Vorwort | 6 |
Inhaltsübersicht | 8 |
Inhaltsverzeichnis | 9 |
Anlagenverzeichnis | 22 |
Abbildungsverzeichnis | 23 |
Tabellenverzeichnis | 36 |
Abkürzungsverzeichnis | 38 |
1 Einleitung und Zielstellung | 45 |
1.1 Vorarbeiten am LuF B&B der BU Wuppertal | 48 |
1.1.1 Forschung zum Thema Wertschöpfungspartnerschaften | 48 |
1.1.2 Forschung zum Thema RFID | 48 |
1.2 Vermeidung von Doppelforschung und Nutzung von Synergien | 51 |
1.2.1 Auflagen und Hinweise des Fördermittelgebers | 51 |
1.2.2 Projekte im Rahmen der Forschungsinitiative ZukunftBau des BMVB/ BBR: Die ARGE RFIDimBau | 51 |
2 Vorgehensbeschreibung | 53 |
3 Logistik entlang der Wertschöpfungskette der Bau- und Immobilienwirtschaft | 55 |
3.1 Logistik allgemein | 56 |
3.1.1 Der Logistikbegriff: Ursprung, Entwicklung und Definitionsansätze | 56 |
3.1.2 Aufgabenfelder und Ziele der Logistik | 61 |
3.1.3 Logistiksysteme: Klassifikationen und Abgrenzungen | 62 |
3.1.4 Zuordnung der Unternehmenslogistik zur Mikro- und Meta- Logistik | 66 |
3.1.5 Logistikprozesse und Arten der Gütertransformation | 67 |
3.1.6 Logistikkosten und Wertschöpfung: Nutzen/Kosten-Verhältnis für Logistiksysteme | 68 |
3.2 Grundlagen der Baulogistik | 70 |
3.2.1 Besondere Rahmenbedingungen der Baulogistik | 70 |
3.2.2 Objekte der Baulogistik | 72 |
3.2.3 Definition der Baulogistik | 73 |
3.2.4 Bereiche der Baulogistik | 76 |
3.2.5 Baulogistik als Supply Chain Management (SCM) | 77 |
3.3 Wertschöpfungskette der Bau- und Immobilienwirtschaft | 79 |
3.3.1 Definition Wertschöpfung | 79 |
3.3.2 Definition Wertschöpfungskette | 79 |
3.3.3 Wertschöpfungsketten in der Bau- und Immobilienwirtschaft | 80 |
3.3.4 Wertschöpfungsketten mit RFID außerhalb der Bau- und Immobilienwirtschaft | 80 |
3.4 Lebenszyklus und Nutzenzyklen eines Bauwerks | 83 |
3.4.1 Definition Lebenszyklus eines Bauwerks | 83 |
3.4.2 Definition Nutzungszyklen eines Bauwerks | 83 |
3.5 Die Rolle der Material- und Personallogistik in der Wertschöpfungskette der Bau- und Immobilienwirtschaft über den Lebenszyklus eines Bauwerks | 84 |
3.5.1 Bedeutung der Klassifizierung, Kennzeichnung und Identifizierung in logistischen Prozessen | 84 |
3.5.2 Materialfluss innerhalb der Versorgungslogistik | 84 |
3.5.3 Personalfluss innerhalb der Versorgungslogistik | 85 |
3.5.4 Informationsfluss innerhalb der Versorgungslogistik | 86 |
3.5.5 Verbesserungs- und Optimierungspotenzial in der Materiallogistik | 86 |
3.5.6 Verbesserungs- und Optimierungspotenzial in der Personallogistik | 88 |
4 Grundlagen zum elektronischen Datenaustausch, zur Warenwirtschaft, zur Identifizierung und Kennzeichnung sowie zu Ordnungs- und Klassifizierungssystemen und ( Stamm-) Datenbanken | 95 |
4.1 Einführung zum EPC und zum EPCglobal-Netzwerk | 95 |
4.2 Einführung zum Datenaustausch im digitalen Zeitalter | 97 |
4.2.1 Zusammenhänge und Überblick über Kap. 4 | 97 |
4.2.2 Beispiel zur Verdeutlichung der Relevanz eines elektronischen Datenaustausches für Effizienz und Produktivität in der Wertschöpfungskette Bau | 98 |
4.2.3 Das Konzept der Efficient Consumer Response (ECR) | 99 |
4.2.4 Warenwirtschaftssysteme | 100 |
4.2.5 Electronic Data Interchange (EDI) | 102 |
4.2.6 Die Entwicklung zum Electronic-Commerce (e-Commerce) | 104 |
4.3 Identifizierung | 107 |
4.4 Markierungs- und Kennzeichnungsverfahren | 110 |
4.4.1 Allgemeine Kennzeichnung, Markierung und Identifizierung | 110 |
4.4.2 Kennzeichnungsmethoden | 110 |
4.4.3 Kennzeichnung in der Wertschöpfungskette Bau | 123 |
4.4.4 Systeme der Nummernvergabe z. B. zur Identifizierung von Herstellern und Produkten durch Kennzeichnung von Produkten bzw. Verpackungen | 133 |
4.5 Klassifizierungs- und Ordnungsnummernsysteme | 145 |
4.5.1 Abgrenzung Kennzeichnung und Klassifizierung bzw. Identifizierung und Ordnung | 145 |
4.5.2 Etablierte Ordnungs- bzw. Klassifizierungssysteme in der Bauwirtschaft | 147 |
4.5.3 Das Suchen im Zeitalter des e-Commerce | 151 |
4.5.4 Vision für die Baubranche | 156 |
4.5.5 Die deutsche Standardwarenklassifikation | 158 |
4.5.6 Der United Nations Standard Products and Services Code ( UNSPSC) | 159 |
4.5.7 Die Global Product Classification (GPC) | 163 |
4.5.8 Das Klassifizierungssystem eCl@ss | 166 |
4.5.9 ETIM-Klassifikationsmodell | 174 |
4.5.10 Das Klassifizierungssystem Proficl@ss | 179 |
4.5.11 Das Klassifizierungssystem bau:class und der Neutrale Baustoffkatalog | 185 |
4.5.12 Ordnungssystem von HeinzeBauOffice | 198 |
4.6 Stammdatenbanken | 199 |
4.6.1 Allgemein | 199 |
4.6.2 SINFOS (und SA2) | 201 |
4.6.3 Heinze: Das HeinzeBauOffice und die BauDatenbank | 207 |
4.6.4 Baustoffkatalog.com und der Neutrale Artikelkatalog | 216 |
4.7 Datenaustauschformate | 217 |
4.7.1 Allgemein | 217 |
4.7.2 XML-Format | 218 |
4.7.3 GAEB DA XML | 220 |
4.7.4 BMEcat | 222 |
4.7.5 PRICAT | 222 |
4.8 Zusammenfassung und Fazit | 223 |
4.8.1 Kennzeichnung | 223 |
4.8.2 Klassifizierung | 224 |
4.8.3 Stammdatenbanken | 225 |
4.8.4 Datenaustauschformate | 226 |
5 Umfrage Zutritts- und Zufahrtskontrollsysteme | 227 |
5.1 Ziel der Befragung | 227 |
5.2 Auswertung | 227 |
5.3 Zusammenfassung der Ergebnisse | 237 |
5.4 Ergebnisse weiterer Umfragen zum Einsatz der RFID-Technik in und außerhalb der Baulogistik | 239 |
6 Auto-ID-Systeme neben RFID | 243 |
6.1 Grundlagen | 243 |
6.1.2 OCR-Systeme (Texterkennung) | 249 |
6.1.3 Barcode-Systeme (Bild-/Grafikerkennung) | 249 |
6.1.4 Magnet-Karten-Systeme (digitale Kennzeichnung) | 254 |
6.1.5 Chip-Karten-Systeme (digitale Kennzeichnung) | 255 |
6.1.6 iButton (Mikrochip in Metallgehäuse) | 256 |
6.2 Beispiele für Auto-ID-Systeme neben RFID außerhalb des Bauwesens | 257 |
6.2.1 Etablierte Anwendungen | 257 |
6.2.2 Anwendungen in der Entwicklung | 260 |
6.2.3 Veröffentlichte Visionen für zukünftige Anwendungen | 261 |
6.3 Auto-ID-Systeme neben RFID im Bauwesen | 263 |
6.3.1 Anwendungen und Szenarien in der Bauwirtschaft | 263 |
6.3.2 Veröffentlichte Visionen zukünftiger Techniken | 264 |
7 Die Auto-ID-Technik der RFID | 265 |
7.1 Grundlagen, Klassifizierung und Normung | 265 |
7.1.1 Was ist RFID? | 265 |
7.1.2 Grundlagenliteratur | 270 |
7.1.3 Klassifizierung der RFID-Technik nach Frequenzbereichen und Reichweiten | 271 |
7.1.4 Klassifizierung in aktive und passive RFID-Systeme | 277 |
7.1.5 Normen und Standards | 277 |
7.2 Bestandteile und Funktionsweise eines RFID-Systems: allgemein und verdeutlicht am Beispiel eines passiven UHF- Systems | 284 |
7.2.1 Objekt | 285 |
7.2.2 UHF-Luftschnittstelle | 286 |
7.2.3 RFID-Transponder allgemein | 304 |
7.2.4 Aufbau und Funktion passiver UHF-Transponder | 310 |
7.2.5 Antennen an bzw. in LF/HF-RFID-Lesegeräten | 322 |
7.2.6 Antennen und Antennenkabel an bzw. in UHF-RFID-Lesegeräten | 323 |
7.2.7 Lesegeräte allgemein | 324 |
7.3 Middle- & Software zur Verarbeitung der mit RFID-Systemen erzeugten Daten | 334 |
7.3.1 Datenverwaltung | 334 |
7.3.2 Software | 336 |
7.3.3 Middleware | 336 |
8 Vergleich von Auto-ID-Systemen: insbesondere Barcode vs. RFID | 339 |
8.1 Vorteile eines RFID-Systems | 339 |
8.2 Kosten | 342 |
8.3 Tabellarischer Vergleich der Eigenschaften von Auto- ID- Systemen | 350 |
8.4 RFID-Transponder als Barcode-Ersatz? | 354 |
9 Stand der RFID-Anwendung in der Bau- und Immobilienwirtschaft | 355 |
9.1 Einführung | 355 |
9.1.1 Aufforderung zur Vermeidung von „Doppelforschung“ | 355 |
9.1.2 Ausgangspunkt bei der Analyse bestehender und sich in der Entwicklung befindlicher RFID- Systeme mit Bezug zur Bau-und Immobilienwirtschaft | 355 |
9.1.3 Ergebnis der Strukturierung der bau- und immobilienbezogenen RFID- Systeme | 357 |
9.2 Darstellung einiger parallel laufender Forschungsprojekte und Studien zum bau- und immobilienwirtschaftlichen Einsatz der RFID- Technik | 359 |
9.2.1 Forschungsprojekte und Studien in Deutschland unter Ver-weis auf thematisch angrenzende Vorhaben im Ausland | 361 |
9.2.2 Vorhaben in Europa | 395 |
9.2.3 Forschungsprojekte in Israel | 415 |
9.2.4 Forschungsprojekte in Nordamerika | 415 |
9.2.5 Forschungsprojekte in Asien | 429 |
9.3 Exemplarische Darstellung einiger Anwendungsbei-spiele bzw. - szenarien zum Einsatz der RFID- Technik in der Bauwirtschaft | 444 |
9.3.1 Gliederung | 444 |
9.3.2 Zutrittskontrollsysteme mit und ohne Anbindung von Zeiterfassungssystemen in der Immobilienwirtschaft und im Bau-stelleneinsatz | 445 |
9.3.3 Diebstahlschutz durch elektronische Maschinensteuerung und Einsatz von „ Smart- Keys“ am Beispiel der Systeme Hilti TPS und Rösler Obserwando | 454 |
9.3.4 Das Prinzip der RFID-basierten „permanenten Inventur“ an Beispielen des „ intelligenten Magazin“, „ intelligenten Schlüs-selkastens“, „ intelligenten Regals“ etc. | 457 |
9.3.5 Einsatz der RFID-Technik in Portalen bzw. Gates zum Tracking & Tracing von Fahrzeugen, Anhängern, Containern etc. | 467 |
9.3.6 Einsatz der RFID-Technik zum Datensammeln unter Nutzung des „ Data- on- Tag“- Prinzips für Tracking & Tracing- Anwendungen | 479 |
9.3.7 Einsatz einfacher mobiler RFID-Leser (Datensammler) für Tracking & Tracing- Anwendungen ( z. B. mobile Zeiterfassung und Rundgangskontrolle) | 481 |
9.3.8 Einsatz komplexer mobiler RFID-Leser für Tracking & Tracing- Anwendungen, Werkzeug- und Asset- Management sowie Steuerung und Dokumentation des Einsatzes mobiler Mitarbeiter etc. | 482 |
9.3.9 RFID-unterstützte Produktionssteuerung in der Bauwirtschaft | 507 |
9.3.10 Kennzeichnung von Bauteilen, Bauelementen und sons-tigen Bauprodukten u. a. zur Montagesteuerung und Anbin-dung von Gebäude- bzw. Bauwerksinformationsmodellen | 509 |
9.3.11 RFID-Einsatz im Qualitätsmanagement: Dokumentation von Montage- und Prüfprozessen | 520 |
9.3.12 RFID-Systeme zur Lagerverwaltung | 522 |
9.3.13 RFID-Einsatz im Behältermanagement am Beispiel von Lebensmittelverpackungen, Gefahrstoff- und Abfallbehältern | 524 |
9.3.14 RFID-unterstützte Automatisation in Gebäuden | 528 |
9.3.15 Sensor-RFID-Systeme für die Baubranche | 534 |
9.3.16 RFID-basierte Lokalisierung, Ortung, Navigation: Mögliche Systeme | 535 |
9.4 Fazit bzgl. Stand von Forschung und Entwicklung: Forschungsbedarf | 538 |
10 Entwicklung des integrierten Wertschöpfungsmodells mit RFID in der Bau- und Immobilienwirtschaft „ InWeMo“ | 541 |
10.1 Ziel | 541 |
10.2 Vorüberlegungen | 542 |
10.2.1 Grundkonzept der Vision „EPCglobal-Netzwerk“ | 542 |
10.2.2 Funktionsweise des EPCglobal-Netzwerkes | 552 |
10.3 Das Konzept des integrierten Wertschöpfungsmodells „ InWeMo“ | 554 |
10.3.1 Funktionsweise des „InWeMo“ anhand eines Beispiels | 554 |
10.4 Nutzung des „InWeMo“ durch Dritte (z. B. ARGE RFI-DimBau) | 563 |
10.4.1 Applikationen, die mittels RFID erzeugte/ erfasste Daten nutzen ( außerhalb der Projekte der ARGE RFIDimBau) | 565 |
10.4.2 Applikationen, die mittels RFID erzeugte/ erfasste Daten nutzen ( Projekte der ARGE RFIDimBau) | 567 |
10.4.3 Sonstiges | 569 |
10.5 Zusammenfassung und Fazit | 570 |
11 Demonstration des „InWeMo“ in Form des „RFID-Bauservers“ anhand von Praxisbeispielen | 571 |
11.1 Übersicht der Demonstratoren und Begründung der Demonstratorauswahl | 572 |
11.1.1 Vorüberlegungen zu den Demonstratoren Nr. 2 und Nr. 3 ( Materiallogistik) | 573 |
11.1.2 Vorüberlegungen zu dem Demonstrator Nr. 4 (Personal-logistik) | 581 |
11.2 Technikauswahl für die Praxistests | 587 |
11.3 Praxisvortests: „Vertrautmachen“ mit der verfügbaren RFID- Technik im UHF- Bereich | 591 |
11.3.1 Tests zu Normen und Readereinstellung | 591 |
11.3.2 Transpondervergleichsuntersuchungen | 591 |
11.4 Anwendungsorientierte Systementwicklung | 606 |
11.4.1 Systemaufbau und Gesamt-Konzept | 606 |
11.4.2 Controller-Software | 608 |
11.4.3 Applikationen | 626 |
11.5 Praxistest Demonstrator Nr. 1 – Anwendung des „In- WeMo“ in der Materiallogistik: Demonstration des „ RFID- Bauservers“ | 654 |
11.6 Praxistest Demonstrator Nr. 2– Anwendung des „In- WeMo“ in der Materiallogistik: Warenein- und - ausgangserfassung am Beispiel eines Baustellencontainers: LKW- Portal zur Containererfassung | 654 |
11.6.1 Versuchsvorbereitung | 655 |
11.6.2 Durchführung der Praxistests Nr. 1 bis Nr. 6 | 661 |
11.6.3 Gesamtfazit Praxistest Demonstrator Nr. 2 | 674 |
11.7 Praxistest Demonstrator Nr. 3 – Anwendung des „In- WeMo“ in der Materiallogistik: Warenein- und - aus-gangserfassung am Beispiel eines Baustellencontainers: Inventarerfassung in Baustellencontainern mittels Handleser | 675 |
11.7.1 Versuchsvorbereitung | 676 |
11.7.2 Versuchsaufbau und -durchführung | 680 |
11.7.3 Gesamtfazit Praxistest Demonstrator Nr. 3 | 693 |
11.8 Demonstrator Nr. 4 – Anwendung des „InWeMo“ in der Personallogistik: Zutrittskontrolle, Zeiterfassung, PSA-Kontroll- und Diebstahlschutzportal für die Baustelle | 695 |
11.8.1 Diebstahlschutzportal - Versuchsvorbereitung und Ver-suchsdurchführung | 695 |
11.8.2 Zutrittskontrolle, Zeiterfassung und PSA-Portal - Versuchsvorbereitung und Versuchsdurchführung | 699 |
12 Fazit und Ausblick | 705 |
12.1 Ausgangslage | 705 |
12.2 Zusammenfassung der Ergebnisse | 706 |
12.3 Ausblick | 711 |
12.4 Abschlussfazit | 712 |
Literaturverzeichnis | 713 |
Forschende Stelle | 776 |
Praxispartner | 777 |