RFID-Etiketten statt Barcodes: Wann lohnt sich der Umstieg wirklich?

RFID-Etiketten ermöglichen die kontaktlose Identifikation von Produkten, Materialien und Warenbewegungen. Doch wann ist RFID gegenüber klassischen Barcodes tatsächlich die bessere Wahl? Wir zeigen, welche Vorteile die Technologie in Produktion und Logistik bietet und wann sich eine Umstellung lohnt.

RFID-Etiketten bieten hier neue Möglichkeiten. Sie ermöglichen die kontaktlose Identifikation über Funk und können manuelle Scanvorgänge erheblich reduzieren. Doch nicht jede Anwendung profitiert automatisch von RFID.

Wann lohnt sich der Einsatz tatsächlich? Welche Unterschiede bestehen zwischen RFID und Barcode? Und welche technischen Voraussetzungen müssen Unternehmen berücksichtigen?

Im ersten Teil unserer vierteiligen RFID-Serie zeigen wir, wo die Technologie ihre Stärken ausspielt, welche Grenzen bestehen und worauf Unternehmen vor einer Investition achten sollten.

Inhaltsverzeichnis

• 1. Was sind RFID-Etiketten?
• 2. RFID vs. Barcode: Die wichtigsten Unterschiede
• 3. Welche Vorteile bietet RFID in der Praxis?
• 4. Typische Einsatzbereiche in Industrie und Logistik
• 5. Welche Voraussetzungen sind notwendig?
• 6. Wann lohnt sich die Umstellung auf RFID?
• 7. Fazit: RFID gezielt statt flächendeckend einsetzen
• Häufig gestellte Fragen

1. Was sind RFID-Etiketten und wie funktionieren sie?

RFID steht für Radio Frequency Identification und bezeichnet eine Technologie zur kontaktlosen Identifikation von Objekten mithilfe elektromagnetischer Felder beziehungsweise Funkwellen.

Ein RFID-Etikett enthält in der Regel einen kleinen Mikrochip und eine Antenne. Diese Komponenten werden häufig als RFID-Inlay bezeichnet und können in ein selbstklebendes Etikett integriert werden.

Auf der Etikettenoberfläche lassen sich zusätzlich Informationen wie Artikelnummern, Seriennummern, Barcodes oder Produktbezeichnungen aufdrucken.

Ein typisches RFID-System besteht aus folgenden Komponenten:

• RFID-Transponder: Speichert eine elektronische Kennung und gegebenenfalls weitere Daten.
• RFID-Lesegerät: Kommuniziert über Funk mit kompatiblen Transpondern.
• RFID-Antenne: Ermöglicht die Übertragung der Funksignale.
• RFID-Drucker: Kann geeignete RFID-Etiketten bedrucken und den integrierten Chip codieren.
• Software: Verwaltet Kennungen, Druckaufträge und gegebenenfalls die Anbindung an bestehende Unternehmenssysteme.

Passive und aktive RFID-Transponder

Grundsätzlich wird zwischen passiven und aktiven RFID-Transpondern unterschieden.

Passive RFID-Transponder besitzen keine eigene Batterie. Sie beziehen die benötigte Energie aus dem elektromagnetischen Feld eines kompatiblen Lesegeräts. Diese Variante wird häufig für RFID-Etiketten in Produktion, Handel und Logistik verwendet.

Aktive RFID-Transponder verfügen dagegen über eine eigene Energieversorgung. Sie eignen sich für bestimmte Anwendungen mit größeren Reichweiten oder zusätzlichen Funktionen, sind jedoch meist aufwendiger und kostenintensiver.

Für viele industrielle Etikettierungsprojekte ist passive UHF-RFID-Technologie besonders interessant.

2. RFID-Etiketten vs. Barcode: Die wichtigsten Unterschiede

Barcodes und RFID erfüllen grundsätzlich denselben Zweck: Sie ermöglichen die eindeutige Identifikation von Produkten, Verpackungen oder anderen Objekten.

Der entscheidende Unterschied liegt in der Art der Datenerfassung.

Während ein Barcode optisch erfasst werden muss, erfolgt die Kommunikation bei RFID über Funk. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Möglichkeiten für die Prozessgestaltung.

Eigenschaft	Barcode	RFID
Datenerfassung	Optisch	Über Funk
Direkter Sichtkontakt	Erforderlich	Nicht erforderlich
Mehrere Objekte erfassen	Meist nacheinander	Je nach System gleichzeitig
Daten verändern	Gedruckter Code bleibt unverändert	Bei geeigneten Chips teilweise möglich
Reichweite	Abhängig von Code, Scanner und Umgebung	Abhängig von Frequenz, Tag, Leser und Umgebung
Etikettenkosten	In der Regel geringer	In der Regel höher
Technischer Aufwand	Vergleichsweise gering	Höher durch Funktechnik und Systemintegration

Wichtig: RFID ist nicht grundsätzlich besser als ein Barcode. Die Technologie bietet andere Möglichkeiten, die nur dann wirtschaftlich relevant sind, wenn sie einen konkreten Prozess verbessern.

3. RFID-Etiketten vs. Barcode: Die wichtigsten Unterschiede

Mehrere Produkte gleichzeitig identifizieren

Bei klassischen Barcodeprozessen müssen Artikel häufig einzeln gescannt werden. Das kostet insbesondere bei größeren Warenmengen Zeit.

Ein geeignetes UHF-RFID-System kann mehrere Transponder innerhalb eines definierten Erfassungsbereichs auslesen.

Beispielsweise lassen sich gekennzeichnete Behälter oder Kartons bei der Bewegung durch ein RFID-Leseportal automatisch identifizieren.

Wie zuverlässig diese sogenannte Pulkerfassung funktioniert, hängt unter anderem von der Antennenanordnung, den verwendeten Transpondern, der Umgebung und der Systemkonfiguration ab.

Identifikation ohne direkten Sichtkontakt

Ein Barcode muss für die optische Erfassung sichtbar sein. RFID-Transponder können dagegen auch dann gelesen werden, wenn sie sich innerhalb geeigneter Verpackungen oder an schwer zugänglichen Positionen befinden.

Das kann besonders bei geschlossenen Kartons, Transportbehältern oder wiederverwendbaren Ladungsträgern hilfreich sein.

Allerdings beeinflussen Materialien wie Metall und Flüssigkeiten die Funkkommunikation. Deshalb muss die Eignung immer unter realen Einsatzbedingungen geprüft werden.

Manuelle Arbeitsschritte reduzieren

RFID kann Prozesse vereinfachen, bei denen Mitarbeitende regelmäßig Artikelnummern erfassen oder Warenbewegungen dokumentieren müssen.

Mögliche Anwendungen sind:

• Automatische Erfassung von Wareneingängen
• Identifikation von Transportbehältern
• Zuordnung von Materialien zu Produktionsaufträgen
• Unterstützung bei Inventurprozessen
• Dokumentation von Warenbewegungen

Der tatsächliche Automatisierungsgrad hängt davon ab, wie RFID-Lesegeräte und die dahinterliegenden Softwaresysteme miteinander verbunden sind.

Informationen auf dem RFID-Chip speichern

Je nach Transpondertyp können RFID-Chips neben ihrer elektronischen Kennung zusätzliche Daten speichern.

Bei vielen UHF-RFID-Transpondern stehen unterschiedliche Speicherbereiche zur Verfügung, beispielsweise EPC, TID und USER Memory.

Welche Bereiche beschrieben oder gesperrt werden können, hängt vom verwendeten Chip ab.

Für Unternehmen mit besonderen Anforderungen an die Integrität gespeicherter Kennungen können geeignete RFID-Sperrfunktionen interessant sein.

Wie sich RFID-Speicherbereiche schützen lassen, behandeln wir ausführlich im dritten Teil dieser Serie.

 

4. RFID-Etiketten in Industrie und Logistik: Typische Einsatzbereiche

Produktion und Fertigung

In Produktionsunternehmen müssen Materialien, Halbfertigprodukte und Fertigwaren häufig eindeutig zugeordnet werden.

RFID kann dabei unterstützen, einzelne Objekte entlang definierter Produktionsschritte zu identifizieren.

Ein mögliches Szenario:

1. Ein Produktionsauftrag wird im ERP-System angelegt.
2. Eine Software erzeugt die erforderlichen Kennzeichnungsdaten.
3. Ein RFID-Drucker bedruckt und codiert das Etikett.
4. Das Etikett wird am Produkt oder Ladungsträger angebracht.
5. RFID-Lesegeräte erfassen das gekennzeichnete Objekt an ausgewählten Prozessstationen.
6. Die erfassten Daten werden an ein übergeordnetes System übergeben.

Damit können Unternehmen die Datenerfassung in ihrer Produktion automatisieren und die Grundlage für eine verbesserte Rückverfolgbarkeit schaffen.

Lager und Logistik

In der Lagerlogistik kann RFID insbesondere dort sinnvoll sein, wo viele gekennzeichnete Objekte regelmäßig bewegt oder erfasst werden.

Typische Anwendungsfälle sind die Identifikation von Mehrwegbehältern, die Erfassung von Transportbewegungen und die Unterstützung bei Bestandskontrollen.

Entscheidend ist eine zuverlässige Zuordnung zwischen der RFID-Kennung und dem jeweiligen Datensatz im Warenwirtschaftssystem.

Medizinprodukte und sensible Produktionsprozesse

Auch bei Medizinprodukten oder anderen sensiblen Produkten kann RFID zur eindeutigen Identifikation eingesetzt werden.

Ein interessantes Anwendungsszenario besteht darin, RFID-Transponder während der Produktion zu beschreiben und anschließend bestimmte Speicherbereiche gegen weitere Änderungen zu sperren.

Ob dies möglich ist, hängt vom Transponder und seinen unterstützten Sicherheitsfunktionen ab.

Eine solche Sperre schützt bestimmte gespeicherte Daten vor nachträglichem Überschreiben. Sie ersetzt jedoch keine vollständige Authentifizierung oder umfassende Fälschungsschutzlösung.

5. Welche Voraussetzungen sind für RFID-Etiketten notwendig?

Wer RFID einführen möchte, sollte nicht mit der Auswahl eines Druckers beginnen, sondern zunächst den vorgesehenen Prozess analysieren.

Vier technische Bereiche sind besonders wichtig.

1. Geeignete RFID-Etiketten

Nicht jeder RFID-Transponder eignet sich für jede Anwendung.

Bei der Auswahl müssen unter anderem folgende Faktoren berücksichtigt werden:

• Verwendeter Frequenzbereich
• Größe und Bauform des Transponders
• Material des gekennzeichneten Produkts
• Gewünschte Lesereichweite
• Temperatur und Umgebungsbedingungen
• Benötigte Speicherkapazität und Sicherheitsfunktionen

2. RFID-fähige Druckhardware

Für die gleichzeitige Bedruckung und Codierung von RFID-Etiketten werden geeignete RFID-Drucker benötigt.

Diese Geräte können neben dem sichtbaren Druckbild auch Daten in kompatible RFID-Transponder schreiben.

Die konkrete Unterstützung hängt von Druckermodell, RFID-Ausstattung, Firmware, Treiber und eingesetztem Etikettenmaterial ab.

3. Passende Etikettensoftware

Eine Etikettensoftware wie NiceLabel beziehungsweise Loftware kann Teil einer Lösung sein, bei der Druckdaten aus Datenbanken oder übergeordneten Systemen verarbeitet werden.

Für RFID-Anwendungen ist zusätzlich entscheidend, dass die verwendete Softwareversion, der Druckertreiber und die Druckhardware die benötigten RFID-Funktionen unterstützen.

Je nach Systemkonfiguration können beispielsweise EPC-Daten aus einer Datenquelle übernommen und beim Druck an einen kompatiblen RFID-Drucker übergeben werden.

4. Integration in bestehende Prozesse

Der größte Nutzen entsteht häufig erst dann, wenn RFID nicht isoliert eingesetzt wird.

Durch die Verbindung mit ERP-, Lagerverwaltungs- oder Produktionssystemen können RFID-Kennungen automatisch erzeugt, zugeordnet und weiterverarbeitet werden.

Eine wichtige Voraussetzung ist dabei die eindeutige Verwaltung der Kennungen. Doppelte oder fehlerhaft zugeordnete Identifikationsnummern können die Zuverlässigkeit des gesamten Prozesses beeinträchtigen.

6. Welche Voraussetzungen sind für RFID-Etiketten notwendig?

Die wirtschaftliche Bewertung sollte nicht allein auf den Anschaffungskosten der RFID-Hardware beruhen.

Entscheidend ist, welche Prozesskosten durch die neue Technologie tatsächlich reduziert werden können.

Besonders interessant ist RFID, wenn:

• regelmäßig große Mengen an Artikeln erfasst werden müssen,
• manuelle Scanvorgänge einen erheblichen Zeitaufwand verursachen,
• Objekte ohne direkten Sichtkontakt identifiziert werden sollen,
• Mehrwegbehälter oder Ladungsträger wiederholt erfasst werden,
• bestehende Prozesse durch automatische Datenerfassung verbessert werden können.

Wann bleibt der Barcode die bessere Lösung?

Ein Barcode ist häufig weiterhin die wirtschaftlichere Wahl, wenn nur wenige Produkte identifiziert werden müssen, die Kennzeichnungskosten möglichst gering bleiben sollen oder bereits ein zuverlässiger Scanprozess existiert.

Auch bei ungünstigen Funkbedingungen kann ein optisches Kennzeichnungssystem Vorteile haben.

Eine vollständige Ablösung vorhandener Barcodes ist deshalb nicht immer sinnvoll. In vielen Unternehmen können beide Technologien parallel eingesetzt werden.

RFID vor der Einführung praktisch testen

Bevor Unternehmen in eine umfassende RFID-Infrastruktur investieren, empfiehlt sich ein Test mit den tatsächlichen Produkten und Umgebungsbedingungen.

Dabei sollten insbesondere folgende Fragen beantwortet werden:

• Werden alle relevanten Transponder zuverlässig erkannt?
• Funktioniert die Erfassung bei realistischen Bewegungsgeschwindigkeiten?
• Beeinflussen Metall, Flüssigkeiten oder Verpackungen die Lesbarkeit?
• Können die RFID-Etiketten zuverlässig bedruckt und codiert werden?
• Funktioniert die Datenübertragung an die vorhandene Software?
• Wie hoch ist der messbare Zeitgewinn gegenüber dem bisherigen Verfahren?

Erst auf dieser Grundlage lässt sich der wirtschaftliche Nutzen realistisch beurteilen.

7. Fazit: RFID-Etiketten gezielt statt flächendeckend einsetzen

RFID-Etiketten eröffnen Unternehmen zusätzliche Möglichkeiten bei der Identifikation, Datenerfassung und Automatisierung industrieller Prozesse.

Insbesondere die kontaktlose Erfassung ohne direkten Sichtkontakt und das mögliche gleichzeitige Auslesen mehrerer Transponder können gegenüber klassischen Barcodeprozessen Vorteile bieten.

Eine Umstellung lohnt sich jedoch nicht automatisch.

Entscheidend ist, ob RFID einen bestehenden Prozess messbar verbessert. Dazu müssen Transponder, Druckhardware, Lesetechnik, Software und die vorhandene IT-Infrastruktur aufeinander abgestimmt werden.

Für Unternehmen, die RFID einführen möchten, ist daher eine technische Machbarkeitsprüfung mit realen Produkten und Abläufen der sinnvollste erste Schritt.

8. Häufig gestellte Fragen zu RFID-Etiketten

Was ist der Unterschied zwischen RFID und einem Barcode?

Ein Barcode wird optisch mit einem Scanner oder einer Kamera gelesen. RFID verwendet Funkkommunikation zwischen einem Transponder und einem kompatiblen Lesegerät. Dadurch ist bei RFID kein direkter Sichtkontakt erforderlich.

Kann ein RFID-Lesegerät mehrere Etiketten gleichzeitig erfassen?

Ja. Geeignete RFID-Systeme unterstützen die Erfassung mehrerer Transponder innerhalb eines Lesebereichs. Wie viele Transponder zuverlässig erkannt werden, hängt von der eingesetzten Technik und den Umgebungsbedingungen ab.

Kann man RFID-Etiketten selbst bedrucken?

Ja. Mit einem geeigneten RFID-Etikettendrucker können kompatible RFID-Etiketten bedruckt und ihre Transponder codiert werden. Die verwendete Software und der Druckertreiber müssen die erforderlichen Funktionen unterstützen.

Funktioniert RFID auf Metall?

Ja, allerdings können metallische Oberflächen die Funkkommunikation stark beeinflussen. Für solche Anwendungen werden spezielle RFID-Transponder und geeignete Montagekonzepte eingesetzt.

Können RFID-Chips nachträglich verändert werden?

Das hängt vom verwendeten Transponder und seinen Einstellungen ab. Bestimmte Speicherbereiche können beschreibbar sein. Geeignete Chips bieten Sperrfunktionen, mit denen sich Schreibzugriffe einschränken oder dauerhaft unterbinden lassen.

Ist RFID grundsätzlich teurer als ein Barcode?

RFID-Etiketten und die benötigte Infrastruktur sind in der Regel kostenintensiver. Ob sich die Investition lohnt, hängt davon ab, welche Einsparungen und Prozessverbesserungen durch die automatische Datenerfassung erzielt werden.

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Ausblick: Teil 2 unserer RFID-Serie

Im nächsten Beitrag zeigen wir, wie RFID-Etiketten in der Praxis bedruckt und codiert werden. Dabei betrachten wir RFID-Drucker, die EPC-Codierung und die Einbindung geeigneter Etikettensoftware.

Nächster Artikel: RFID-Etiketten drucken und codieren: So funktioniert die Umsetzung.