2. WHITE PAPER
INHALT
AUSGANGSSITUATION 3
ZIELSETZUNG 3
ANWENDUNG VON RFID IN DER INSTANDHALTUNG 4
CASE STUDY:
MESSWERTERFASSUNG BEI DER EVONIK OXENO GMBH 5
T.A. COOK RESEARCH & STUDIES 8
ABBILDUNGEN
EINSATZDAUER VON RFID IN DER INSTANDHALTUNG 4
GEGENWÄRTIGE BEDEUTUNG
VON RFID FÜR DIE INSTANDHALTUNG 4
GRÜNDE FÜR DIE ZÖGERLICHE VERBREITUNG
VON RFID IN DER INSTANDHALTUNG 5
STANDARDISIERUNGSGRAD VON
RFID IN DER INSTANDHALTUNG 5
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T.A. Cook Consultants White Paper 01/2011 | RFID BEST PRACTICE
3. WHITE PAPER
RFID Best Practice
Einsatz von RFID in der Instandhaltung
Ausgangssituation Zielsetzung
Radio Frequency Identification (RFID) ist gegen- Theoretisch ist eine Vielzahl von Einsatzmöglich-
wärtig eine technologisch ausgereifte und inzwi- keiten für RFID in der Instandhaltung denkbar.
schen hinreichend verbreitete Lösung, die sowohl Für zukünftige RFID-Anwender ist jedoch rele-
komplementär als auch subsidiär zu Barcode- vant zu erfahren, wie RFID im Bereich der In-
Lösungen angewendet wird. Besonders in der standhaltung genutzt werden kann. In der von
Logistik und im Handel ist der Einsatz von RFID T.A. Cook durchgeführten Studie werden folgen-
nicht mehr wegzudenken. Aufgaben, die früher de Fragestellungen zum RFID-Einsatz in der
manuell getätigt wurden, sind durch den Einsatz Instandhaltung näher betrachtet:
von RFID sowohl kosten- als auch zeiteffizienter
geworden. Jedoch ist der Einsatz von RFID nicht • Für welche Geschäftsprozesse ist RFID grund-
nur auf diese Bereiche beschränkt, sondern bietet sätzlich geeignet?
darüber hinaus weitere Einsatzmöglichkeiten. • In welchen Anwendungsbereichen oder Pro-
zessen der Instandhaltung wird RFID einge-
Obwohl die RFID-Potenziale hinreichend bekannt setzt?
sind, stehen Unternehmen bei der Auswahl und
• Welchen Nutzen erzeugt der RFID-Einsatz?
Einführung einer RFID-Lösung vor vielen ungelös-
ten Fragen. Bezogen auf die betriebliche Funktion • Wie teuer sind RFID-Projekte?
der Instandhaltung stehen zu dem nur wenige • Wie schnell kann man heutzutage RFID instal-
Informationen zur Verfügung. Vereinzelt findet lieren?
man Beschreibungen zu Anwendungsfällen. Wo- • Welche Herausforderungen ergeben sich
ran es bisher fehlte ist jedoch eine übergreifende während der Umsetzung eines RFID-
und vergleichende Analyse des RFID-Einsatzes in Projektes?
der Instandhaltung. Aufgrund der unterschiedli-
chen Prozessanforderungen können Erfahrungen, • Wie verändern sich Geschäftsprozesse durch
die in Bereichen wie der Logistik oder dem Han- die RFID-Einführung?
del gewonnen wurden, auch nicht einfach auf die • Was sind die Voraussetzungen für einen er-
Instandhaltung übertragen werden. Das Research folgreichen RFID-Einsatz?
& Studies-Team von T.A. Cook nahm sich der • Welche Technologien sind im Rahmen von
Herausforderung an und publizierte erstmals eine RFID relevant?
Studie zum Thema „Einsatz von RFID in der In-
• Welche RFID-Lösungsanbieter gibt es?
standhaltung“. Basierend auf 350 Interviews mit
63 Anbietern, 73 Anwendern und 214 Nicht-
Anwendern liefert sie dem Leser eine Entschei- Durch die nähere Untersuchung dieser Fragen
dungsgrundlage und verschafft einen detaillierten erhält der Leser nicht nur einen Überblick über
Marktüberblick. die tatsächliche Praxis von RFID in der Instand-
haltung. Es werden außerdem Entscheidungshil-
fen formuliert, mit denen potenzielle Anwender
beurteilen können, ob sich der Einsatz von RFID
in Ihrem Unternehmen lohnt und falls ja, wie
dieser am besten zu gestalten ist.
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T.A. Cook Consultants White Paper 01/2011 | RFID BEST PRACTICE
4. wird RFID in der Instandhaltung als potenziell
Anwendung von RFID in nützlich wahrgenommen – jedoch noch lange
der Instandhaltung nicht als essenziell.
Rund die Hälfte der Anwender (48 Prozent) set- Nicht-Anwender, die in der Vergangenheit den
zen RFID-Lösungen seit weniger als zwei Jahren Einsatz von RFID planten oder mindestens den
ein, während bei weiteren 44 Prozent die RFID- Einsatz von RFID in Erwägung zogen, geben bei
Lösung erst seit zwei bis fünf Jahren in Betrieb ist der direkten Nachfrage an, dass sie den Markt
(Abbildung 1). Somit ist die RFID-Instandhaltung weiterhin beobachten. Als problematisch wird
noch ein sehr junges Anwendungsgebiet und dabei vor allem der Nachweis des Nutzens von
steht erst am Anfang ihrer Entwicklung. RFID-Lösungen gesehen. Dabei geht es weniger
darum, diese Mitarbeiter vom RFID-Einsatz zu
überzeugen, sondern den Nut-
2 bis 5 Jahre
zen unternehmensintern zu
44% kommunizieren.
Die Einschätzung, dass der
5 bis 10 Jahre Nutzen von RFID-Lösungen nur
8%
schwer nachzuweisen sei, wird
durch die Ergebnisse der Onli-
ne-Befragung gestützt. Auf die
Frage, warum sich RFID in der
Instandhaltung bisher nicht
durchgesetzt habe, gaben 43
Prozent der Befragten an, dass
Weniger als 2 Jahre
ein konkreter und überzeugen-
48% der Nachweis des Nutzens von
RFID bisher fehle (Abbildung
Abbildung 1 | Einsatzdauer von RFID in der Instandhaltung 3). Der am häufigsten genann-
te Grund (46 Prozent) sind
fehlende Erfahrungswerte zum
Dies spiegelt sich auch in den derzeitigen Ein-
RFID-Einsatz in der Instandhaltung. Damit ist
schätzungen zur Bedeutung von RFID in der
zum Teil auch die Frage nach dem Nutzen be-
Instandhaltung von Seiten der Anbieter, Anwen-
antwortet, denn ohne praktische Erfahrungswerte
der und Nicht-Anwender wieder (Abbildung 2).
kann der reale Nutzen von RFID-Anwendungen
22 Prozent der 340 Befragten gaben an, dass
nicht bewertet werden. Dahinter stecken jedoch
RFID für sie derzeit keine Bedeutung hat. Weitere
auch weitere praktische Aspekte, wie die Ausfall-
44 Prozent gaben an, dass die Bedeutung von
häufigkeit von RFID-Tags unter aggressiven
RFID gering ist. Nur 10 Prozent aller Befragten
Umgebungsbedingungen oder die Frage nach der
sehen die Bedeutung von RFID als hoch oder
besten Methode, um RFID-Tags auf metallischen
sogar sehr hoch an.
Oberflächen zu befestigen. Gleichzeitig hat sich
im Laufe der Studienerstellung
gezeigt, dass zu vielen „offe-
50%
nen“ Fragen des RFID-
44% Keine Bedeutung
45% Einsatzes bereits Erfahrungs-
40%
Geringe Bedeutung
werte vorhanden sind. Wäh-
Mittlere Bedeutung rend diese Situation vor fünf
35%
Hohe Bedeutung
Jahren noch anders aussah,
30%
gibt es heute bereits viele An-
24% Sehr hohe Bedeutung
25%
22%
wendungen, die erfolgreich im
20% Produktivbetrieb laufen.
15%
Ein weiterer Grund, warum sich
10% 8%
RFID bisher nicht durchgesetzt
5%
2% hat, sind laut 36 Prozent der
0% Befragten die Kosten. Dabei
zeigt sich, dass Nicht-Anwender
bei den Kosten vor allem den
Abbildung 2 | Gegenwärtige Bedeutung von RFID für die Instandhaltung
Fokus auf die RFID-Geräte
legen, also die RFID-Tags und
Trotz eines vorhandenen Interesses an dem die Lesegeräte. Die zum Teil weitaus höheren
Thema spielt der Einsatz von RFID in der In- Kosten für die Schnittstellenprogrammierung, die
standhaltung bislang kaum eine Rolle. Anders als Anpassung der internen Software und für die
bei der Logistik oder auch im Handel, in dem der Projektdurchführung werden nicht gesehen.
Einsatz von RFID nicht mehr wegzudenken ist,
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T.A. Cook Consultants White Paper 01/2011 | RFID BEST PRACTICE
5. Komponenten während der
Fehlende Erfahrungswerte 46%
Pilotprojekte als nützlich erwie-
sen. Der spätere Austausch von
Nutzennachweis 43%
Komponenten nachdem die
Zu hohe Kosten 36%
RFID-Lösung bereits in den
Produktivbetrieb übergegangen
Fehlende Standardisierung 29%
ist, verursacht dabei deutlich
Es wird keine Mehrwert
29% höhere Kosten.
gesehen
Zu wenig erfolgreiche
29%
Referenzen Die fehlende Standardisierung
Rechtliche Unsicherheiten 7% hat zudem den Effekt, dass die
Thema einfach nicht spannend
Schnittstellen bei jedem An-
4%
genug wendungsfall komplett neu
Sonstiges 10% programmiert werden müssen.
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50%
Aufgrund der vielfältigen Kom-
binationsmöglichkeiten von
Abbildung 3 | Gründe für die zögerliche Verbreitung von RFID in der Instandhaltung
Komponenten und verwende-
ten Datenformaten sowie der
fehlenden Standardisierung von
Etwa 30 Prozent der Befragten geben die „feh-
RFID in der Instandhaltung, ist es derzeit unmög-
lende Standardisierung bei RFID-
lich, Schnittstellen „out of the box“ anzubieten.
Instandhaltungslösungen“ als Grund an, warum
RFID nicht stärker verbreitet ist. Die folgende
Abbildung zeigt, wie die Befragten den Standardi- Case Study:
sierungsgrad für vier verschiedene Aspekte der
RFID-Technologie einschätzen (Abbildung 4). Messwerterfassung bei
der Evonik Oxeno GmbH
Mehr als die Hälfte der Befragten sieht nur eine
geringe oder eine sehr geringe Standardisierung Die Evonik Oxeno GmbH, ein Teilbereich der
bei den Formaten für Daten auf den RFID-Tags Evonik Industries AG, ist ein Produktionsunter-
und bei den Übertragungsprotokollen zwischen nehmen für Industriechemikalien. Der Hauptsitz
dem Lese-/Schreibgerät sowie der Middleware. des Unternehmens ist im Chemiepark Marl. Spe-
Bei den Übertragungsprotokollen zwischen RFID- zialkompetenzen hat das Unternehmen bei der
Tag und Lese-/Schreibgerät sowie der Plugin- Produktion von C4- und Oxo-Produkten. Diese
Schnittstelle für die Lese-/Schreibgeräte sind Produkte werden bei der Herstellung von Weich-
noch rund 40 Prozent der Meinung, dass die machern für Kunststoffe genutzt. Durch den
Standardisierung gering oder sehr gering ist. Dies Ausbau der Kapazitäten in Marl ist Evonik zum
führt dazu, dass einzelne Komponenten von größten Hersteller von hochmolekularen Weich-
RFID-Lösungen derzeit nicht problemlos ausge- machern in Europa aufgestiegen.
tauscht werden können.
Ausgangssituation
40%
37% Sehr geringe
36%
35%
Standardisierung Für Bauteile oder Anlagen, bei
32% Geringe
Standardisierung
denen eine permanente Über-
30% 30%
30%
28%
29%
Mittlere wachung des Maschinenzu-
Standardisierung
25%
24% 24% 24%
Hohe
stands nötig ist, erfolgt eine
22%
20%
Standardisierung automatische Messwerterfas-
20% Sehr hohe
Standardisierung sung. Diese kontinuierlichen
15%
14% 14% Zustandsdaten werden an ein
11%
Produktionsinformationssystem
10% 8% 8%
5%
weitergeleitet. Neben diesen
5%
3% kritischen Systemen gibt es
0%
0% eine Vielzahl weiterer Anlagen,
Datenformate für RFID-
Tags
Übertragungsprotokolle
zwischen RFID-Tag und
Plugin-Schnittstelle für
Lese-/Schreibgeräte
Übertragungsprotokolle
zwischen Lese-
bei denen die Erfassung von
Lese-/Schreibgerät /Schreibgerät und
Middleware
Zustandsdaten sinnvoll ist. Hier
reicht eine tägliche oder gar
Abbildung 4 | Standardisierungsgrad von RFID in der Instandhaltung wöchentliche Dokumentation
der Zustandsdaten aus. So z. B.
Wird eine Komponente, beispielsweise der ver- Wärmetauscher, bei denen die Ein- und die Aus-
wendete Transponder-Typ oder das Lesegerät, gangstemperatur gemessen wird. Zustandsver-
durch das Modell eines anderen Herstellers er- änderungen entstehen hier nicht von einem Tag
setzt, so müssen in der Regel die Schnittstellen auf den anderen, sondern entwickeln sich über
angepasst werden. Vor diesem Hintergrund hat mehrere Wochen oder Monate.
sich das Austesten der verschiedensten
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T.A. Cook Consultants White Paper 01/2011 | RFID BEST PRACTICE
6. Zielsetzung komplette elektronische Auflistung aller relevan-
ten Betriebsmittel im Unternehmen erreicht wer-
Das Hauptziel der RFID-Einführung war die voll- den. Wenn Mitarbeiter eine Messstelle erreicht
ständige und einheitliche Übersicht über alle haben, können sie mit dem PDA eine eindeutige
vorhandenen Anlagen und Betriebsmittel im Be- Identifikationsnummer aus dem RFID-Tag ausle-
trieb. Zudem sollte durch die Bestückung der sen. Die daraufhin in den PDA eingetragenen
einzelnen Messeinrichtungen mit RFID-Tags eine Messwerte werden aufgrund der vorangegange-
größere Genauigkeit bei der Zuordnung von nen Identifizierung der Messstelle eindeutig zu-
Messwerten zu Messeinrichtungen garantiert geordnet. Dabei werden die Messwerte selbst
werden. weiterhin durch die Mitarbeiter von den Manome-
tern oder den Temperaturmessern abgelesen und
über die Benutzeroberfläche auf dem PDA einge-
Projektdaten geben. Im Gegensatz zum alten Prozess zeigt der
PDA bei den jeweiligen Messstellen auch einen
Die Bestückung der Messstellen mit den RFID- Toleranzbereich für die Messwerte an. Dieser soll
Tags erfolgte 2005 und wurde aufgrund der eine Vorgabe sein, um einschätzen zu können, ob
begrenzten Anzahl der Transponder in Eigenregie die aktuellen Messwerte noch der Norm entspre-
durchgeführt. Bestückt wurden Messstellen für chen oder ob etwas nicht in Ordnung ist. Wäh-
die Erhebung von Druckwerten, wie Manometer rend sich Mitarbeiter früher auf ihre Erfahrung
oder Messstellen zur Erhebung von Temperatur- verlassen mussten, um zu sehen, ob die erfass-
daten. Dabei wurden die RFID-Tags auf die ten Messwerte noch dem Standard entsprechen,
Messstellen aufgeklebt oder angeschraubt. kann die automatische Anzeige des Toleranzbe-
reiches diese Einschätzung heute unterstützen.
Herausforderungen
Hat der zuständige Mitarbeiter seine Schicht
Einen hohen Arbeitsaufwand bei der Einführung beendet und verbindet sein PDA mit der Docking-
der RFID-Lösung verursachte die Schnittstellen- station, werden alle während der Schicht ge-
programmierung. Es gab keine Schnittstellen, die sammelten Messwerte mit dem Produktionsleit-
für die Überführung der gesammelten RFID- system synchronisiert.
Daten in das Produktionsleitsystem geeignet
waren. Um die Schnittstellen zu programmieren, Nutzenbetrachtung
wurden externe als auch interne Programmierer
eingesetzt. Dabei wurde auch auf die Kompeten- Durch die RFID-Tags können Messstellen nun
zen der technischen Abteilung der Infracor GmbH eindeutig identifiziert werden. Beispielsweise
am Standort Marl zurückgegriffen, da diese über konnte es in der Vergangenheit vorkommen, dass
umfangreiche IT-Kompetenzen verfügt und vor nahe beieinander liegende Messstellen vertauscht
Ort ansässig ist. wurden, wie etwa die Messstelle für die Aus- und
die Eingangstemperatur bei Wärmetauschern.
Die Programmierung der Schnittstelle zur Über- Der Einsatz von RFID-Tags verhindert solche
tragung der Daten erfolgte in zwei Schritten. Fehler. Durch die kontinuierliche Erhebung von
Zuerst wurde die Schnittstelle zur Übertragung Messwerten und die anschließende Übertragung
der Daten von den PDAs über eine Dockingstati- an das Produktionsleitsystem liegen alle Messda-
on auf angeschlossene Zwischenrechner pro- ten gesammelt vor. Dadurch besteht eine bessere
grammiert. Im zweiten Schritt wurde die Über- Übersicht über den Zustand der vorhandenen
tragung dieser Daten aus den Zwischenrechnern Anlagen. Zwar lagen in der Vergangenheit diese
an das Produktionsinformationssystem vorge- Daten auch in Prüfbüchern gesammelt vor, je-
nommen. doch boten diese nicht die Möglichkeit, schnell
und übersichtlich alle Daten über den kompletten
Prozess: Messdatenerhebung bei Zeitraum anzuzeigen. Zeigen Anlagen ein auffälli-
Betriebsmitteln ges Verhalten, kann dies schneller bemerkt und
entsprechend reagiert werden.
Systeme, bei denen die Zustandsüberwachung
permanent erfolgen muss, werden automatisch Generell hat die Einführung der RFID-Lösung
überwacht und die Messwerte sind elektronisch dazu geführt, dass die Erhebung der Messwerte
über ein Produktionsleitsystem verfügbar. Bei besser überwacht wird. Vorher konnte es leicht
nicht-kritischen Systemen wurden in der Vergan- passieren, dass einzelne Messstellen in einem
genheit die Messwerte von den Mitarbeitern auf Rundgang vergessen wurden, ohne dass dies
Protokollbögen eingetragen, jedoch anschließend sofort auffiel. Mit der RFID-Lösung kann sich ein
nicht in das Produktionsleitsystem überführt, Mitarbeiter während seiner Schicht anzeigen
sondern in Prüfbücher. Es gab demnach keine lassen, ob er bereits an allen Messstellen Daten
komplette Übersicht über alle vorhandenen Mess- aufgenommen hat oder ob es noch Messstellen
stellen an „einer Stelle“. gibt, die er abarbeiten muss.
Mit Einführung der RFID-Lösung konnte eine
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T.A. Cook Consultants White Paper 01/2011 | RFID BEST PRACTICE
7. Zukunftsplanung für den RFID-
Einsatz
Derzeit wird die RFID-Lösung dazu genutzt,
Messstellen eindeutig zu identifizieren und Mess-
werte aufzunehmen. Die Ausweitung der Techno-
logie auf weitere Aspekte der Instandhaltung, wie
beispielsweise die Inspektion von Equipment oder
die Wartung von Betriebsmitteln, ist angedacht.
Außerdem ist die Umsetzung der RFID-Lösung
auf die im Betrieb befindlichen Blitzschutzanlagen
in Planung. Bei diesen wird erstmals auch der
Instandhaltungsaspekt enthalten sein, nicht nur
die Aufnahme von Messwerten. Darüber hinaus
wird der Einsatz von RFID bei weiteren Einsatz-
gebieten in Betracht gezogen, beispielsweise bei
fest installierten Ex-Metern.
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T.A. Cook Consultants White Paper 01/2011 | RFID BEST PRACTICE
8. WHITE PAPER
T.A. Cook Research & Biografie des Autors
Studies
Der Bereich Research & Studies beschäftigt sich Jörn Grote ist als Research
mit detaillierten Markt- und Unternehmensanalysen Consultant bei T.A. Cook &
im Umfeld von Asset Performance Management. Partner Consultants GmbH
Der Fokus des Teams liegt in der systematischen für die Erstellung von Markt-
Aufbereitung und Beantwortung aktueller Marktan- studien und -analysen im
forderungen sowie zu erwartender Entwicklungen Bereich Asset Performance
und deren Konsequenzen für die Marktteilnehmer. Management verantwortlich.
Neben den jeweiligen Themenstudien erarbeiten Zuvor war er bei einem
wir Trendberichte und pflegen spezifische Know- Marktforschungsunterneh-
ledge-Datenbanken, welche im Rahmen individuel- men tätig und wirkte an
ler Auftragsstudien genutzt werden können. diversen Studien mit.
T.A. Cook ist eine auf Asset Performance Management spezialisierte Managementberatung mit Büros in Berlin, Bir-
mingham, Houston, London, Raleigh und Rio de Janeiro. Kernkompetenz des Beratungsunternehmens ist die nachhal-
tige Implementierung von Asset, Service und Operations Excellence. Als Change-Management-Spezialist setzt das
Beratungshaus messbare Produktivitäts- und Wertsteigerung um. T.A. Cook bietet hierzu umfangreiche Dienstleistun-
gen an, die alle Managementprozesse – von der Strategie über die Führung bis zur Organisation – nachhaltig auf
Effektivität und Effizienz ausrichten. Die T.A. Cook Academy ist darüber hinaus führender Tagungsveranstalter für
internationale Konferenzen und Seminare zum Asset Performance Management. Dazu zählen jährliche Summits wie die
MainDays sowie Events zu Shutdown & Turnaround oder Capex Management. Kunden von T.A. Cook sind anlagenin-
tensive Unternehmen der Prozess- und Utility-Industrie sowie deren Infrastruktur-Dienstleister. Hierzu zählen Unter-
nehmen der Branchen Erdöl, Chemie, Kunststoff, Pharma, Bergbau, Nahrungs- und Genussmittelindustrie sowie Gas-,
Wasser- und Stromversorger.
T.A. Cook & Partner Consultants GmbH
Leipziger Platz 2 | 10117 Berlin
Telefon (030) 88 43 07-0 | Telefax (030) 88 43 07-30
Anne Fischer-Werth | Mail: a.fischer-werth@tacook.com
www.tacook.com
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