RFID in der Logistik: So nutzen Sie die Technologie in Ihrem Unternehmen

Die Digitalisierung und Automatisierung von Lager- und Logistikprozessen birgt ein großes Optimierungspotenzial für Betriebe. Mit ihrer Hilfe lassen sich wiederkehrende Arbeitsabläufe effizienter gestalten, Fehlerquoten senken und die Betriebskosten auf Dauer erheblich reduzieren – entscheidende Faktoren für zukunftsorientierte, konkurrenzfähige Unternehmen. Eine wichtige Rolle spielt dabei die RFID-Technologie. In der Logistik wird sie eingesetzt, um Artikel lückenlos nachzuverfolgen und relevante Informationen zu hinterlegen. Doch was ist RFID und welche konkreten Vorteile hat der Einsatz von RFID im Lager? Die Antworten auf diese Fragen liefert Ihnen dieser Ratgeber.

Was ist RFID und wie funktioniert die Technologie?

RFID steht für den englischen Begriff „radio frequency identification“, der sich als „Identifizierung durch elektromagnetische Wellen“ übersetzen lässt. Es handelt sich um eine Technologie zur automatischen und kontaktlosen Datenübertragung mittels Funkwellen. Ermöglicht wird das durch ein Sender-Empfänger-System, das aus folgenden Komponenten besteht:

• Der Transponder (RFID-Tag) ist ein kleiner Chip, der sich an oder in einem Gegenstand befindet und auf dem die relevanten Daten gespeichert sind.
• Das Lesegerät (RFID-Reader) ist ein Funksender, das den RFID-Tag mithilfe von Funkwellen aktivieren und die gespeicherten Daten auslesen kann.

Die Kommunikation zwischen Sender und Empfänger wird über Antennen an den jeweiligen Komponenten ermöglicht. In der Praxis funktioniert die Datenübertragung in folgenden Schritten (zum besseren Verständnis ist dieser Ablauf nur schematisch dargestellt):

1. Das Lesegerät erzeugt ein elektromagnetisches Wechselfeld.
2. Die Funkwellen aktivieren die Antenne des RFID-Tags, der sich in diesem Wechselfeld befindet.
3. Der RFID-Tag wandelt die auf dem Chip gespeicherten Daten in einen für die Funkübertragung geeigneten Code um und sendet diesen an das Lesegerät.
4. Der RFID-Reader empfängt die Funksignale und decodiert sie wieder in digitale Daten.
5. Die Daten werden an eine Software weitergeleitet, die sie verarbeitet und abspeichert, sodass sie zur Auswertung und für andere Funktionen/Prozesse genutzt werden können.

Wichtig ist: Für eine reibungslose Kommunikation und Datenübertragung zwischen Sender und Lesegerät muss sich der RFID-Tag im elektromagnetischen Sendefeld des Readers befinden.

Wie groß dieses Sendefeld ist und wie viele Daten in welcher Geschwindigkeit übertragen werden können, hängt vom Frequenzbereich des eingesetzten RFID-Systems ab:

• Niederfrequenzsysteme (Low Frequency Systems, LF) haben mit weniger als einem Meter eine geringe bis mittlere Reichweite und eine relativ geringe Datenübertragungsrate. Während der Preis für die Transponder etwas höher ist, liegt der für die Lesegeräte unter dem Durchschnitt. Damit sind diese Systeme für RFID-Strukturen geeignet, die wenige Transponder und viele Lesegeräte benötigen, zum Beispiel bei Zugangsbeschränkungen oder Objektverfolgungen.
• Hochfrequenzsysteme (High Frequency Systems, HF) haben eine höhere Datenübertragungsgeschwindigkeit, jedoch ebenfalls eine recht begrenzte Reichweite. Bei günstigen Lesegeräten beträgt sie maximal 10 cm, die höheren Preisklassen schaffen bis zu 1 m. In diese Kategorie fallen die weit verbreiteten Smart Tags, bei denen die Transponder als Etiketten auf das jeweilige Objekt geklebt werden. Anwendung findet diese Technologie zum Beispiel bei der Produktverfolgung, im Zahlungsverkehr und Bibliothekswesen.
• Ultrahochfrequenzsysteme (Ultra High Frequency Systems, UHF) können abhängig vom verwendeten Transponder sehr große Reichweiten abdecken (2 bis 6 m für passive Tags; bis zu 100 m für semi-aktive Tags) und hohe Datenübertragungsraten erreichen. Mit ihnen lässt sich RFID in der Lagerlogistik zur Identifikation und Nachverfolgung von Versandbehältern oder bei der internen Warenausgangskontrolle einsetzen.

Glossar der wichtigsten RFID-Begriffe

RFID vs. Barcode: Unterschied, Vor- und Nachteile

Lange Zeit erfolgte die Warenerkennung in Lager, Versand und Handel mithilfe von Barcode-Etiketten und Scannern. Diese Technologie hat auch weiterhin ihre Berechtigung und ist besonders für kleine Betriebe und den Einzelhandel eine praktikable und kostengünstige Lösung zur Produktregistrierung. Die RFID-Technologie ist eher als Ergänzung für Anwendungsbereiche zu sehen, in denen die Barcode-Erfassung an ihre Grenzen kommt. Der entscheidende Vorteil, den RFID für die Logistik in umsatzstarken Unternehmen hat, besteht in der kontaktlosen Informationsübertragung über größere Entfernungen, für die zudem kein Sichtkontakt zwischen Tag und Reader nötig ist.

Welche RFID-Anwendungsbereiche gibt es in der Logistik?

Die Vorteile von RFID können in der Logistik besonders gewinnbringend eingesetzt werden. Mit der kontaktlosen Erfassung großer Gütermengen oder der lückenlosen Nachverfolgung von Transportmitteln lässt sich eine effiziente, zuverlässig funktionierende Lager- und Transportstrategie mit kurzen Durchlauf- und Bearbeitungszeiten und langfristig günstigen Betriebskosten aufbauen. Dazu kommt, dass die Technologie optimal mit der Automatisierung der Intralogistik vereinbar ist. Dank RFID behalten Sie jederzeit den Überblick über Lagerplätze, Auslastung, Bestandszahlen und die laufenden Arbeitsprozesse im Lager.

Für einen Überblick über die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten von RFID und deren Bedeutung für die Logistik, haben wir die wichtigsten Anwendungen im Lager zusammengestellt:

Lagerverwaltung und -optimierung:

• Echtzeit-Inventur und Bestandsführung
• optimierte Lagerplatzverwaltung
• Nachverfolgung von Warenbewegungen
• automatisierte Wareneingangs- und -ausgangskontrolle

Kommissionierung:

• effizientere und fehlerfreie Kommissionierung durch Pick-by-RFID
• Reduzierung von Suchzeiten und Kommissionierfehlern

Transport und Distribution:

• lückenlose Sendungsverfolgung und -dokumentation
• verbesserte Sicherheit durch Diebstahlschutz
• Optimierung von Transportwegen und -zeiten

Identifikation und Zutrittskontrolle:

• Personalkarten zur Zeiterfassung und Zugangskontrolle
• Fahrzeugidentifikation und -management

Elektronische Schließanlagen:

• RFID-gesteuerte Schließsysteme für Lagerbereiche und Wertgüter
• Erhöhte Sicherheit und Flexibilität

Zum besseren Verständnis der praktischen Umsetzung von RFID dienen die folgenden Anwendungsbeispiele in der Logistik.

Integration von RFID in ein Lagerverwaltungssystem

Die Automatisierung der Lagerverwaltung kann besonders in Versandunternehmen zur Effizienzsteigerung und Kostenoptimierung eingesetzt werden. Dazu wird die RFID-Technologie in ein Warehouse Management System (WMS) integriert. Die RFID-Reader übermitteln ihre Daten in Echtzeit an die Software, welche Bestandszahlen, Warenein- und -ausgangsmengen in Echtzeit aktualisiert und weitere erforderliche Schritte wie beispielsweise die Nachbestellung bestimmter Waren, die Einsatzplanung von Transportfahrzeugen oder die Auswahl geeigneter Lagerplätze automatisiert steuert.

Durch den Einsatz von RFID wird die Lagerlogistik auf diese Weise flexibel und bedarfsorientiert organisiert und ermöglicht die optimale Umsetzung der gewählten Lagerstrategie. Gleichzeitig geht damit eine erhebliche Reduzierung von Bearbeitungszeiten und Personalaufwand einher – beides signifikante Faktoren für die Lagerkosten.

RFID-Tracking für erhöhte Transparenz und Sicherheit in einem Logistikunternehmen

Neben der Optimierung interner Lagerabläufe kann RFID in der Logistik für die lückenlose Dokumentation der Lieferkette eingesetzt werden. Das lohnt sich besonders für große Logistikunternehmen, die mehrere Lager betreiben und ein weit verzweigtes Distributionsnetz mit Groß- und Einzelhandel überwachen müssen.

Hier werden die RFID-Tags der Waren oder Transportbehälter in der Supply Chain ausgelesen – vom Warenausgang im Zentrallager, über das Be- und Entladen des Transportfahrzeugs (oder ggf. mehrerer Transportfahrzeuge), bis zum Wareneingang an der Endabnahmestelle. Auf diese Weise können alle beteiligten Parteien in Echtzeit nachverfolgen, wo sich die Fracht aktuell befindet und ggf. notwendige Arbeitsschritte planen. Gleichzeitig erhöht das Verfahren den Schutz vor Diebstahl und Warenverlust.

RFID-Tags: Welche Arten gibt es und für welche Anwendungen eignen sie sich?

Parallel zu den verschiedenen Frequenzbereichen entscheidet vor allem die Art der verwendeten RFID-Tags über Funktion, Leistung und Anwendungsmöglichkeiten eines RFID-Systems. Das relevanteste Unterscheidungsmerkmal ist die Stromversorgung. Je nachdem, ob ein RFID-Tag mit einer eigenen Batterie ausgestattet ist oder seine Energie vom Lesegerät bezieht, lassen sich drei Kategorien unterscheiden:

Da passive und semi-aktive Transponder erst durch das elektromagnetische Feld des Lesegeräts aktiviert werden, befinden sie sich meist im Ruhezustand. Dadurch zeichnen sich diese Tags durch eine sehr lange Lebensdauer aus, wodurch sich die höheren Anschaffungskosten auf Dauer relativieren. Die Lebensdauer aktiver RFID-Tags ist hingegen begrenzt und von der Kapazität der eingebauten Batterie abhängig.

Unabhängig von der Stromversorgung gibt es RFID-Tags in verschiedenen Bauformen und Materialien, die passend zu den spezifischen Anforderungen im geplanten Einsatzbereich ausgewählt werden können.

• Etiketten bzw. Labels: extrem flache, in Papier eingelassene RFID-Transponder, die auf Produkte oder deren Verpackungen geklebt werden; günstige Anschaffungskosten und vielseitige Anwendungsmöglichkeiten; anfällig für physische Schäden
• Hard Tags: Transponder mit robustem Kunststoff- oder Metallgehäuse, die dauerhaft an Containern oder Paletten befestigt werden können; widerstandsfähig gegen Hitze, Feuchtigkeit etc.
• On-Metal-Tags: spezielle RFID-Technologie für die Anbringung auf metallischen Behältern oder Produkten; Modifikation verhindert, dass die Reichweite oder Qualität der Funkwellen durch Reflexion an den Metalloberflächen beeinträchtigt wird

Neben den physikalischen Eigenschaften der RFID-Tags gibt es außerdem Unterschiede in der enthaltenen Technologie. Sie entscheidet darüber, welche und wie viele Informationen auf dem Chip gespeichert werden können und ob diese Informationen nur einmalig hinterlegt oder immer wieder überschrieben werden können.

Fragenkatalog: Auswahl der passenden RFID-Tags

Um die optimalen RFID-Lösungen für Ihre Logistik zu finden, müssen Sie die geplanten Einsatzbereiche und die konkreten Bedingungen in Ihrem Betrieb berücksichtigen. Folgende Fragen helfen Ihnen dabei:

• Eigenschaften: Reichen einfache RFID-Tags mit den wichtigsten Produktinformationen (EPC, Preis, Lagerdatum, o. Ä.) aus, mit denen lediglich Lagerbestand und Wareneingang oder -ausgang geprüft werden? Oder sollen umfassende Informationen zu Produktion, Weiterverarbeitung, Transport und Lagerung der Waren hinterlegt werden, die zusätzlich ständig ergänzt werden können? Welche Anforderungen werden an Speicherkapazität und Datensicherheit gestellt?
• Frequenz und Lesereichweite: Wie weit ist der RFID-Tag maximal vom Lesegerät entfernt? Wollen Sie lediglich Produkt-IDs im Lagerregal oder beim Warenausgang erfassen oder die RFID-Tags an Transportfahrzeugen im Vorbeifahren auslesen?
• Umgebungsbedingungen: Ist im Einsatzbereich mit großen Temperaturschwankungen, hoher Feuchtigkeit oder starker Staubentwicklung zu rechnen? Können Metalloberflächen oder Flüssigkeiten die Lesbarkeit der RFID-Tags stören? Brauchen Sie besonders robuste Tags für den Einsatz in Industrieumgebungen?
• Kosten: Welche finanziellen Mittel stehen Ihnen für die Einführung des RFID-Systems und die Anbringung der RFID-Tags zur Verfügung?

Welche Kosten entstehen mit der Einführung von RFID in Lager und Logistik?

Die Kostenfrage ist natürlich wichtig, wenn Sie überlegen, RFID-Technik für Ihre Logistik anzuschaffen. Allerdings unterscheiden sich die Preise abhängig von Umfang und Gestaltung des RFID-Systems so stark, dass es unmöglich ist, verbindliche Zahlen zu nennen. Folgende Faktoren sollten Sie bei Ihrer individuellen Kostenkalkulation berücksichtigen:

• Hardware: Transponder, Reader, Antennen
• Software
• Implementierung
• Schulung des Personals
• Wartung und Instandhaltung

Auf der Basis des Ergebnisses können Sie Amortisation und ROI für Ihr Unternehmen berechnen und geeignete Finanzierungsmöglichkeiten prüfen.

RFID in der Logistik: Datenschutz und Sicherheitsaspekte

Bei der Abwägung ob und inwieweit Sie zukünftig RFID für Ihre Logistik nutzen wollen, spielt die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) der EU eine wichtige Rolle. Sie regelt den Umgang mit personenbezogenen Daten und ist deshalb zwingend zu beachten, wenn Sie RFID-Systeme zur Personalüberwachung einsetzen oder Kundendaten erfasst werden sollen.

In diesem Fall ist der Umgang mit den erhobenen Daten streng geregelt. Zu den verbindlich umzusetzenden Maßnahmen gehören:

• Daten dürfen nur zweckgebunden erhoben und genutzt werden.
• Betroffene Personen müssen informiert werden und ggf. zustimmen.
• Daten müssen auf Anfrage der betroffenen Person offengelegt, berichtigt oder gelöscht werden.
• Schutz vor Zugriff und Manipulation durch Unbefugte (z. B. durch Verschlüsselung, Authentifizierung, Passwörter, Firewalls).
• Anonymisierung oder Pseudonymisierung vor der Weiterverwendung, damit die Daten keiner bestimmten Person mehr zuzuordnen sind.

Abhängig vom Umfang des RFID-Systems lohnt es sich möglicherweise, Datenschutzbeauftragte zu ernennen, die sich spezifisch um die Umsetzung und Einhaltung der gesetzlichen Bestimmungen kümmern.

Darüber hinaus stellt sich natürlich die Frage, welche Folgen ein möglicher Ausfall der RFID-Technologie auf Ihre Logistik hat. Um Arbeitsausfälle und Datenverlust zu vermeiden, müssen Sie diesen Fall bei der Lagerplanung von vorneherein mit einplanen und endsprechende Vorkehrungen treffen. Dazu gehören:

• Redundante Systemarchitektur: Das bedeutet, dass wichtige Komponenten parallel angelegt werden, sodass ein Ausfall des Hauptsystems die Arbeitsabläufe nicht gefährdet.
• Regelmäßige Datensicherung: Die zeitnahe Synchronisierung aller Daten auf einem zweiten, unabhängigen Server schützt vor Datenverlust.
• Erstellung von Notfallplänen: Entwickeln Sie Strategien, wie Sie einen reibungslosen Ablauf der Lager- und Logistikprozesse im Falle von Systemstörungen aufrechterhalten und schulen Sie Ihr Personal entsprechend.

Stellen Sie sicher, dass die Maßnahmen zum Datenschutz und zur Systemsicherheit stets funktionieren und auf dem aktuellen Stand sind, um zeit- und kostenintensive Störungen zu vermeiden.

Checkliste zur Auswahl geeigneter RFID-Lösungen für Ihre Logistik

Bei der Planung und Einführung von RFID in Ihrer Logistik sind zahlreiche Aspekte zu beachten. Zur besseren Übersicht haben wir diese geordnet und in einer To-Do-Liste zusammengefasst, die wir Ihnen auch als persönlichen RFID-Leitfaden für die Logistik zum Download zur Verfügung stellen. Dort können Sie der Reihe nach abhaken, welche Schritte bereits erledigt sind.

1. Anwendungsanforderungen definieren:

• Für welche Prozesse soll RFID in ihrer Lagerlogistik eingesetzt werden?
• Welche Objekte sollen identifiziert und verfolgt werden?
• Welche Daten sollen erfasst und verarbeitet werden?
• Welche Lesereichweite wird benötigt?
• Herrschen besondere Umgebungsbedingungen vor (Temperatur, Feuchtigkeit, Metall, Flüssigkeiten)?
• Welche Integrationsanforderungen an bestehende IT-Systeme gibt es?

2. Passende RFID-Technologie für Ihre Logistik auswählen:

• Welcher Frequenzbereich (LF, HF, UHF) ist für die geplante Anwendung nötig?
• Welcher Tag-Typ (passiv, aktiv, semi-passiv) erfüllt Ihre Ansprüche am besten?
• Welche Speicherkapazität und Datensicherheit wird benötigt?
• Welche Lesegeräte und Antennen sind für den Einsatzbereich am besten geeignet?

3. Systemanbieter evaluieren:

• Erfahrung und Expertise im Bereich RFID und Logistik
• Referenzen und Fallstudien ermitteln
• Umfang von Service und Support
• Kosten und Vertragsbedingungen

4. Pilotprojekt durchführen:

• Test des RFID-Systems unter realen Bedingungen
• Evaluierung der Ergebnisse und Anpassung des Systems

5. Rollout und Integration:

• Integration in bestehende IT-Systeme
• schrittweise Einführung des RFID-Systems
• Schulung der Mitarbeiter

FAQ zu RFID in der Logistik

Bildquellen:
Jungheinrich AG