC wird mit festgehalten. Zusätzlich wird auch der Speicherzeitpunkt des Ereignisses gespeichert. Die dritte Dimension Wo besteht aus dem Namen und Ort des Unternehmens (üblicherweise die GLN des Unternehmens), an dem das Ereignis stattgefunden hat. Auch der genaue Lese-/Erfassungspunkt innerhalb des Unternehmens kann beinhaltet sein. Die letzte Dimension Warum gibt Informationen über den durchlaufenden Geschäftsprozess (z. B. Wareneingang, Reparatur, Warenausgang, Kassiervorgang, Kommissionierung), in dem das Ereignis eingetreten ist sowie den neuen Zustand (z. B. verkauft, repariert, in Transit) des Produktes. Die Ereignisdaten werden in Form einer Extensible Markup Language (XML) Struktur ausgetauscht. In einer XML Schema Definition ist die Grundstruktur vordefiniert. Diese lässt sich branchen- oder anwendungsspezifisch um weitere Datenfelder erweitern. 50 Einerseits führt das zu Flexibilität beim Austausch von Ereignisdaten für die Unternehmen, andererseits birgt es die Gefahr, dass Dritte diese Erweiterungen nicht verstehen, da die Erweiterungen nicht Teil der globalen Grundstruktur sind. Für EPCIS existiert ein Standard, der sog. Core Business Vocabulary Standard, der Grundvokabelelemente zur Füllung der Ereignisdatenfelder (z. B. Geschäftsprozesse oder -zustände) bereithält Semantische Interoperabilität In den verschiedenen Produktlebensphasen sind unterschiedliche Unternehmen involviert, die normalerweise alle ihre eigene Syntax und Semantik von 48 Vgl. zu diesem Absatz Experteninterview 5-DiStdPIds, S. 3-5, Vgl. zu diesem Absatz Experteninterview 5-DiStdPIds, S Vgl. zu diesem Absatz Experteninterview 5-DiStdPIds, S

40 31 Produktinformationen haben. 51 Diese Problematik lässt sich auf die Heterogenität der eingesetzten Systeme und insbesondere auf die uneinheitliche Datenhaltung zurückführen. Damit die Produktinformationen unternehmensübergreifend eingesetzt und ausgetauscht werden können, ist semantische Interoperabilität nötig. 52 Semantische Interoperabilität bezeichnet die Fähigkeit, Informationen zwischen zwei oder mehr Computersystemen auszutauschen, bei dem das empfangende System automatisch die exakte Bedeutung interpretieren kann. 53 Es impliziert die Existenz eines gemeinsamen und geteilten Verständnisses der Bedeutung der zugrunde liegenden Informationen. Um eine optimale semantische Interoperabilität zu erreichen, müssen alle kommunizierenden Systeme identische Zeichen bzw. Symbole und Definitionen verwenden oder diese exakt übersetzen können. Eine Möglichkeit, die semantische Interoperabilität umzusetzen, ist der Einsatz von Standards. Es existiert allerdings kein Standard, der den kompletten Produktlebenszyklus abbilden kann. 54 Zudem überschneiden sich die existierenden Standards teilweise. 55 Aus diesen Gründen und aufgrund der Vielzahl der existierenden Standards wird in dieser Arbeit nicht weiter auf die einzelnen spezifischen Standards eingegangen. Dazu sei auf die weiterführende Literatur 56 verwiesen. Eine detaillierte Untersuchung und Feststellung der Eignung sollte daher nach Fertigstellung des Konzepts in einer eigenen Forschungsarbeit erfolgen. 5.3 Technologie zur Produktidentifizierung In diesem Kapitel wird auf die Technologie eingegangen, welche zur Produktidentifizierung nötig ist. Dazu zählen die verschiedenen Datenträger des Produktidents und die entsprechenden Lesegeräte. 51 Vgl. Hans, Hribernik, Thoben (2010), S Vgl. Hans, Hribernik, Thoben (2010), S. 347 und Terzi u. a. (2010), S Vgl. zu diesem Absatz Terzi u. a. (2010), S Vgl. Terzi u. a. (2010), S. 378, Rachuri u. a. (2008), S. 795 und Paviot, Cheutet, Lamouri (2011), S Vgl. Rachuri u. a. (2008), S Siehe zur weiterführenden Literatur Rachuri u. a. (2008), S

41 Datenträger des Produktidents und deren Erfassung Klartext Das Produktident kann als Klartext auf das Produkt gedruckt werden oder in Form eines Labels geklebt werden. Die Klartextmethode ist zwar billig, einfach umzusetzen und von Menschen lesbar, dafür aber von Maschinen nur mit Hilfe von Texterkennungsmethoden, wie Optical Character Recognition (OCR), lesbar. Es gibt keinen Standard und es kann daher zu Schwierigkeiten bei der Erfassung kommen (z. B. Bestimmung des Anfangs und des Endes des Klartextes). Der Klartext kann nur gelesen, aber nicht beschrieben werden. Dafür ist ein Sichtkontakt nötig. Die Datenmengen sind physisch entsprechend der Größe des Labels oder der bedruckbaren Fläche begrenzt. Es besteht keine Sicherheit, da die Daten nicht verschlüsselt werden und die Labels auch kopiert und ggf. verändert werden können Barcode Die enthaltenden Informationen von Barcodes werden in helle und dunkle Bereiche codiert. 57 Barcodes werden entweder auf das Produkt direkt gedruckt oder in Form eines Aufklebers, auch Label genannt, auf das Produkt geklebt. Diese können dann von einem sog. Barcode System optisch eingelesen werden. 58 Es lassen sich zwei Arten von Barcodes unterscheiden. 59 Die eindimensionalen (1D) und die zweidimensionalen (2D) Barcodes. 1D Barcodes speichern Daten anhand der Breite der parallelen Linie und der Breite der Zwischenräume. Wohingegen 2D Barcodes die Daten anhand von Mustern aus Punkten oder konzentrischen Kreisen speichern. Die Abbildung 5-5 zeigt zur Verdeutlichung einen EAN-13 bzw. GTIN-13 Barcode (1D) und einen sog. Quick Response (QR) Code (2D). 57 Vgl. zu diesem und dem folgenden Satz Parlikad u. a. (2009), S Vgl. Thorne u. a. (2006), S Vgl. zu diesem Absatz Parlikad u. a. (2009), S. 133.

42 33 Abb. 5-5: Beispiele für Barcodes: links ein GTIN-13 Barcode (1D) und rechts ein QR-Code (2D) Es haben sich zahlreiche Standards etabliert, um die Daten in 1D und 2D Barcodes zu codieren. 60 Der eingesetzte Standard hängt davon ab, für welchen Geschäftsbereich und für welche Anwendung er eingesetzt werden soll und wie hoch die benötigte Speicherkapazität sein soll. Die Speicherkapazität bei einem 1D Barcode beträgt 8 bis 30 Byte und bei einem 2D Barcode liegt sie bei 2 kb bis 4 kb. Auf die verschiedenen herrschenden Standards wird nicht näher eingegangen. Für weitere Details sei auf die angegebene Literatur verwiesen. Im Folgenden werden kurz die am häufigsten eingesetzten Lesegeräte für Barcodes vorgestellt. 61 Barcodelesestifte sind stiftförmige Geräte und verwenden eine LED- Lichtquelle an der Spitze des Stiftes. Um einen Barcode zu scannen, wird der Stift physisch in einer gleichmäßigen Bewegung über den Barcode gezogen. CCD-Scanner verwenden einen ca. 8 cm breiten Bereich von Sensoren, um einen Barcode zu lesen. Sie funktionieren berührungslos. Das Gerät muss ca. 1 cm vom Barcode weggehalten werden, um ihn erfolgreich einzulesen. Laser-Scanner sind flexible und effiziente Geräte zum Lesen von Barcodes. Sie sind in der Lage verschiedene Arten von Barcodes im Abstand von bis zu 9 Meter zu lesen und können auch mit kleineren Abweichungen bei der Ausrichtung des Produktes umgehen. Es existieren auch kameragestützte Lesegeräte. So können beispielsweise mit fast jedem Smartphone, welches eine Kamera und die entsprechende Software besitzt, Barcodes ausgelesen und decodiert werden. Die Realisierung mittels Barcode Technologie ist billig und lässt sich einfach umsetzen. 62 Es bestehen ausgereifte Daten Standards, die anwendungsübergreifend 60 Vgl. zu diesem Absatz Thorne u. a. (2006), S. 10, Vgl. zu diesem Absatz Thorne u. a. (2006), S Vgl. zu diesem Absatz Thorne u. a. (2006), S

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