Entwicklung einer Methode für RFID-generierte Daten zur Analyse und Visualisierung von Materialflüssen

Abstract

Da viele Unternehmen keine Transparenz über ihre eigenen Prozesse haben bzw. nur fehlende oder falsche Datensätze existieren, ist es oft nicht möglich, aussagekräftige Materialflussanalysen durchzuführen. Daher wurde von Fraunhofer Austria eine aktive, temporäre RFID-Trackinglösung geschaffen, deren Datenauswertung Optimierungspotentiale wie die Reduktion des hohen Zeitaufwands, den Abbau potentieller Fehlerquellen und Datenschnittstellen sowie die Schaffung von verbesserter Benutzerfreundlichkeit dokumentiert. Außerdem war es bisher nicht möglich, Echtzeit-Analysen oder Echtzeit-Visualisierungen durchzuführen. Um diese Herausforderungen beseitigen und Transparenz in der Intralogistik von Unternehmen schaffen zu können, wird im Rahmen dieser Diplomarbeit eine optimierte Auswertungsmethode für RFID-generierte Daten für Materialflussanalysen entwickelt. Um die genannten Ziele erreichen zu können, werden zu Beginn der Arbeit theoretische Grundlagen zu den Themen innerbetrieblicher Materialfluss und Materialflussanalyse sowie dem Einsatz von RFID in der Intralogistik gegeben. Darauf aufbauend erfolgt eine State-of-the-Art Literaturrecherche zum Thema „Materialflussanalyse mittels RFID“. Dabei sollen Methoden zur Optimierung von Materialflüssen durch den Einsatz von RFID aufgezeigt werden, um die Ergebnisse der entwickelten Auswertungsmethode evaluieren zu können. Anschließend erfolgt die Erstellung des Auswertungstools „ToCV“ (Tool for Calculation and Visualisation of Material Flows) in der Programmiersprache Visual Basic. Schwerpunkt dabei ist die Entwicklung von Algorithmen zur Bereinigung von Fehlmessungen aufgrund von unternehmensspezifischen Störgrößen. Dies soll die korrekte Berechnung und Visualisierung von Transportintensitäten und Verweildauern von Flurförderzeugen in Echtzeit ermöglichen. Abschließend erfolgt der praktische Einsatz der Methode im Rahmen eines Fallbeispiels in der Chemieindustrie. Anhand der Gegenüberstellung der entwickelten Auswertungsmethode mit dem State-of-the-Art kann gezeigt werden, dass es diese Art der temporären, aktiven RFID- Trackinglösung in Kombination mit der unternehmensspezifisch adaptierbaren Auswertungsmethode noch nicht gibt. Durch die Anwendung des entwickelten Auswertungstools im Rahmen des Fallbeispiels kann belegt werden, dass alle Anforderungen an das Auswertungstool erfüllt werden. Außerdem konnten dem analysierten Unternehmen trotz fehlender Buchungsdaten Optimierungen bezüglich des Transportaufkommens der Gabelstapler, die Reduktion der Materialflusskosten sowie Transparenz bezüglich der intralogistischen Prozesse des Unternehmens aufgezeigt werden.

To create data for the analysis of material flow is one of the most important operations for companies because of the lack of transparency of their own processes. Fraunhofer Austria created an active temporary RFID-Tracking system. But this system is characterized by the high risk of failures, a lot of data interfaces, the missing of usability and the extensive effort of time. In addition real-time analysis and real-time visualization are not possible. The aim of this thesis is to develop an optimized evaluation method for RFID generated Data for material flow systems. First, a review of current literature on the topics in-house material flow, material flow analysis and the use of RFID in intralogistics is undertaken. Within this thesis an extensive literature research is conducted to define the state of the art on the subject of material flow with RFID. Methods to optimize material flow with RFID are shown to compare them with the results of this thesis. Then the evaluation tool “ToCV” (tool for calculation and visualisation of material flows) with Visual Basic is programmed. The focus is set on algorithms to adjust incorrect measurement in cause of company-specific disturbance. The aims of this tool are enabling the correct calculation and visualization of transport intensity and residence time of industrial trucks in real-time. Finally this method is practically applied in a case study in the chemical industry. The main outcome of this thesis is a new kind of temporary active RFID-Tracking solution in combination with this company-specific evaluation method which did not exist until yet. The findings of this research show that all requirements of this evaluation tool are fulfilled. Another significant outcome of this thesis is in spite of the lack of data an optimization of transport volume of the forklift, the reduction of material flow costs and the intralogistics processes of the analysed company is realized.