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Frankfurter Flughafen erfüllt mit SAP-Entwicklungspartnerschaft gesetzliche Sicherheitsvorschriften

RFID-Chip meldet: "Wartung ausgeführt"

08.08.2003
FRANKFURT/M. (qua) - Von Gesetzes wegen müssen Airport-Betreiber die regelmäßige Wartung aller Brandschutzklappen nachweisen. Um dieser Pflicht nachzukommen, spielt die Fraport AG den Pilotkunden für eine mobile, Web-basierende SAP-Lösung, die unter anderem Transponder für die berührungslose Identifikation umfasst. Sie soll später auch für andere Wartungsarbeiten genutzt werden.

Spätestens wenn die Außentemperatur in diesen Tagen über die 30-Grad-Marke klettert, wissen Passagiere und Mitarbeiter des Frankfurter Flughafens die gut funktionierende Klimaanlage zu schätzen. Bricht jedoch ein Feuer aus, kann sich die Installation als Katalysator einer Katastrophe erweisen: Die kühle Brise, die unter Normalbedingungen in den teils meterdicken Rohren zirkuliert, weicht dann einem Höllengemisch aus heißer Luft und Rauch, das ungehindert in alle Räume eindringen könnte, wenn - ja, wenn da nicht rund 22000 Brandschutzklappen wären: Indem sie sich in Sekundenschnelle schließen, begrenzen sie Qualm und Hitze zumindest eine Zeitlang auf die unmittelbare Umgebung des Brandherds.

Wie das Unglück im Düsseldorfer Airport vor sieben Jahren zeigte, hängt von den zehn Quadratzentimeter bis zwei Quadratmeter großen Klappen das Leben Tausender von Menschen ab. Deshalb muss jede einzelne von ihnen mindestens einmal im Jahr, im Fall einer festgestellten Fehlfunktion auch häufiger, kontrolliert und gewartet werden. So schreibt es der Gesetzgeber vor - und verlangt vom Flughafenbetreiber den entsprechenden Nachweis.

Prozessintegration ohne Medienbrüche

Nun ist es schon zeitraubend genug, die Monteure teilweise sieben Meter hohe Kellerwände hinauf- und wieder hinunterklettern zu lassen. Den Aufwand für das Ausfüllen eines dreiseitigen Berichtsformulars und das anschließende Erfassen in der Instandhaltungs-Applikation wollte Roland Schwarz, Leiter des technischen Facility-Managements am Frankfurter Flughafen, seinen Mitarbeitern ersparen. Er formulierte deshalb eine Anforderung für ein IT-Projekt, das nicht nur wegen der gesetzlichen Auflage, sondern auch wegen der erzielbaren Effizienzsteigerung ohne größere Diskussionen genehmigt wurde. "Die Einsparung kommt daher, dass wir die kaufmännische Abwicklung an den Ort der Wartung legen", so Ulrich Kipper, für Anwendungsentwicklung und -wartung zuständiger Fraport-Manager sowie stellvertretender IT-Chef.

Aus Sicht der IT musste die in Auftrag gegebene Lösung vor allem in die vorhandene SAP-Landschaft passen, also medienbruchfrei in die administrativen Prozesse des Instandhaltungs-Managements integrierbar sein. Eine separate Lösung, wie sie am Markt zur Verfügung stand, kam für Kipper nicht in Frage. Deren Schnittstellen in das SAP-System hätten bei jedem Release-Wechsel der ERP-Software neu angepasst werden müssen. Erhöhter Wartungsaufwand aber ist für jeden IT-Verantwortlichen ein rotes Tuch.

Partner für ein Ramp-up-Verfahren

Da traf es sich gut, dass die SAP derzeit großes Interesse hat, mit ihren Applikationen in neue Geschäftsprozesse einzudringen. Sie schlug ihrem Kunden eine Lösung vor, die zwei relativ neue Technologien verbindet: Digital Personal Assistants (PDAs) und Radio Frequency Identification (RFID). Die mobilen Endgeräte sollten als R/3-Clients dienen und gleichzeitig die Informationen über das Datum der letzten Wartung von einem auf der Brandklappe angebrachten RFID-Chip auslesen beziehungsweise dort ablegen können.

Für die Realisierung bot sich die SAP selbst als Partner an - im Rahmen eines "Ramp-up-Verfahrens". Darunter versteht der Softwareanbieter eine Entwicklungspartnerschaft mit einem repräsentativen Pilotkunden, der seine Anforderungen selbst analysiert, die Umsetzung durch SAP-Entwickler begleitet und das System schließlich als praxistauglich "freigibt". Ziel war der Prototyp einer mobilen Lösung, die sich für unterschiedliche Instandhaltungsarbeiten nutzen ließe.

Eigene Anforderungen im Standard

"Wir haben lange überlegt, ob wir das tun sollen", räumt Kipper ein. Schließlich musste Fraport für dieses Projekt eigene Manpower bereitstellen - de facto waren es zwei Mannjahre - und sich auf ein nicht ausgereiftes System einlassen. Diesen Nachteilen standen jedoch massive Vorteile gegenüber: "Wir konnten die Lösung mitgestalten und unsere Anforderungen in den Standard einbringen, was im Nachhinein immer schwierig ist." Hätte der Flughafenbetreiber einem anderen SAP-Kunden den Vortritt gelassen, hätte er die Lösung nach Kippers Schätzung erst ein Jahr später bekommen. Außerdem ließen sich so die Softwarekosten verringern, denn die üblichen Pro-User-Lizenzen für die Applikation entfielen. Für die Implementierung der Lösung verlangte die SAP allerdings einen Obolus von rund 200000 Euro. "Das konnten wir nicht allein machen, weil wir keine Erfahrung mit dem neuen Produkt gehabt hätten", konstatiert Martina Buck, Leiterin SAP-Systeme bei Fraport.

Im Dezember vergangenen Jahres begannen die Fraport-Analytiker, einen Blueprint zu erarbeiten; im Februar erhielt die SAP den Auftrag für das Projekt "Mobile Asset Management". Seit dem 9. Juli dieses Jahres läuft das System nun im Probebetrieb: Das Flughafen-Gebäude 101 dient als Experimentierfeld für die Abläufe, die sich vor der generellen Inbetriebnahme noch einspielen sollen.

Zeitgleich werden alle Brandklappen - im Rahmen der turnusmäßigen Instandhaltung - mit RFID-Etiketten ausgestattet, so dass die Monteure bei der übernächsten Wartungsrunde bereits damit arbeiten können. Von außen sind nur die üblichen schwarzweißen Barcodes zu erkennen, die aus Gründen der Kontrolle nach wie vor aufgebracht werden. Der eigentliche Chip ist in die Trägerfolie eingegossen, seine Antenne optisch nicht erkennbar. Er sendet auf einer Frequenz von 13,56 Megahertz, wozu er die Energie nutzt, die der im PDA integrierte Scanner abstrahlt.

Um jede Schlamperei im Keim zu ersticken, also im Zweifel den Wartungsnachweis plausibel zu machen, wurde der maximale Leseabstand auf drei Zentimeter beschränkt. Auf diese Weise ist der Monteur gezwungen, tatsächlich die Leiter zum Lüftungsrohr emporzuklettern.

Statt Schreibtischlösung: das richtige Leben

Die ersten 30000 "Tags" ließ Fraport bei Schreiner Logidata in München herstellen - mit der Option auf noch einmal dieselbe Stückzahl. Da die Transponder auf Metall normalerweise nicht lesbar wären, müssen sie durch eine integrierte Ferrit-Schicht von dem elektromagnetischen Störfeuer abgeschirmt werden. Der Chip soll mindestens zehn Jahre lang halten, denn für diese Frist ist die Konsistenz der Daten gesetzlich vorgeschrieben. Obschon der kleine Datenspeicher theoretisch 2000 Bit festhalten kann, birgt er nur vier Informationen: den auch von außen sichtbaren Barcode, eine fortlaufende Identifizierungsnummer, eine durch das SAP-System vergebene Equipmentkennung und den genauen Zeitpunkt der letzten Inspektion.

Einen eventuell festgestellten Schaden erfasst der Monteur hingegen auf dem PDA, genauer gesagt, einem "Netpad" von Psion Teklogix. Mit den hübschen kleinen Manager-Spielzeugen gleicher Bezeichung ist dieses Gerät kaum vergleichbar. Relativ schwer und unhandlich, aber gegen Schläge und Stürze gut gepolstert sowie extrem robust, ist es für den rauen Arbeitsalltag der Monteure maßgeschneidert. "Das ist eben der Unterschied zwischen Schreibtischlösung und wirklichem Leben", erläutert Kipper den Sinn und Zweck des Ramp-up-Verfahrens. Wie das Arbeitswerkzeug vor Ort beschaffen sein müsse, stelle sich erst im praktischen Betrieb heraus. Oder wie der inhaltliche Projektleiter, Werner Breitwieser, mit mildem Spott hinterherschickt: "Entwickler haben ein etwas eingeschränktes Gesichtsfeld."

Den Testaufwand übernehmen die Hersteller

Das Lesegerät für den RFID-Chip wurde extra von Psion Teklogix gebaut und in den Netpad integriert, ergänzt der technische Projektleiter, SAP-Spezialist Thomas Kaußen. Als Betriebssystem kommt Microsofts Windows CE zum Einsatz. Der Hardwarelieferant wurde offenbar tiefer in das Projekt verstrickt, als er eigentlich wollte. Dazu Breitwieser: "Psion hat gedacht, sie können uns einige Devices verkaufen, doch jetzt verkaufen sie uns Systeme."

Weil SAP zudem Psion in den Stand eines "validierten" Herstellers erhob, sieht sich Fraport einer weiteren Sorge ledig: Die enge Verbindung zwischen den beiden Anbietern stellt sicher, dass jedes neue R/3-Release auf den mobilen Endgeräten läuft. "Durch die Zertifizierung konnten wir den Testaufwand auf die Hersteller abwälzen", freut sich Kipper. Bis zum Ende dieses Jahres sollen 70 Monteure mit dem PDA arbeiten, wobei das "P" nicht wörtlich zu nehmen ist. Die Geräte sind nicht personalisiert, so dass de facto nur 32 von ihnen gebraucht werden.

Über eine Docking-Station spielen die Monteure morgens ihre Instandhaltungsaufträge auf den PDA. Öffnen lässt sich ein Auftrag erst, wenn der Funkwellenkontakt mit dem Transponderchip der jeweiligen Klappe hergestellt ist. Hat der Instandhaltungs-Techniker seine Arbeit verrichtet, muss er das mobile Endgerät noch einmal an die Brandschutzklappe halten. Dabei wird das aktuelle Datum auf den Chip übertragen und gespeichert sowie der Auftrag abgeschlossen.

Zum Feierabend übertragen die Monteuer dann die vor Ort aufgelaufenen Informationen in das zentrale SAP-System. Falls alle überprüften Klappen in Ordnung waren, ist die Sache damit abgeschlossen. Eventuell notwendige Reparaturaufträge automatisch zu generieren ist derzeit noch nicht möglich. Dafür sieht das System immer noch eine menschliche Kontrolle vor.

Die Bedeutung des Projekts lässt sich beispielsweise daran ablesen, dass es tatsächlich eine Änderung der IT-Infrastruktur auslöste. Die Fraport-Abteilung Informations- und Kommunikationsdienstleistungen musste ihre bislang zweistufige Architektur um eine Zwischenetage erweitern: Die SAP-Lösung baut auf der "Mobile Engine" auf, die alle PDA-Clients mit R/3-Daten versorgt und ihrerseits auf einem Web Application Server basiert. Von Seiten der SAP wurde die Lösung mit Microsofts .NET-Technik als ein Web-Service entwickelt.

Auswertung kann häufige Defekte aufdecken

Angesichts dieser "Leading-Edge"-Technik nimmt sich das für die Datenübertragung gewählte Batch-Verfahren beinahe als Schönheitsfehler aus. Doch eine Vollvernetzung mit einem Wireless-LAN wäre laut Breitwieser "derzeit nicht finanzierbar". Die Instandhaltungs-Monteure bewegen sich schließlich auch in Flughafenbereichen, die kein Passagier und wenige Mitarbeiter je betreten.

Der Effizienz dieser Lösung tut das Manko kaum Abbruch. Laut Kippen sind vielmehr zwei Dinge ausschlaggebend: Der Monteur muss keine Papiere mehr ausfüllen, und die Daten sind direkt weiterverwendbar. Letzteres gilt nicht nur für die normalen Instandhaltungsprozesse, sondern auch für Auswertungen im R/3-Reporting oder im "SAP Business Warehouse". Sind erst einmal genug Informationen aufgelaufen, lassen sich häufig auftretende Defekte erkennen oder die Lebensdauer und Störanfälligkeit unterschiedlicher Produkte miteinander vergleichen.

Parallelprojekt für den Wareneingang

Wie die Projektverantwortlichen versichern, ist die Lösung zudem vielfältig wiederverwendbar - nicht nur für andere Instandhaltungsaufgaben, sondern beispielsweise auch für den Wareneingang. Hier hat Fraport bereits ein eigenes Projekt gestartet. Allerdings stellen andere Bereiche auch unterschiedliche Anforderungen. So benötigt der Lademeister, der an der Rampe die Pakete erfasst, ein größeres Display als der Instandhaltungs-Monteur an der Brandschutzklappe. Deshalb ist es mit einem einzigen PDA-Modell nicht getan. "Wir versuchen, eine Gerätefamilie aufzubauen", berichtet Kippen, "die mit möglichst wenig unterschiedlichen Produkten alle Anforderungen abdeckt".

Irgendwann will Fraport mit diesem Lösungsansatz das gesamte Störungs-Management abwickeln. Dazu wäre es dann allerdings wünschenswert, wenn sich aus dem System direkt Aufträge generieren ließen.

Steckbrief

Ziel: Unterstützung und Kontrolle der Brandschutzklappen-Instandhaltung, um gesetzlichen Bestimmungen Genüge zu leisten.

Umfang: Einführung einer mobilen Infrastruktur auf der Basis eines Web Application Server.

Unternehmen: Betreiber des Frankfurter Flughafens.

Herausforderung: Ramp-up-Kunde der SAP, also aktive Teilnahme an der Systementwicklung.

Zeitrahmen: von Dezember 2002 voraussichtlich bis November 2003.

Stand heute: läuft im Probetrieb, wo die Abläufe geschliffen werden sollen.

Aufwand: 200000 Euro für die Implementierung, zwei Mannjahre für Analyse und Projektleitung.

Ergebnis: effizienterer Prozess.

Basis: SAP R/3 4.6c, Erweiterung um "mobile Engine" der SAP auf Basis des Web Application Server; mobile Endgeräte mit eingebautem RFID-Leser von Psion Teklogix; Transponder von Schreiner Logidata.

Realisierung: In enger Zusammenarbeit mit SAP.

Nächster Schritt: Übertragung auf andere Instandhaltungsprozesse.