Тема 2 – Автоматизация управления в логистических системах

1. Использование штрих-кодовых технологий в логистике и УЦП.

2. Радиочастотная идентификация (RFID) упаковок и грузов в сетевой структуре цепей поставок.

 

1. Кроме традиционной идентификации товаров по штрих-кодам, технология автоматического распознавания информации может использоваться для повышения эффективности самых разных процессов.

Штрих-кодирование товаров. В обработке товаров по штрих-кодам могут быть различные нюансы. Важно правильно выбрать методологию и технологии маркировки товаров, так как затраты на маркировку могут составлять существенную статью расходов. В общем случае поступающие товары можно разделить на маркированные, немаркированные и не подлежащие маркировке. Кроме того, если входящая маркировка не достаточно информативна, она может заменяться или дополняться собственной. Если принимаемый товар упаковывается для хранения в более крупные единицы измерения (короба или паллеты), то можно промаркировать их. Тогда для обработки нужно будет считать всего один штрих-код, указывающий на кратность упаковки. Если на товар в силу его физических характеристик нельзя приклеить этикетку, то для обработки такого товара с использованием терминала сбора данных можно поступить двумя способами:

— Этикетки наклеить на планшет, который должен быть у кладовщика под рукой, и считывать штрих-код с него.

— В справочнике «Номенклатура» установить для товара флаг «Не требовать штрих-код», и подтверждать обработку товара с клавиатуры ТСД вместо чтения штрих-кода сканером.

Например, производитель маркирует одинаковым штрих-кодом товар с различными характеристиками и сериями: одежда и обувь разного размера и цвета может иметь одинаковый штрих-код производителя; продовольственные товары маркируются одним штрих-кодом для любого срока годности.

Организовать обработку таких товаров по штрих-кодам можно двумя способами, которые представлены в таблице 3:

Таблица 3  – Способы обработки товаров по штрих-кодам

Способы	Характеристика	Преимущества	Недостатки
1 способ	При приемке на склад маркировать товар своими этикетками, в которых штрих-код указывает на конкретную серию и/или характеристику.	На всех этапах дальнейшей складской обработки и следования к потребителю, товар будет распознаваться автоматически с учетом своих свойств.	При самостоятельной маркировке товаров необходимо уделить внимание регламентации действий маркировщиков и их ответственности за ошибочную маркировку. Если при разгрузке фуры со сборным товаром, маркировщик допустит пересорт этикеток между товарами, то такую ошибку обнаружить очень трудно. Особенно, если товары с ошибочными этикетками примерно похожи внешне. Тогда, скорее всего, только конечный потребитель обнаружит несоответствие.
2 способ	Дополнительно товары не маркировать. Использовать штрих-код производителя для идентификации позиции, а характеристику и/или серию идентифицировать визуально, и указывать выбором из списка имеющихся.	Нет затрат на маркировку.	Намного больше ошибок. Включение в процесс визуального сопоставления человеком маркировки на упаковке и маркировке в документе минимизирует эффект от использования штрих-кодов.

 

Еще один фактор эффективности работы склада с маркировкой – возможность быстрой печати этикеток из контекста действия, при выполнении которого этикетка понадобилась. Разберем примеры.

Приемка. Если поступила предварительная заявка с товарным составом, то можно подготовить этикетки заранее. При печати большого объема этикеток на смешанный товарный состав установите флаг «Выводить разделитель при смене номенклатуры», что представлено на рисунке 1.

 

Рисунок 1 – Установление флага «Выводить разделитель при смене номенклатуры»

 

Тогда при смене номенклатурной позиции в этикеточной ленте будет выводиться этикетка – разделитель, что представлено на рисунке 2.

 

Рисунок 2 – Пример этикетки-разделителя

 

Если печатается несколько сотен этикеток, то стоимость разделителей ничтожна по сравнению выигрышем во времени, необходимом на сортировку километровых этикеточных лент. Если кладовщик приемки оснащен ТСД, то оснащение его мобильным принтером для допечатки этикеток на незапланированный товар окупается за счет сокращения в несколько раз времени, которое приемщик тратит на дорогу к общему станционарному принтеру и поиск своих этикеток в массе печатаемых другими пользователями. С другой стороны, высокопроизводительные принтеры этикеток позволяют получать этикетки по меньшей себестоимости.

Отгрузка. В контексте отгрузки печатаются отгрузочные этикетки двух видов: на товары и на грузы. Друг от друга они отличаются заголовком (обезличенный номер груза или наименование товара) и системой штрих-кодирования. Грузы маркируются уникальными внутренними EAN13, а отгрузочные этикетки на товары содержат штрих-код документа, по которому они были отгружены. Примеры этого приведены на рисунке 3.

Рисунок 3 – Отгрузочные этикетки на товары

 

Инвентаризация. Если ячейка инвентаризируется с ТСД, то кладовщик может распечатать и заменить испорченные этикетки непосредственно из задачи инвентаризации.

Регистрация брака. На бракованном товаре обязательно нужно заменять этикетку на указывающую на отклонение качества. Удобнее всего снабдить отбраковщика терминалом сбора данных и мобильным принтером этикеток. Тогда все действия по обработке брака он сможет выполнять в один проход, а не идти на стационарное рабочее место, вводить в базу данные о браке, распечатывать этикетки, и возвращаться к товару, чтобы их приклеить.

2. Штрих-кодирование грузовых юнитов. Маркироваться штрих-кодами могут не только сами товары, но их совокупность, помещенная в какую-то тару. Например, поддон или короб. В распределительных центрах транспортных компаний и на складах хранения входящие грузы могут приниматься не как товары, а как обезличенные юниты с неизвестным содержимым. Для них удобно применять сплошную маркировку уникальными штрих-кодами. В дальнейшем по указанию клиентом номера груза, он отгружается в указанном направлении. Или юнит по указанию клиента - владельца товара может быть вскрыт с оприходованием на остатки содержимого и дальше обрабатываться как товар.

Другое использование юнитов на складе – маркированная оборотная тара. Обычно это паллетные поддоны, маркируемые этикетками повышенной прочности. Это позволяет кладовщикам обрабатывать паллеты одним сканированием штрих-кода без затрат на маркировку обновляемого содержимого поддона.

3. Штрих-кодирование ячеек склада. Автоматическое распознавание кода отсканированной ячейки используется при работе кладовщиков с терминалами сбора данных. Пример штрих-кодирование ячеек склада представлен на рисунке 4.

 

Рисунок 4 – Пример штрих-кодирование ячеек склада

Кладовщик считывает штрих-код ячейки:

— Для указания места, в котором берет и кладет товар.

— В процессе инвентаризации.

— Для быстрого формирования отчета по остаткам в ячейке.

Для получения задачи, ближайшей к месту, где он находится.

4. Штрих-кодовые карты авторизации. Штрих-кодовые карты авторизации – простейший способ организации автоматизированной авторизации пользователей в системе. Для изготовления и использования штрих-кодовых карт авторизации не требуется дополнительного оборудования, кроме принтера и сканера штрих-кодов. Минус таких карт – в слабой защите доступа. Скопировать такую карту, как и изготовить оригинал не составляет труда. Более надежная система авторизации – магнитные карты. Для их кодирования и чтения требуется специальное оборудование.

Рассмотрим пример авторизации в программе с картой доступа, который представлен на рисунке 5. Пользователи конфигурации могут использовать как традиционный диалог входа в программу, так и авторизацию с помощью штрих-кодовой или магнитной карты. При запуске сеанса программы с неавторизованным пользователем, открывается форма, предлагающая считать карту.

 

Рисунок 5 – Авторизация карты

 

Для авторизации нужно считать данные штрих-кодовой или магнитной карты.
Закрытие окна приводит к завершению неавторизованного сеанса. Карты предварительно должны быть подготовлены и зарегистрированы в справочнике «Информационные карты», что представлено на рисунке 6.

 

Рисунок 6 – Регистрации карты в справочнике «Информационные карты»

 

Для кодирования магнитных карт требуется устройство для записи таких карт. Штрих-кодовые карты можно распечатать по кнопке «Печать карты», что отражено на рисунке 7.

Рисунок 7 – Пример штрих-кодовой карты

 

5. Штрих-кодирование документов. Технология штрих-кодирования позволяет автоматически распознавать не только товары, но и другие объекты, подлежащие идентификации. Нанесение штрих-кода на распечатываемый документ позволяет в дальнейшем найти в базе данных этот документ за долю секунды.

Рассмотрим пример технологии штрих-кодирования документов. Можно использовать линейные (одномерные) штрих-коды CODE128 или двумерные PDF417 . Преимущество линейного кода в том, что его cсчитывают все сканеры штрих-кодов.

Двумерные штрих-коды считывают сканеры, маркированные "2D". Код PDF417 считывают линейные сканеры с дополнительной маркировкой "PDF417". Преимущество двумерного кода в том, что он может содержать больше информации и при этом намного компактнее.

Механизм генерации и обработки распознавания штрих-кодов документов отличается от штрих-кодирования других объектов (товары, грузы, тара, ячейки, информационные карты). Штрих-код документа генерируется таким, что он содержит всю информацию, необходимую для однозначной идентификации документа и не требует хранения в базе данных. При использовании линейных штрих-кодов, в целях сокращения длины кода, используются вспомогательные справочники, кодирующие части получаемого штрих-кода (вид и префикс документа). При использовании PDF417 дополнительные кодировки не требуются.

Рассмотрим способы использования штрих-кодирования документов. Например, можно использовать такую схему: менеджер распечатывает клиенту документы и отправляет его на склад получать товар. Пока клиент идет/едет на склад, электронное распоряжение на отгрузку поступает в складскую систему, заказ собирается. По сканированию предъявленного клиентом документа, нужный заказ появляется на экране ПК или ТСД кладовщика. И наоборот, распечатываемые на складе документы со штрих-кодами, затем можно обрабатывать в корпоративной системе.

Штрих-кодирование действий. Использование технологии штрих-кодирования выходит за рамки идентификации объектов, и позволяет ускорять работу операторов при помощи сканера штрих-кодов. Рассмотрим как это работает. В справочнике «Штрих-коды действий» заводятся карточки действий, что показано на рисунке 8.

 

Рисунок 8 – Создание карточки действий в справочнике «Штрих-коды действий»

 

Если выбирается объект действия «Приемка» или «Отгрузка», то методы предназначены только для этих документов. Если в качестве «Объекта действия» выбирается «Общий метод», то такая карта будет действовать во всех документах, в том числе в «Приемке» и «Отгрузке», если не предусмотрено специальное аналогичное действие. Например, общий метод будет работать во всех документах, кроме «Приемки» и «Отгрузки».

Там предусмотрены аналогичные действия, но каждый для своей табличной части, что представлено на рисунке 9.

Рисунок 9 – Штрих-коды действий

 

По кнопке «Добавить метод» предлагается список возможных действий, что представлено на рисунке 10:

Рисунок 10 – Выбор значений

 

Если в карте действия указывается несколько методов, то все они будут выполнены по одному сканированию штрих-кода карты. Штрих-код карты имеет формат Code128. Формируется автоматически из подстроки «Act» - указывающей, что это штрих-код действия, и кода элемента справочника. По кнопке «Печать карты» создается печатная форма. Карт действия может быть создано сколько угодно. Каждая карта может включать одно действие, или любую комбинацию осмысленных последовательных действий.

Рассмотрим пример применения. В офисе распечатываются документы, маркированные штрих-кодами. Обработка такого документа оператором склада может выполняться всего в два сканирования, без дополнительных действий. По первому сканированию находится и открывается нужный документ. По второму – выполняется набор действий. Таким образом, оператору не нужно переключаться между различными средствами ввода – сканером штрих-кодов и мышью. Пример для приемки приведен на рисунке 11.

 

Рисунок 11 – Пример применения для приемки

 

Можно в начало действий этой карты добавить, например, «Создать и напечатать штрих-коды». Или разделить перечисленные действия на несколько карт. Пример для отгрузки приведен на рисунке 12.

 

Рисунок 12 – Пример применения для отгрузки

 

Эффективно применять штрих-кодирование действий и при использовании информационных киосков, размещаемых непосредственно на рабочих местах кладовщиков, когда важно свести к минимуму ручной ввод информации.

7. Штрихкодировая линейка для измерения габаритов. Сбор данных о весогабаритных характеристиках товаров при подготовке к запуску системы управления складом (особенно при большом номенклатурном ассортименте) оказывается очень трудоемким. Штрихкодовая линейка помогает облегчить и ускорить процесс. Штрихкодировая линейка представлена на рисунке 13.

 

Рисунок 13 – Штрихкодировая линейка

 

Рассмотрим принцип действия. Каждый сантиметр линейки промаркирован своим штрих-кодом. По высоте, ширине и глубине* штрих-коды разные, поэтому сканировать можно в произвольном порядке. В данном случае используется термин «глубина» вместо более привычного «длина» для понимания, какая сторона фронтальная при размещении в ячейку товара, для которого запрещено вращение по горизонтали. Изготовить линейку можно из файла.

Можно соединить линейку с весами и получить удобную измерительную станцию.

Использовать такой способ регистрации можно:

1. Сканером штрих-кодов, подключенным к ПК. Нужно найти измеряемый товар в справочнике «Номенклатура». В карточке товара выбрать измеряемую единицу и отсканировать три штрих-кода, что представлено на рисунке 14.

 

Рисунок 14 – Нахождение товара в справочнике «Номенклатура»

 

Из этой же формы обрабатывается получение веса от электронных весов, подключенных в режиме онлайн.

2. Радиотерминалом, что отображено на рисунке 15.

Рисунок 15 – Сканирование радиотерминалом

Линейки также можно сканировать в произвольном порядке. Вес товара вводится с клавиатуры.

Рассмотрим "Слепые" штрих-коды. Для маркировки объектов уникальными штрих-кодами можно применять такую технологию: создавать в базе данных уникальные штрих-коды с неопределенным владельцем (объектом кодирования), распечатывать их, и выдавать маркировщикам, оснащенных терминалами или сканерами штрих-кодов. В процессе работы маркировщик приклеивает этикетку на объект, и, сканируя, назначает объекту его уникальный идентификатор. Такой способ маркировки удобен в частности для отбраковки товаров, приемке уникальных паллет, и т.д. без применения достаточно дорогих мобильных принтеров этикеток. Пример данного способа приведен на рисунке 16.

Рисунок 16 – Обработка. Создание штрих-кодов брака

Способы использования штрих-кодов. http://1c-sklad.ru/shtrihcode/

 

2. Сегодня RFID рассматривается как уникальная технология, дающая неоспоримые преимущества перед всеми известными способами маркировки и идентификации. RFID – это технология, использующая радиоволны для автоматической идентификации физических объектов [ Лахири, С. RFID. Руководство по внедрению [Текст]/ С. Лахири. — М.: Кудиц-пресс. — 2007. — 312 с., c. 276 ]. Другими словами эта технология позволяет осуществлять бесконтактный ввод и считывание данных с чипов на расстоянии и без их прямой видимости, используя для этого как стационарные, так и мобильные устройства.

Однако технология не может работать сама по себе. Поэтому необходимо ввести еще одно понятие — RFID-система. Это программно-аппаратный комплекс, состоящий из следующих компонентов:

— Метки.

— Ридера.

— Системы хост-компьютера и программного обеспечения.

Таким образом, можно говорить о том, что RFID-система состоит из двух частей — одна действует согласно законам физики, другая — принципам информационных технологий. Нельзя выделить более ли менее важную часть, так как обе части не могут существовать раздельно в рамках RFID-системы. Самая современная ИТ-система будет бесполезна, если данные, собранные устройствами на первоначальном этапе, будут ненадежными и обрывочными. Точно также, хорошо налаженная RFID-аппаратура будет бесполезна, если данные не будут правильно обрабатываться связанной с ней ИТ-системой. На рисунке представлена схема RFID-системы. На ней ридер (с меткой и антенной) расположен на краю (конце) системы. Такую схему может видеть со своей точки зрения специалист по информационным технологиям или системный интегратор, что представлено на рисунке 17.

 

 

Рисунок 17 – RFID-система с точки зрения ИТ-специалиста
Составлено по: Лахири, С. RFID. Руководство по внедрению [Текст]/ С. Лахири. — М.: Кудиц-пресс. — 2007. — c. 10

 

Меткой называется портативное устройство, которое содержит данные и передает их считывающему устройству с помощью радиоволн. Метки можно классифицировать несколькими способами: по наличию в метке встроенного источника питания и по способности поддерживать перезапись данных.

Классификация и характеристика меток приведена в таблице 4.

 

 

Таблица 4 – Характеристика меток по типу питания

Классификация	Характеристика
1. По типу питания
Пассивные метки	Пассивные метки не имеют собственного источника питания, а вместо этого используют энергию из поступающего от считывателя электромагнитного сигнала. Дальность чтения пассивных меток зависит от энергии считывателя и, как правило, колеблются от 1 см до 9 метров. Пассивные метки намного легче активных, дешевле, а также имеют практически неограниченный срок службы. Пассивная метка состоит из микрочипа и антенны. Недостаток пассивных меток заключается в меньшей дальности чтения, которая зависит от энергии считывателя, а также в необходимости использования более мощных устройств считывания. Сверхтонкий транспондер может быть легко расположен между листами бумаги или пластика с целью интеграции с существующими системами маркировки, включая стандартные принтеры печати штрих-кода и сканеры. Особым типом пассивной RFID-метки является бесконтактная смарт-карта, которая используется во многих различных областях (как удостоверения в системах безопасности, пропуска, карточки лояльности в системах розничной торговли).
Активные метки	Активные метки помимо микрочипа и антенны имеют внутренний источник питания для передачи данных ридеру и электронику для выполнения специализированных задач. Объем памяти активной метки определятся требованиями применения. Некоторые системы оперируют памятью до 1 MB чтобы хранить зашифрованные данные о продукте. Активную метку можно представить себе как компьютер с беспроводной связью. Активные метки имеют большую дальность считывания (около 30,5 м), которая не зависит от энергии считывателя. Активные транспондеры отличаются большими размерами и большей стоимостью, а также ограниченным сроком службы (максимум 10 лет, в зависимости от температурных условий функционирования, а также типа источника питания).
Полуактивные метки	Полуактивные метки имеют те же компоненты, что и активные. Однако для передачи своих данных полуактивная метка использует энергию, которую излучает ридер. Так как полуактивная метка не использует сигнал ридера для своего возбуждения, то в отличие от пассивной, она может быть считана с меньшего расстояния и с более высокой скоростью.
2. По видам памяти
«RO» (Read Only)	Данные записываются только один раз сразу при изготовлении. Такие метки пригодны только для идентификации. В них нельзя записать новую информацию, и их практически невозможно подделать. Такой тип метки используется на малых предприятиях и в небольших пилотных проектах.
«WORM» (Write Once Read Many)	Кроме уникального идентификатора такие метки содержат блок однократно записываемой памяти, которую в дальнейшем можно многократно читать. Эта метка имеет хорошее соотношение цены и рабочих характеристик и является наиболее распространенной.
«RW» (Read and Write)	Такие метки содержат идентификатор и блок памяти для чтения/записи информации. Данные в них могут быть перезаписаны большое число раз. Однако для этого типа метки очень сложной является задача обеспечения безопасности. Такие метки пока мало используются, что связано с их высокой стоимостью.

 

Интегрированная в RFID метку микросхема позволяет сохранять данные и обеспечивает неограниченное количество считываний и записи по отношению к содержащейся на ней информации. Используя данную технологию, возможно, производить маркировку как единичных товаров или групп товаров, так и комплектующих, тары, паллет и любых других объектов.

RFID-ридеры, или приборы для считывания, также бывают нескольких видов – стационарные и переносимые. Стационарные считыватели крепятся неподвижно на стенах, порталах и в других местах. Они могут быть выполнены в виде ворот, вмонтированы в стол или закреплены рядом с конвейером на пути следования изделий. Считыватели такого типа обычно обладают большей зоной чтения и мощностью и способны одновременно обрабатывать данные с нескольких десятков меток. Они наиболее распространены и их стоимость меньше, чем у переносных ридеров. Стационарные считыватели обычно напрямую подключены к компьютеру, на котором установлена программа контроля и учета. Задача таких считывателей – поэтапно фиксировать перемещение маркированных объектов в реальном времени.

Одной из разновидностей стационарного принтера является RFID-принтер, который может печатать штрих-код и записывать RFID-метку одновременно. Переносной или портативный ридер – это мобильный ридер, которым можно пользоваться, держа его в руках. Обладают сравнительно меньшей дальностью действия и зачастую не имеют постоянной связи с программой контроля и учета. Мобильные считыватели имеют внутреннюю память, в которую записываются данные с прочитанных меток и, так же, как и стационарные считыватели, способны записывать данные в метку (например, информацию о произведенном контроле). В зависимости от частотного диапазона метки, дистанция устойчивого считывания и записи данных в них будет различна.

Само по себе закрепление меток на объектах учета, будь то книги или товары на складе, не способно решить проблемы учета и отслеживания. Для того, чтобы построенная RFID система эффективно решала свои задачи, она должна быть органично интегрирована с учетной системой. Только в том случае, если учетная программа будет полностью поддерживать функции предоставляемые системой RFID, потребитель сможет получить максимальную прибыль от внедрения.

Система хост-компьютера и программного обеспечения состоит из четырех основных элементов:

— Оконечных интерфейса/системы.

— Промежуточного ПО.

— Интерфейса АИС предприятия.

— АИС предприятия.

Таким образом, подводя итог всеми вышесказанному, можно сказать, что общая схема функционирования RFID достаточно проста. Радиометка хранит уникальные радиоидентификационные данные об объекте, к которому она прикрепляется. Когда объект, к которому прикрепили такую метку, подносится к соответствующему устройству-ридеру RFID, метка передает ему эти данные при помощи антенны.

Затем ридер считывает информацию с радиометок посредством электромагнитного поля и передает ее в компьютер. После этого данная программа может использовать такие уникальные данные для идентификации объекта, поднесенного к ридеру. Она может затем выполнить самые различные действия, например, обновление информации в базе данных о местоположении данного объекта, посылку сигнала тревоги персоналу торгового зала или полностью игнорировать данные. Как следует из всего вышесказанного, RFID можно назвать одной из технологий сбора данных. [ Ляличкин, М. «МЕТКАЯ» МЕТКА, ИЛИ