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White paper RFID in der Instandhaltung

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White Paper zu der Studie "RFID in der Instandhaltung" ...

White Paper zu der Studie "RFID in der Instandhaltung"
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  • 1. RFID BEST PRACTICEEinsatz von RFID in der InstandhaltungWHITE PAPER
  • 2. WHITE PAPERINHALTAUSGANGSSITUATION 3ZIELSETZUNG 3ANWENDUNG VON RFID IN DER INSTANDHALTUNG 4CASE STUDY:MESSWERTERFASSUNG BEI DER EVONIK OXENO GMBH 5T.A. COOK RESEARCH & STUDIES 8ABBILDUNGENEINSATZDAUER VON RFID IN DER INSTANDHALTUNG 4GEGENWÄRTIGE BEDEUTUNGVON RFID FÜR DIE INSTANDHALTUNG 4GRÜNDE FÜR DIE ZÖGERLICHE VERBREITUNGVON RFID IN DER INSTANDHALTUNG 5STANDARDISIERUNGSGRAD VONRFID IN DER INSTANDHALTUNG 5 2 T.A. Cook Consultants White Paper 01/2011 | RFID BEST PRACTICE
  • 3. WHITE PAPERRFID Best PracticeEinsatz von RFID in der InstandhaltungAusgangssituation ZielsetzungRadio 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 vonLogistik 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 dermanuell getätigt wurden, sind durch den Einsatz Instandhaltung näher betrachtet:von RFID sowohl kosten- als auch zeiteffizientergeworden. 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 sichran 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 durchdie 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 vonHerausforderung 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 mit63 Anbietern, 73 Anwendern und 214 Nicht-Anwendern liefert sie dem Leser eine Entschei- Durch die nähere Untersuchung dieser Fragendungsgrundlage und verschafft einen detaillierten erhält der Leser nicht nur einen Überblick überMarktüberblick. 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. 3 T.A. Cook Consultants White Paper 01/2011 | RFID BEST PRACTICE
  • 4. wird RFID in der Instandhaltung als potenziellAnwendung von RFID in nützlich wahrgenommen – jedoch noch langeder Instandhaltung nicht als essenziell.Rund die Hälfte der Anwender (48 Prozent) set- Nicht-Anwender, die in der Vergangenheit denzen RFID-Lösungen seit weniger als zwei Jahren Einsatz von RFID planten oder mindestens denein, während bei weiteren 44 Prozent die RFID- Einsatz von RFID in Erwägung zogen, geben beiLösung 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 wirdnoch ein sehr junges Anwendungsgebiet und dabei vor allem der Nachweis des Nutzens vonsteht 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 (AbbildungAbbildung 1 | Einsatzdauer von RFID in der Instandhaltung 3). Der am häufigsten genann- te Grund (46 Prozent) sind fehlende Erfahrungswerte zumDies spiegelt sich auch in den derzeitigen Ein- RFID-Einsatz in der Instandhaltung. Damit istschätzungen 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 Erfahrungswerteder und Nicht-Anwender wieder (Abbildung 2). kann der reale Nutzen von RFID-Anwendungen22 Prozent der 340 Befragten gaben an, dass nicht bewertet werden. Dahinter stecken jedochRFID 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 aggressivenRFID gering ist. Nur 10 Prozent aller Befragten Umgebungsbedingungen oder die Frage nach dersehen die Bedeutung von RFID als hoch oder besten Methode, um RFID-Tags auf metallischensogar 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 denAbbildung 2 | Gegenwärtige Bedeutung von RFID für die Instandhaltung Fokus auf die RFID-Geräte legen, also die RFID-Tags undTrotz eines vorhandenen Interesses an dem die Lesegeräte. Die zum Teil weitaus höherenThema spielt der Einsatz von RFID in der In- Kosten für die Schnittstellenprogrammierung, diestandhaltung bislang kaum eine Rolle. Anders als Anpassung der internen Software und für diebei der Logistik oder auch im Handel, in dem der Projektdurchführung werden nicht gesehen.Einsatz von RFID nicht mehr wegzudenken ist, 4 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 vonAbbildung 3 | Gründe für die zögerliche Verbreitung von RFID in der Instandhaltung Komponenten und verwende- ten Datenformaten sowie der fehlenden Standardisierung vonEtwa 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, warumRFID nicht stärker verbreitet ist. Die folgendeAbbildung zeigt, wie die Befragten den Standardi- Case Study:sierungsgrad für vier verschiedene Aspekte derRFID-Technologie einschätzen (Abbildung 4). Messwerterfassung bei der Evonik Oxeno GmbHMehr als die Hälfte der Befragten sieht nur einegeringe oder eine sehr geringe Standardisierung Die Evonik Oxeno GmbH, ein Teilbereich derbei den Formaten für Daten auf den RFID-Tags Evonik Industries AG, ist ein Produktionsunter-und bei den Übertragungsprotokollen zwischen nehmen für Industriechemikalien. Der Hauptsitzdem Lese-/Schreibgerät sowie der Middleware. des Unternehmens ist im Chemiepark Marl. Spe-Bei den Übertragungsprotokollen zwischen RFID- zialkompetenzen hat das Unternehmen bei derTag und Lese-/Schreibgerät sowie der Plugin- Produktion von C4- und Oxo-Produkten. DieseSchnittstelle 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 denStandardisierung gering oder sehr gering ist. Dies Ausbau der Kapazitäten in Marl ist Evonik zumführt 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 garAbbildung 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 Tagsetzt, so müssen in der Regel die Schnittstellen auf den anderen, sondern entwickeln sich überangepasst werden. Vor diesem Hintergrund hat mehrere Wochen oder Monate.sich das Austesten der verschiedensten 5 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 erreichtständige und einheitliche Übersicht über alle haben, können sie mit dem PDA eine eindeutigevorhandenen Anlagen und Betriebsmittel im Be- Identifikationsnummer aus dem RFID-Tag ausle-trieb. Zudem sollte durch die Bestückung der sen. Die daraufhin in den PDA eingetrageneneinzelnen 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 selbstwerden. 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 einenDie Bestückung der Messstellen mit den RFID- Toleranzbereich für die Messwerte an. Dieser sollTags erfolgte 2005 und wurde aufgrund der eine Vorgabe sein, um einschätzen zu können, obbegrenzten 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 Erfahrungoder 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 SchichtEinen 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 geeignetwaren. Um die Schnittstellen zu programmieren, Nutzenbetrachtungwurden externe als auch interne Programmierereingesetzt. Dabei wurde auch auf die Kompeten- Durch die RFID-Tags können Messstellen nunzen der technischen Abteilung der Infracor GmbH eindeutig identifiziert werden. Beispielsweiseam Standort Marl zurückgegriffen, da diese über konnte es in der Vergangenheit vorkommen, dassumfangreiche IT-Kompetenzen verfügt und vor nahe beieinander liegende Messstellen vertauschtOrt 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 solchetragung der Daten erfolgte in zwei Schritten. Fehler. Durch die kontinuierliche Erhebung vonZuerst wurde die Schnittstelle zur Übertragung Messwerten und die anschließende Übertragungder Daten von den PDAs über eine Dockingstati- an das Produktionsleitsystem liegen alle Messda-on auf angeschlossene Zwischenrechner pro- ten gesammelt vor. Dadurch besteht eine besseregrammiert. Im zweiten Schritt wurde die Über- Übersicht über den Zustand der vorhandenentragung dieser Daten aus den Zwischenrechnern Anlagen. Zwar lagen in der Vergangenheit diesean das Produktionsinformationssystem vorge- Daten auch in Prüfbüchern gesammelt vor, je-nommen. doch boten diese nicht die Möglichkeit, schnell und übersichtlich alle Daten über den komplettenProzess: Messdatenerhebung bei Zeitraum anzuzeigen. Zeigen Anlagen ein auffälli-Betriebsmitteln ges Verhalten, kann dies schneller bemerkt und entsprechend reagiert werden.Systeme, bei denen die Zustandsüberwachungpermanent erfolgen muss, werden automatisch Generell hat die Einführung der RFID-Lösungüberwacht und die Messwerte sind elektronisch dazu geführt, dass die Erhebung der Messwerteüber ein Produktionsleitsystem verfügbar. Bei besser überwacht wird. Vorher konnte es leichtnicht-kritischen Systemen wurden in der Vergan- passieren, dass einzelne Messstellen in einemgenheit die Messwerte von den Mitarbeitern auf Rundgang vergessen wurden, ohne dass diesProtokollbögen eingetragen, jedoch anschließend sofort auffiel. Mit der RFID-Lösung kann sich einnicht in das Produktionsleitsystem überführt, Mitarbeiter während seiner Schicht anzeigensondern in Prüfbücher. Es gab demnach keine lassen, ob er bereits an allen Messstellen Datenkomplette Übersicht über alle vorhandenen Mess- aufgenommen hat oder ob es noch Messstellenstellen an „einer Stelle“. gibt, die er abarbeiten muss.Mit Einführung der RFID-Lösung konnte eine 6 T.A. Cook Consultants White Paper 01/2011 | RFID BEST PRACTICE
  • 7. Zukunftsplanung für den RFID-EinsatzDerzeit wird die RFID-Lösung dazu genutzt,Messstellen eindeutig zu identifizieren und Mess-werte aufzunehmen. Die Ausweitung der Techno-logie auf weitere Aspekte der Instandhaltung, wiebeispielsweise die Inspektion von Equipment oderdie Wartung von Betriebsmitteln, ist angedacht.Außerdem ist die Umsetzung der RFID-Lösungauf die im Betrieb befindlichen Blitzschutzanlagenin Planung. Bei diesen wird erstmals auch derInstandhaltungsaspekt enthalten sein, nicht nurdie Aufnahme von Messwerten. Darüber hinauswird der Einsatz von RFID bei weiteren Einsatz-gebieten in Betracht gezogen, beispielsweise beifest installierten Ex-Metern. 7 T.A. Cook Consultants White Paper 01/2011 | RFID BEST PRACTICE
  • 8. WHITE PAPERT.A. Cook Research & Biografie des AutorsStudiesDer Bereich Research & Studies beschäftigt sich Jörn Grote ist als Researchmit detaillierten Markt- und Unternehmensanalysen Consultant bei T.A. Cook &im Umfeld von Asset Performance Management. Partner Consultants GmbHDer Fokus des Teams liegt in der systematischen für die Erstellung von Markt-Aufbereitung und Beantwortung aktueller Marktan- studien und -analysen imforderungen sowie zu erwartender Entwicklungen Bereich Asset Performanceund deren Konsequenzen für die Marktteilnehmer. Management verantwortlich.Neben den jeweiligen Themenstudien erarbeiten Zuvor war er bei einemwir Trendberichte und pflegen spezifische Know- Marktforschungsunterneh-ledge-Datenbanken, welche im Rahmen individuel- men tätig und wirkte anler 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 8 T.A. Cook Consultants White Paper 01/2011 | RFID BEST PRACTICE