So wird RFID in die Etikettenverarbeitung integriert

Nach Jahrzehnten des praktischen Einsatzes sieht man die RFID-Technologie mittlerweile nicht mehr als Zauberwerk, sondern als echte Chance. Die erhöhte Effizienz und Profitabilität in vielen unterschiedlichen Branchen treiben den globalen RFID-Markt an. Laut IDTechEx-Studien werden mit dieser Technologie bis 2020 voraussichtlich 13,2 Milliarden US-Dollar erwirtschaftet.

Immer mehr Etikettenverarbeiter integrieren RFID in ihre Fertigungsprozesse und stellen dabei zwei Dinge fest. RFID-Funktionen ermöglichen intensivere Kundenbeziehungen vielfältiger Art und mit einem erfahrenen Anbieter kann die Umstellung in der Regel reibungslos und schnell erfolgen.

So funktioniert RFID

Jedes RFID-System besteht aus drei Hardware- bzw. physikalischen Komponenten:

• Der Chip ist sozusagen der Kopf/das Gedächtnis und speichert die Kennzeichnungsdaten
• Die Antenne ist der Überträger, der Daten vom Chip an den Reader übermittelt
• Dieser wiederum ist ein programmierbarer, logischer Controller, der die jeweils benötigte Funktion aktiviert – von der Aufzeichnung von Bestandsänderungen bis hin zu Fälschungs- oder Diebstahlmeldungen

Das Inlay ist die integrierte Einheit aus Chip und Antenne. Diese zwei Komponenten befinden sich auf einem biegsamen Träger, den die Etikettenverarbeiter in ein Endprodukt aufbringen oder einfügen können. Jedes Inlay verfügt über einzigartige Programmiermerkmale, die sich aus den Anforderungen des Endnutzers in punkto Datennachverfolgung, -kontrolle und/oder Aufzeichnungsanforderungen ergeben. Wie der Kunde die RFID-Technologie jeweils verwendet, bestimmt, welchen Typ Inlay der Verarbeiter benötigt.

Folgende Kundenanforderungen können das Inlay-Design beeinflussen:

• Das passive RFID arbeitet erst, wenn ein Signal gegeben wird, woraufhin Daten vom Chip gelesen werden können bzw. dieser erst aktiviert wird. Das aktive RFID hingegen arbeitet mit einem batteriebetriebenen Chip, was zusätzliche Anwendungen wie Zeit- und Temperaturnachverfolgung ermöglicht.
• Das Betriebsumfeld einer RFID-Anwendung gibt vor, ob Niederfrequenz-, Hochfrequenz- oder Ultrahochfrequenz-Radiowellen genutzt werden.
• Es geht hier darum, wie der Chip an der Antenne angebracht ist. Ein “direction style Verfahren“ eignet sich für viele Standardlayouts, während das „Strap attachment-Verfahren“ sich für kundenindividuelle  Inlay-Layouts eignet und dem Verarbeiter eine kostengünstigere Lösung bei komplexen Designs bietet.
• Trägermaterial. Trägermaterialien variieren erheblich – von umweltfreundlichen Substraten wie etwa Papieretiketten bis zu häufiger verwendeten Materialien wie Polyesterfolien, die zu einem fertigen Etikett geschichtet werden können.

Vorteile der Einführung

Strichcodes nutzen ein optisches Erkennungsverfahren, RFID erkennt und überträgt Daten hingegen anhand von Radiowellen und dünnen Antennen. So muss man sich um Dinge wie Etikettenausrichtung oder Sichtlinienbehinderung nicht mehr kümmern.

Ein RFID-Chip kann zudem relativ große Datenmengen speichern. So ist es Markeninhabern möglich, verschiedene Datentypen für diverse Marktanwendungen auf neue Art und Weise nachzuverfolgen und zu speichern. In der Gesundheitsbranche berichten Markeninhaber von einem ROI von bis zu vier US-Dollar für jedes mit RFID-Etiketten nachverfolgtes Medikament. Auch im Lebensmittelsegment, wo die Margen besonders gering ausfallen, erkennt man mittlerweile, dass der Verlust von Lebensmitteln um immerhin 20 Prozent zurückgeht, wenn man RFID-Technologie nutzt. Global gesehen reden wir hier von Einsparungen von 22 Milliarden US-Dollar. RFID erkennt und überträgt Daten anhand von Radiowellen und dünnen Antennen.

In RFID-Technologie investieren

Da immer mehr Markeninhaber RFID nutzen und in den Genuss der guten ROI-Werte kommen, wächst die Nachfrage für die Technologie stark. Etikettenverarbeiter, die sich auf dem Markt auskennen und ihren Kunden RFID anbieten, gewinnen Wettbewerbsvorteile und Marktanteile in Branchen wie Einzelhandel, Nahrungsmittel, Luft- und Raumfahrt usw.

Immer noch kostet die Integrierung von RFID in den Verarbeitungsprozess Zeit und Ressourcen – insbesondere hinsichtlich folgender Faktoren:

• Ein Einführungs- und Testverfahren muss in eine bestehende Verarbeitungslinie integriert werden. Unter anderem muss die volle Funktionsfähigkeit der elektrischen Funktionen der Chips durch Tests sichergestellt werden.
• Ausstattung. Eventuell sind neue Geräte oder Systeme nötig, um RFID-Funktionen zu integrieren. Das wird davon abhängen, ob die Inlays in nasse oder trockene Umgebungen eingebracht werden.
• Es können Änderungen an der Verpackung erforderlich sein, um die Chips beim Versand vor Schäden zu schützen.

Wann ist der richtige Zeitpunkt für Investitionen?

Es gilt zu erwägen, als Überbrückungsmaßnahme vor der Umstellung, auf Lohnfertigungsbasis mit einem anderen Etikettenverarbeiter zu arbeiten. Sobald sich die Kundenwünsche deutlicher abzeichnen, ist eine schrittweise Investition in Geräte- bzw. Systemänderungen und -verbesserungen sinnvoll. Ein erfahrener Partner, der bei der RFID-Implementierung beiseite steht, wird die Zweifel aufgrund der scheinbar großen Komplexität des Themas ausräumen können. Ein kompetenter Inlay-Hersteller wird immer:

• den Arbeitsaufwand zur Erfüllung aller Erwartungen des Markeninhabers sorgfältig und korrekt einschätzen
• einen Chip/eine Antenne und das Trägersubstrat so planen, dass es zu den Auftragsmodalitäten passt
• die Anforderungen an Verarbeitungsanlagen und alle nötigen Verfahrensänderungen genau analysieren, um eine korrekte Anbringung und Verpackung der Inlays sicherzustellen
• empfehlen, elektronische Teststationen und andere Qualitätskontrollverfahren in die Verarbeitung zu integrieren, um die gewünschten Performance-Ergebnisse zu erzielen
• feststellen, welche Verbesserungen kontinuierlich vorgenommen werden müssen, um die jeweiligen Kundenanforderungen erfüllen zu können.

RFID verändert die Erwartungen der Markeninhaber an die Etikettenverarbeitung ähnlich stark wie vor mehr als 40 Jahren der Strichcode, der große Veränderungen herbeiführte. Die erste „RFID-Einführungswelle“ haben wir bereits hinter uns, eine neue steht an. Von tragbarer Technologie bis zum Bestandsmanagement – frühe Nutzer der RFID-Technologie finden immer neue Anwendungsbereiche für diese intelligente Kommunikationstechnologie in immer mehr Branchen. Ebenso wie die Anwendungen von RFID quasi grenzenlos sind, gilt dies auch für die Möglichkeiten der modernen Etikettenverarbeiter, die den Markeninhabern beiseite stehen, um passende Lösungen zu entwickeln.

Avery Dennison begleitet Etikettenverarbeiter und ihre Kunden weltweit bei der Einführung von RFID. Das Unternehmen bietet eines der größten Portfolios an patentierten Technologien in diesem schnellwachsenden Geschäftsfeld an. Das Unternehmen zählt zu den Pionieren der RFID-Technologie und ist nach eigenen Angaben größter Hersteller und Händler von UHF-Inlays. [7573]