Mobile Computing und RFID im Facility Management: Anwendungen, Nutzen und serviceorientierter Architekturvorschlag

255 Pages·2008·10.35 MB·German

by  Dr. Daniel Hanhart (auth.)

MobileComputingundRFIDimFacilityManagement
Daniel Hanhart
Mobile Computing
und RFID
im Facility Management
Anwendungen, Nutzen
und serviceorientierter
Architekturvorschlag
123
Dr.DanielHanhart
[email protected]
ISBN978-3-540-77551-5 e-ISBN978-3-540-77552-2
DOI10.1007/978-3-540-77552-2
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Geleitwort
Wirtschaft und Gesellschaft stehen vor einem kräftigen Innovationsschub auf
Basis neuer Informationstechnologien. Diese könnten die Wirkungen des Internets
der neunziger Jahre noch übertreffen. Sensorik und Aktuatorik beseitigen manuel-
le Datenerfassungstätigkeiten, ermöglichen Echtzeit durch Ausschalten menschli-
cher Arbeitsschritte, erweitern die menschlichen Sinne und bringen Computer-
und Kommunikationsleistungen an den Point-of-action. Neue Funktechnologien
von RFID (radio frequency identification) bis NFC (near field communication)
ermöglichen ein Internet der Dinge. Zusammen mit Web 2.0 und Serviceorientie-
rung ermöglichen diese Technologien erneut einen radikalen Wandel der Prozesse,
diesmal nicht nur der Geschäftsprozesse, sondern der Lebensprozesse von Indivi-
duen. SOA (serviceorientierte Architektur) bietet eine Chance, die neuen Techno-
logien in vielen Applikationen als fertige Bausteine rasch und zuverlässig zu be-
nutzen. Die Forschungsprogramme führender Industrienationen setzen stark auf
die genannten Technologien.
Die Geschwindigkeit, mit der unsere Unternehmen diese Potenziale nutzen kön-
nen, hängt unter anderem davon ab, wie schnell sie die Einsatzmöglichkeiten
erkennen und die neuen Lösungen implementieren. Hanhart hat sich in der vorlie-
genden Publikation, die aus seiner Dissertation entstanden ist, das Ziel gesetzt,
anhand eines Anwendungsbereiches Potenziale dieser Technologien und stabile
Vorgehensschritte zu entwickeln.
In enger Zusammenarbeit mit der Fraport AG ist es ihm gelungen, systematisch
Einsatzmöglichkeiten von RFID und Mobile Computing im Facility Management
zu erfassen. Er liefert für diese Art von IT-Anwendungen eine Methode für eine
objektivierte Bewertung ihres Einsatzes.
Er zeigt weiterhin auf, wie mittels eines stringenten serviceorientierten Entwurfs
wiederverwendbare Bausteine für betriebliche Anwendungen von RFID und Mo-
bile Computing entwickelt werden können. Er liefert damit eines der bis heute
eher seltenen Beispiele einer reinen Servicearchitektur, welche die effiziente und
zukunftsgerichtete Umsetzung der Lösungen überhaupt erst erlaubt.
Dieses Buch wendet sich nicht an das Geschäftsmanagement, sondern an IT-
Management, Prozessverantwortliche, Business Engineers und Softwareentwick-
ler. Es bringt eine realistische Einschätzung der Veränderungsmöglichkeiten und
illustriert diese anhand zahlreicher Praxisbeispiele.

St. Gallen, November 2007 Hubert Österle
Vorwort
Das vorliegende Buch entstand im Rahmen meiner Tätigkeit als wissenschaftli-
cher Mitarbeiter in den Kompetenzzentren Business Networking 2 und Business
Networking 3 des Forschungsprogramms „Business Engineering HSG“ am Institut
für Wirtschaftsinformatik der Universität St. Gallen.
An dieser Stelle möchte ich all denen danken, die zum Gelingen dieser Publikati-
on beigetragen haben. Herrn Prof. Dr. Hubert Österle danke ich herzlichst für die
Betreuung der Arbeit. Mit dem praxisnahen Forschungsumfeld hat er die Grund-
lage für die Entstehung der Publikation geschaffen und diese mit seinen konstruk-
tiven und kritischen Anregungen gefördert und begleitet. Herrn Prof. Dr. Elgar
Fleisch danke ich herzlich für die Übernahme des Korreferats. Seine Expertise im
Thema und die anregenden Gespräche lieferten wertvolle Impulse für das vorlie-
gende Buch. Mein besonderer Dank gilt auch der Leiterin der Kompetenzzentren
Frau Dr. Christine Legner für die freundschaftliche, fördernde Zusammenarbeit,
die angeregten Diskussionen und die vielen wichtigen Hinweise und Erfahrungen.
Praxisorientierte Forschung lebt von der Zusammenarbeit mit Partnern aus der
Wirtschaft. Grossen Anteil am Gelingen dieser Publikation hatten die Praxispart-
ner des Kompetenzzentrums Dr. Ulrich Kipper und Ralf Jinschek von der Fraport
AG. Ihnen gebührt mein besonderer Dank für den geschaffenen Rahmen mit den
zahlreichen Workshops und Diskussionen, die Durchsicht und kritische Würdi-
gung der Ergebnisse und natürlich nicht zuletzt für die Gastfreundschaft vor Ort.
Spezieller Dank gilt auch meinen Kollegen von der IMG Christoph Keller, Ralph
Panoff, Victor Leuenberger, Marc Wüthrich, André Höynck und Norbert Suter,
welche mir ermöglichten für das Buch wertvolle Projekterfahrung zu sammeln
und jederzeit als Gesprächspartner zur Verfügung standen.
Meinen Freunden und Kollegen am Institut danke ich für die gute Arbeitsatmo-
sphäre, die kollegiale Zusammenarbeit und die schönen Stunden bei den heraus-
fordernden Freizeitaktivitäten. Mein spezieller Dank gilt meinen Teamkollegen
Dr. Oliver Wilke, Dr. Roger Heutschi, Dr. Dimitrios Gizanis, Jan Schemm, Tobias
Vogel, Dr. Enrico Senger, Kristin Wende, Philipp Osl und Frank Höning.
Von ganzem Herzen danke ich meiner Frau Andrea für die liebevolle Unterstüt-
zung, das Verständnis, die Motivation und den Rückhalt über den gesamten Zeit-
raum der Entstehung der Publikation. Ihr widme ich dieses Buch.

Luzern, Januar 2008 Daniel Hanhart ([email protected])
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung......................................................................................1
1.1 Ausgangslage und Handlungsbedarf..............................................1
1.2 Was ist das Ziel und der Nutzen dieses Buches?...........................3
1.3 Entstehung des Buches...................................................................5
1.4 Der Inhalt im Überblick.................................................................6
2 Grundlagen...................................................................................9
2.1 Mobile Computing und RFID........................................................9
2.1.1 Begriffe..........................................................................................9
2.1.2 Technologien und Standards........................................................10
2.1.3 Basisfunktionen............................................................................13
2.1.4 Restriktionen................................................................................16
2.1.5 Anwendungsfelder.......................................................................17
2.2 Facility Management....................................................................19
2.2.1 Begriffe........................................................................................19
2.2.2 Gebäudemodell............................................................................22
2.2.3 Geschäftsarchitektur in der Nutzungsphase.................................24
2.2.4 Facility-Management-Markt........................................................27
2.3 Serviceorientierte Architekturen..................................................31
2.4 Zusammenfassung........................................................................36
3 Fallstudie Fraport AG...............................................................39
3.1 Unternehmen................................................................................39
3.2 Brandschutzinspektion.................................................................41
3.3 Mobile Datenerfassung in der Logistik........................................47
3.4 Störfallmanagement.....................................................................54
3.5 Qualitätssicherung in der Reinigung............................................62
3.6 Zusammenfassung und Folgerungen............................................63
4 Anwendungen und Nutzen........................................................67
4.1 Prozessarchitektur........................................................................67
x Inhaltsverzeichnis
4.1.1 Kundenprozess.............................................................................67
4.1.2 Prozesslandkarte...........................................................................70
4.2 Anwendungsszenarien von Mobile Computing und RFID..........74
4.2.1 Störfallmanagement (ungeplante Instandhaltung)........................75
4.2.2 Betriebsführung technischer Anlagen..........................................77
4.2.3 Geplante Instandhaltung...............................................................78
4.2.4 Materialwirtschaft........................................................................86
4.2.5 Reinigung.....................................................................................89
4.2.6 Energiemanagement.....................................................................93
4.2.7 Sicherheits- und Schliessmanagement.........................................96
4.2.8 Abfallmanagement.......................................................................99
4.2.9 Vertrags- und Gewährleistungsmanagement..............................100
4.2.10 Flächenmanagement...................................................................101
4.2.11 Bestandsdokumentation.............................................................101
4.2.12 Umzugsmanagement..................................................................103
4.2.13 Erkenntnisse...............................................................................104
4.2.13.1 Lösungen.........................................................................106
4.2.13.2 Infrastruktur....................................................................108
4.3 Betriebswirtschaftlicher Nutzen der Anwendungen...................110
4.3.1 Nutzen auf Ebene „Strategie“....................................................110
4.3.2 Nutzen auf Ebene „Prozess“......................................................112
4.3.3 Erkenntnisse...............................................................................116
4.4 Bewertungsraster........................................................................117
4.4.1 Bestehende Ansätze...................................................................117
4.4.2 Kennzahlensystem zur Nutzenbewertung..................................119
4.4.3 Fallbeispiel – Kennzahlensystem bei der Fraport AG................125
4.4.4 Erkenntnisse...............................................................................129
4.5 Zusammenfassung......................................................................130
5 Serviceorientierter Architekturvorschlag..............................133
5.1 Klassische Integrationsansätze...................................................133
5.1.1 Integration mobiler Endgeräte....................................................134
5.1.2 Integration von RFID-Systemen................................................137
5.1.3 Integration von Embedded Devices...........................................137
5.1.4 Ansätze zur Integration mehrerer Applikationen.......................139
5.2 SOA zur Integration von Mobile Computing und RFID
(anwendungsneutrale Sicht).......................................................141
Inhaltsverzeichnis xi
5.2.1 Enterprise-Service-Bus..............................................................142
5.2.2 Workflow-Management-System................................................145
5.3 Architekturvorschlag (anwendungsbezogene Sicht)..................147
5.3.1 Ebene Anwendungssystem.........................................................148
5.3.2 Ebene Desktopintegration..........................................................154
5.3.3 Ebene Workflowintegration.......................................................166
5.3.3.1 Workflows......................................................................167
5.3.3.2 Geschäftsregeln...............................................................177
5.3.4 Übersicht Servicekandidaten......................................................181
5.4 Ausprägung des Architekturvorschlags für die Fraport AG.......186
5.4.1 Ebene Anwendungssysteme.......................................................187
5.4.1.1 Domänen.........................................................................187
5.4.1.2 Stammdatenkonzept........................................................189
5.4.1.3 Konsequenzen.................................................................190
5.4.2 Ebene Service.............................................................................191
5.4.2.1 Einfache Services............................................................192
5.4.2.2 Composite-Services........................................................193
5.4.2.3 Konsequenzen.................................................................193
5.4.3 Ebene Workflowintegration.......................................................194
5.4.3.1 Geschäftsregeln...............................................................195
5.4.3.2 Automatisierter Workflow..............................................195
5.4.3.3 Konsequenzen.................................................................196
5.4.4 Ebene Desktopintegration..........................................................198
5.4.4.1 Taskflow ohne Workflowsteuerung................................198
5.4.4.2 Taskflow mit Workflowsteuerung..................................198
5.4.4.3 Konsequenzen.................................................................199
5.4.5 Übersicht Nutzen, Barrieren und Handlungsempfehlungen.......201
5.5 Zusammenfassung......................................................................203
6 Zusammenfassung und Ausblick............................................207
6.1 Ergebnisse der Publikation.........................................................207
6.2 Ausblick.....................................................................................208
6.2.1 Emotion - Silent Processes.........................................................209
6.2.2 Geschwindigkeit - Outtasking und Application Outsourcing.....210
6.2.3 Ecosystem - Exchanges..............................................................212
Anhang A Definition der Metaentitätstypen............................................215
xii Inhaltsverzeichnis
Anhang B Beschreibungselemente des Buches........................................221
Anhang B.1 Vereinfachte Entity-Relationship-Notation................................221
Anhang B.2 Darstellung von Prozessen.........................................................221
Anhang B.3 Darstellung von Taskflows........................................................222
Anhang B.4 Ereignisgesteuerte Prozessketten...............................................222
Anhang B.5 Darstellung von Workflows und der Serviceinteraktion............224
Literaturverzeichnis..........................................................................................225
Sachverzeichnis..................................................................................................247
Abkürzungsverzeichnis
AA Auftragsabwicklung
AII Auto-ID Infrastructure
AO Analyse & Optimierung
API Application Programming Interface
ASP Application Service Provider
B2B Business-to-Business
B2C Business-to-Consumer
BACNet Building Automation and Control Networking
BPEL Business Process Execution Language
CA Composite Application
CAD Computer Aided Design
CAFM Computer Aided Facility Management
CC BN2 Kompetenzzentrum Business Networking 2
CC BN3 Kompetenzzentrum Business Networking 3
CHF Schweizer Franken
CO Composite
CRM Customer Relationship Management
CSD Circuit Switched Data
DGMF Deutsche Gesellschaft für Managementforschung
DXF Data Exchange File
EDGE Enhanced Data Rates for Global Evolution
EPC Electronic Product Code
EPK Ereignisgesteuerte Prozessketten
ERN Entity-Relationship-Notation
ERP Enterprise Resource Planning
ETH Eidgenössische Technische Hochschule
FLS First Level Support
FM Facility Management
GA Gebäudeautomation