RFID im Pharmabereich. Projekte zeigen wirtschaftliche Anwendungen. Die winzigen Datenchips der Funktechnik RFID (Radio Frequency Identification) identifizieren nicht nur Güter und Anlagen: sie tauschen Daten aus, alarmieren in Gefahrfällen, automatisieren Logistik und lösen Sicherheitsprobleme. Erste Projekte zeigen wirtschaftliche Anwendungen in der Produktionssteuerung und der Instandhaltung.

Der Einsatz von RFID-Technologie wird aktuell in der Pharmaindustrie heftig diskutiert (Technikgrundlagen siehe unten). Zumeist steht die Fälschungssicherheit von Arzneimitteln im Handel im Fokus. Das heißt, dass herkömmliche Strichcodes durch RFID-Tags auf Arzneimittelverpackungen ersetzt werden sollen, die mit verschlüsselten Daten Herkunft und Inhalt eines Medikaments eindeutig und unmanipulierbar belegen. Gleichzeitig kann damit der Weg eines Arzneimittels vom Hersteller über den Handel bis hin zum Endverbraucher gesteuert, überwacht und dokumentiert werden. Auch der Weg zurück für die sichere Entsorgung und Vernichtung kann so sicher organisiert werden Erste Praxisanwendungen werden derzeit von der FDA analysiert und von Pharmaherstellern in Testumgebungen erprobt.

Übergreifende Logistik-Steuerung

Jedoch: RFID kann viel mehr. Zum Beispiel kann die Technik ein probates Mittel sein, die Logistik und Dokumentation des gesamten Herstellungsprozesses eines Arzneimittels effizient zu organisieren. Denn mit aktiven RFID-Tags lassen sich Waren nicht nur identifizieren: Sie ermöglichen Datenaustausch, können einfache Rechenoperationen durchführen und stoßen Ereignisgesteuert Prozesse an, beispielsweise in Verbindung mit Messsensoren an Anlagen. Eingebunden in ein übergeordnetes IT-Systemen ergeben sich daraus für die Betriebslogistik sowie die Anlagenwartung und -instandhaltung zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. Davon profitiert insbesondere die Pharmaindustrie mit ihren sensiblen Sicherheits- und Qualitätsanforderungen.

Wirtschaftliche Anwendung dank Standards

Aktuell arbeitet die IT-Industrie daran, weltweite Standards für den breiten Einsatz von RFID-Technologien zu schaffen. Dies wird die wirtschaftliche Einbindung von RFID in die Unternehmensabläufe intern wie auch extern vereinfachen. Aktiv sind hier Microsoft und seine Partner der Digital Pharma Initiative. Microsoft entwickelt derzeit eine RFID-Infrastruktur als offene Standard-Plattform. Sie basiert auf dem Windows Server System und gewährleistet so die Integrationsfähigkeit von RFID mit Anwendungen und Prozessen wie Warenwirtschaft, Anlagen- und Produktionssteuerung, Wartung und Instandhaltung sowie Qualitätsmanagement. Über Biz Talk Server kann die Verwaltung intelligenter RFID-Hardware durch die Verbindung von Messvorgängen mit den entsprechenden Supply-Chain-Prozessen sowie Back- End-Geschäftsanwendungen in Echtzeit vereinfacht werden. Die RFID-Infrastruktur von Microsoft ist zudem in der Lage, unterschiedliche Endgeräte und Datenformate zu verarbeiten, wodurch langfristig Investitionsschutz gewährleistet ist.

Optimierte Instandhaltung

Angesichts der hohen Kosten bei unvorhergesehenen Ausfällen von Produktionsanlagen zielen viele RFID-Anwendungen auf die Instandhaltung, wie ein Projekt des Fraunhofer Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung in Magdeburg zeigt. Dabei wird über ein RFID-Typenschild an Motoren und Anlagen elektronisch dokumentiert, wer zu welchem Zeitpunkt Wartungen durchgeführt hat und welche Komponenten mit welcher Spezifikation ausgetauscht wurden. Ebenso können Daten zu Wartungsanweisungen und -historie sowie Betriebszeiten und Reinigungszyklen hinterlegt werden. Möglich ist zudem eine Verknüpfung mit Sensoren, die Alarme bei kritischen Temperatur- oder Druckverhältnissen auslösen. Über mobile Geräte können Mitarbeiter vor Ort alle nötigen Informationen auslesen, aktualisieren und die Daten automatisch an zentrale IT-Steuerungssysteme weiterleiten.

Für das Shutdown-Management komplexer Anlagen hat das Fraunhofer Institut RFID in Kombination mit Telematik- Techniken erprobt. Die Tag-Informationen an den Anlagenteilen unterstützen die Koordination der Materialversorgung vor Ort sowie auch die Steuerung der Montage- und Demontagearbeiten einschließlich Entsorgung. Das System erhöht die Produktivität deutlich und reduziert Verzögerungen aufgrund fehlender Teile oder Informationsmängel.

Papierlose Steuerung der Betriebslogistik

Im Betrieb vereinfachen RFID-Tags die Handhabung von Wirk- und Grundstoffen vom Wareneingang über die Verarbeitung bis hin zum fertigen Produkt. Sie speichern nicht nur sämtliche Informationen zur Spezifikation der Stoffe, Füllstand, Haltbarkeit und Lagerbedingungen. Zusätzlich können sie die tatsächlichen Abläufe im Betrieb und die aktuellen Anforderungen der Produktion dokumentieren wie auch die exakte Lokalisierung der Güter auf dem Gelände. Integriert in das Qualitätsmanagementsystem ist so automatisch die lückenlose Rückverfolgung einer Charge möglich.

RFID-Systeme finden insbesondere für die sichere Organisation von Behälterreinigungen Anwendung. Das Betriebspersonal erhält zum einen über den Tag vor Ort Anweisungen für die Reinigung. Zum anderen kann der Reinigungsstatus an den Tag und auch an die Produktionssteuerung übermittelt werden.

Kontrollierte Sicherheit für Chemikalien

Für besonders sensible Waren oder Wirkstoffe entwickelte das Fraunhofer Institut aus Magdeburg Sicherheitsboxen mit intelligenten RFID-Tags, elektronischem Schloss und zusätzlich integrierten GPSModulen für die Lokalisierung (GPS: Global Positioning Services). Diebstahl, Manipulationen oder Sicherheitsverstöße werden so weitgehend ausgeschlossen.

LogicaCMG realisierte in einem Projekt die kontrollierte Vernetzung von Zapfsäulen für die Kleinmengendosierung im Betrieb aus zentral gelagerten Containern. Die über IT-Systeme gesteuerte RFID-Verknüpfung von Containern, Zapfsäulen und Dosierungsauftrag aus dem Produktionssystem stellt sicher, dass Mitarbeiter aus den richtigen Zapfsäulen die korrekten Mengen und Wirkstoffe für aktuelle Produktionsaufträge abfüllen.

Deutlich wird an diesen Projektbeispielen der Digital Pharma Partner von Microsoft, dass RFID die Sicherheit und Produktivität insbesondere in der Pharmaproduktion erhöhen kann. Angesichts des enormen wirtschaftlichen Potentials von RFID-Systemen dürften in naher Zukunft auch technische Detailfragen, die bislang einen breiten Einsatz verhinderten, gelöst sein. Dazu trägt nicht zuletzt das LogMotionLab des Fraunhofer Instituts in Magdeburg bei. In dieser Testeinrichtung können Industriekunden RFID-Anwendungen auf Praxistauglichkeit und Wirtschaftlichkeit neutral bewerten und optimieren lassen.

Grundlagen der RFID-Technologie

RFID, Radio Frequency Identification, ermöglicht auch ohne Sichtkontakt die berührungslose Datenübertragung mittels Radiowellen. Eine RFID-Infrastruktur besteht aus einem Transponder, genannt Tag, einem mobilen oder stationären Sende-Empfangsgerät sowie einem zugrunde liegenden IT-System.

Der Tag ist ein Computerchip mit Antenne, integriert in ein Trägerobjekt, beispielsweise ein Klebeetikett oder eine Plastikkarte.

Passive Tags beziehen den Strom aus dem elektromagnetischen Feld des Lesegeräts. Zumeist dienen sie der Identifizierung von Waren mit Hilfe verschlüsselter Codes, die zugehörigen Daten sind im angebundenen IT-Netzwerk hinterlegt – genannt Data-on-Network.

Aktive Tags haben eine eigene Stromversorgung, höhere Reichweite und können zu mehreren gleichzeitig ausgelesen werden. Sie sind mehrfach beschreibbar (genannt Dataon- Tag), können Rechenoperationen durchführen und auch Sensorsysteme integrieren. Je nach Einsatzgebiet werden Frequenzen im UHF- oder HFBereich für die Funkübertragung genutzt.

Vereinfacht wird die direkte und einfache Einbindung von RFID-Anwendungen in die Unternehmensprozesse, wenn dafür ausgerichtete IT-Plattformen zum Einsatz kommen, wie sie Microsoft künftig auf Basis von Windows Server und BizTalk Server zur Verfügung stellen wird.

Kontakt:
Gisela Knabl
Microsoft GmbH, Unterschleißheim
Fax: 089/3176-2700
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