【摘 要】我們需要識別倉庫中的所有貨物,但倉庫中的貨物成千上萬,貨物名稱五花八門,所以貨物的身份識別技術(shù)的應(yīng)用就顯得尤為重要。條形碼,二維碼和被稱為電子標(biāo)簽的RFID自動識別技術(shù)已經(jīng)深入到我們的生活之中,隨時為我們進(jìn)行服務(wù)。二維碼的出現(xiàn)是對條形碼從容量到性能,應(yīng)用等全方位的提升。供應(yīng)鏈的最好模型就是SCOR模型在企業(yè)物流過程中得到有效應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】身份識別;自動識別技術(shù)中的主要方法和技術(shù);SCOR模型
隨著人類社會邁入21世紀(jì),經(jīng)濟(jì)全球化的不斷深入,國際分工的日益增強(qiáng),中國成為了世界工廠,成為全球產(chǎn)業(yè)鏈中的重要一環(huán)。競爭的日益白熱化,對我們物流的效率、成本、服務(wù)質(zhì)量都提出了更高的要求,但同美國等先進(jìn)水平相比我們還有很大差距。下面通過一組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來分析一下我們和先進(jìn)水平之間的差距。
從上表可以看出,中美兩國企業(yè)物流成本的組成,在定單處理,存貨管理和運(yùn)輸環(huán)節(jié)上我們相比美國的數(shù)據(jù)還有很大的差距。僅僅一項(xiàng)倉儲費(fèi)用有優(yōu)勢。而涉及管理分析成分越重的環(huán)節(jié),我們同美國的差距就越大,其中僅僅庫存成本一項(xiàng)就比美國的物流總成本還高0.68%。CompTIA公司的David Som
mer說得好:“成功的公司對良好的庫存管理有著深刻的認(rèn)識。知道貨物的庫存信息和存放位置是公司具有競爭優(yōu)勢的重要方面。”如何能對整個供應(yīng)鏈中的產(chǎn)品做到可視化呢?首先我們需要識別倉庫中的所有貨物,但倉庫中的貨物成千上萬,貨物名稱五花八門,所以貨物的身份識別技術(shù)的應(yīng)用就顯得尤為重要。首先我們先探討一下什么是身份識別(Identification)。談到身份識別,我們可以從兩個方面來看,一個是對人的識別;一個是對物的識別。對人的識別,我們可以通過身份證,護(hù)照等文件來識別陌生人的身份。將來也可以通過高科技做到對每個人所獨(dú)有的生物特征如指紋、虹膜、聲音作為識別的依據(jù)。那么對貨物我們可以采用怎樣的方法呢?其實(shí),大家只用日常生活做一下觀察,就可以了解到我們對貨物是如何進(jìn)行識別的了。條形碼(bar code),超市中每一件物品包裝上都可以發(fā)現(xiàn)它的蹤跡。二維碼(2D code),在一些電子商品,如高檔照相機(jī),CPU等商品上可以發(fā)現(xiàn)它的存在。射頻識別(RFID),大家乘坐公共交通時可能用到的交通卡,2008北京奧運(yùn)會的門票等等。我們的生活已經(jīng)離不開這些識別技術(shù)了。這些識別技術(shù)已經(jīng)深入到我們的生活之中,隨時為我們進(jìn)行服務(wù)。
條形碼 二維碼 RFID電子標(biāo)簽
如何進(jìn)行身份識別呢?身份識別的實(shí)現(xiàn)需要哪些條件和設(shè)備呢?首先我們需要制定規(guī)則即如何編碼和解碼。其次我們需要一些硬件設(shè)備,比如掃描槍,當(dāng)然掃描槍有條形碼和二維碼的,也有混合型的,兩種碼都能讀。數(shù)據(jù)庫的支持是必不可少的,因?yàn)闂l形碼所帶的信息都是有限的,基本上都是該商品的基本信息,這僅僅起到索引的作用,因此需要強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫和后臺處理系統(tǒng)來完成更復(fù)雜的應(yīng)用。
條形碼基本應(yīng)用圖
一、自動識別技術(shù)
到這里,我們對身份識別有了一個基本的了解了。下面我們會針對幾種流行的,比如條形碼、二維碼和被稱為電子標(biāo)簽的RFID做一些比較和說明。
1.條形碼。條形碼最早出現(xiàn)在上世紀(jì)40年代,得到大規(guī)模應(yīng)用是在70年代美國超級市場Ad Hoc委員會制定出通用商品UPC碼后,并在73年由美國統(tǒng)一編碼協(xié)會(UCC)完成了該碼的標(biāo)準(zhǔn)化工作。同年,美國食品雜貨業(yè)將UPC碼作為該行業(yè)的通用標(biāo)準(zhǔn)碼,推動了條形碼技術(shù)在銷售流通領(lǐng)域里廣泛使用。UPC碼在美洲的成功直接影響到了歐洲人,歐洲共同體在UPC-A碼的基礎(chǔ)上制定了EAN-13和EAN-8碼,并成立了歐洲物品編碼協(xié)會(簡稱EAN),后EAN發(fā)展成國際性組織,改名為“國際物品編碼協(xié)會”(IAN),但屈從于習(xí)慣,簡稱仍為EAN。
2.由于一維條碼的信息容量很小,如商品上的條碼僅能容納幾位或者幾十位阿拉伯?dāng)?shù)字或字母,商品的詳細(xì)描述只能依賴數(shù)據(jù)庫提供,離開了預(yù)先建立的數(shù)據(jù)庫,一維條碼的使用就受到了局限?;谶@個原因,人們迫切希望發(fā)明一種新的碼制,除具備一維條碼的優(yōu)點(diǎn)外,同時還有信息容量大、可靠性高、保密防偽性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。為了滿足人們的這種需求,美國訊寶公司經(jīng)過幾年的努力,于1991年正式推出名為PDF417的二維條碼,簡稱為PDF417條碼,即“便攜式數(shù)據(jù)文件”。二維碼從此誕生。了解了它們誕生的背景,我們對它們的特性能也就能了解一二了,具體分析如下:
條形碼與二維碼外形比較
從上圖我們可以看出,條形碼和二維碼的最大不同在于,條形碼只在一個方向上儲存信息,形成一條信息線。而二維碼的信息是存儲在兩個方向上的,從而形成了一個信息面。所以在表象后面的實(shí)質(zhì)就是二維碼所包含的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于條形碼,即形成了二維碼了小尺寸,高密度的特性;同時二維碼在某種意義上是可以脫離數(shù)據(jù)庫的支持而單獨(dú)被利用。下面表格對兩種碼制的數(shù)據(jù)容量作了一個比較。
二維碼除了容量巨大以外,還可以利用激光打印技術(shù)在超小空間上使用,甚至在金屬物,塑料等材質(zhì)上生成。另外二維碼的讀取可以在360度范圍,任意方向上進(jìn)行。而不是象條形碼必須在水平位置上讀取并且傾斜角度有限。最后由于二維碼具有數(shù)據(jù)校驗(yàn)功能,所以在碼受到污損和局部丟失時還能通過數(shù)據(jù)校驗(yàn)來修復(fù)原碼,實(shí)現(xiàn)可靠讀取。增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的抗干擾能力。
二維碼讀取硬件系統(tǒng)(OMRON公司產(chǎn)品)
下圖是軟件處理的過程:
二維碼軟件識別流程
所以可以說二維碼的出現(xiàn)是對條形碼從容量到性能,應(yīng)用等全方位的提升。
3.2004年中,隨著沃爾瑪(Wal-Mart)的一聲號角,揭開了RFID大規(guī)模使用的序幕。這項(xiàng)技術(shù)起源于二戰(zhàn)期間的英國,最初的技術(shù)主要是用于空軍飛機(jī)進(jìn)行敵我識別用的。RFID(Radio Frequency Identification)顧名思義,是利用射頻方式對物品進(jìn)行身份識別的一種技術(shù)。RFID是一種非接觸式識別技術(shù),其基本原理是利用射頻(RF)訊號和空間耦合的傳輸特性,實(shí)現(xiàn)對物品的自動辨識。RFID主要由兩大系統(tǒng)組成:詢問器(Interrogator)或稱讀寫器(Reader);應(yīng)答器(Transponder)或稱標(biāo)簽(Tag)。Tag內(nèi)建微芯片(Microchip)和天線,此芯片通過RFID讀寫器發(fā)出的訊號與自帶的天線耦合后完成數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)身份識別。如圖所示,Tag的封裝形式有多種多樣,讀寫器隨工作頻段的不同其大小和形式也不太一樣,另外控制器將信息采集系統(tǒng)與后臺數(shù)據(jù)庫支持系統(tǒng)關(guān)聯(lián)起來形成一個閉環(huán)的控制。
RFID系統(tǒng)工作示意圖
因?yàn)樯漕l的頻譜較寬,根據(jù)不同頻段所研發(fā)的設(shè)備也有不同,其特性也不相同。根據(jù)不同的用途,Tag制造材料也有不同,把常用的三種典型的記憶體特點(diǎn)作個比較(如下圖):
綜上所敘,我們可以總結(jié)出RFID的優(yōu)點(diǎn)如下:(1)非接觸操作,長距離識別,可進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,存儲的數(shù)據(jù)量大。(2)無機(jī)械磨損,壽命長,并可工作于各種油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境,有的甚至可以工作在180~250度的高溫環(huán)境下。(3)可識別高速運(yùn)動物體并可同時識別多個電子標(biāo)簽,即進(jìn)行批量作業(yè)。(4)讀寫器具有不直接對最終用戶開放的物理接口,保證其自身的安全性。(5)數(shù)據(jù)安全方面除電子標(biāo)簽的密碼保護(hù)外,數(shù)據(jù)部分可用一些算法實(shí)現(xiàn)安全管理。(6)讀寫器與標(biāo)簽之間存在相互認(rèn)證的過程,實(shí)現(xiàn)安全通信和存儲。
二、身份識別技術(shù)在企業(yè)物流過程中的應(yīng)用
描述供應(yīng)鏈的最好模型就是SCOR模型了,它是建立在五個不同的管理流程之上的。(見下圖)
SCOR模型
這五個流程分別是計(jì)劃、采購、生產(chǎn)、配送、退貨五個流程。這個模型高度地將整個供應(yīng)鏈完整地進(jìn)行了描述和歸納。所以現(xiàn)在我將借助SCOR模型,簡單地談?wù)勅绾卧诠?yīng)鏈的幾個實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié)使用自動身份識別技術(shù)。
1.采購環(huán)節(jié)。主要是進(jìn)行原材料的采購,為了更好地對原料進(jìn)行控制,滿足生產(chǎn)的需要。一般會采用先進(jìn)先出的批次管理。為了實(shí)現(xiàn)對原料庫存的精確控制和實(shí)時管理,我們就需要利用條形碼技術(shù)來對原料的供應(yīng)商,品種,規(guī)格,包裝形式等進(jìn)行科目管理。同時利用POS系統(tǒng)把好進(jìn)庫和出庫關(guān),簡化盤點(diǎn)流程,對在庫原料實(shí)施可視化管理,隨時分析庫存的變化,掌握原料消耗情況,及時調(diào)整進(jìn)貨計(jì)劃,減少乃至杜絕缺料情況發(fā)生,最大限度地保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行,最大限度地優(yōu)化庫存結(jié)構(gòu)。在這個環(huán)節(jié),物料的身份識別可采用簡單的條形碼控制,一般供應(yīng)商都可以提供這樣的支持。對原料要求較高的企業(yè),可以要求上游廠家提供二維碼支持,提供原料相關(guān)技術(shù)參數(shù)或可追溯信息。
2.生產(chǎn)環(huán)節(jié)。我們這里以汽車制造業(yè)為例來說明生產(chǎn)物流對物料身份識別的要求。汽車制造是通過流水作業(yè)線來完成的。一輛汽車要由成千上萬個零件裝配而成,根據(jù)汽車型號不同,所需要的零部件的品種和數(shù)量也不同。有的要空調(diào),有的要后備箱,有的要機(jī)械換檔變速箱,有的要液壓變速箱等等。為了能按訂單生產(chǎn),并保證生產(chǎn)的高效性。一般車廠都會采用混流生產(chǎn)方式并且添加防差錯系統(tǒng)。這樣對生產(chǎn)中各種零件的自動識別就要求相當(dāng)高,有的一個零件需要好幾個工位才能完成,加工中的數(shù)據(jù)也需要傳遞到下一工位,所以通常會在流水線的每個工位都會配置自動識別系統(tǒng),這通常是能讀能寫,抗干擾能力強(qiáng)的RFID方式,并用工業(yè)總線和控制系統(tǒng)將其全部整合在一起,實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)。所以在自動化程度越高的企業(yè),例如,汽車生產(chǎn),半導(dǎo)體制造,電子企業(yè),煙草企業(yè)等,在生產(chǎn)過程中對物料的身份的自動識別的要求也最高。
3.配送環(huán)節(jié)。我們以倉庫的物流作業(yè)為例來進(jìn)行說明。倉庫作業(yè)包括配送中心的訂貨、進(jìn)貨、存放、揀貨、出庫。過程如下:(1)配送中心的進(jìn)貨驗(yàn)收作業(yè)。對整箱進(jìn)貨的商品,其包裝箱上有條形碼,放在輸送帶上經(jīng)過固定式掃描器(條形碼和二維碼)的自動識別,可接受指令傳送到存放位置附近,也可使用移動掃描器(條形碼和二維碼)識別后通過無線局域網(wǎng)傳回服務(wù)器進(jìn)行處理。對整個托盤進(jìn)貨的商品,叉車駕駛員用手持式掃描器(條形碼和二維碼)掃描外包裝箱上的條形碼或二維碼碼標(biāo)簽,利用計(jì)算機(jī)與RFID數(shù)據(jù)通信系統(tǒng),可將存放指令下載到叉車的終端機(jī)上。(2)補(bǔ)貨作業(yè)?;跅l形碼或二維碼進(jìn)行補(bǔ)貨,可確保補(bǔ)貨作業(yè)的正確性。有些揀貨錯誤源于前項(xiàng)的補(bǔ)貨作業(yè)錯誤。商品進(jìn)貨驗(yàn)收后,移到保管區(qū),需適時,適量的補(bǔ)貨到撿貨區(qū);避免補(bǔ)貨錯誤,可在儲位卡上印上商品條形碼與儲位碼的條形碼或二維碼,當(dāng)商品移動到位后,以手持式掃描器(條形碼和二維碼)讀取商品條形碼和儲位碼條形碼,由計(jì)算機(jī)核對是否正確,這樣就可保證補(bǔ)貨作業(yè)的正確。(3)揀貨作業(yè)。揀貨有兩種方式:一種是按客戶進(jìn)行揀取的摘取式揀貨;另一種是先將所有客戶對各商品的訂貨匯總,一次揀出,再按客戶分配各商品量,即整批揀取,二次分揀,成為播種式揀貨。對于摘取式揀貨作業(yè),再揀取后用掃描器(條形碼和二維碼)讀取剛揀取商品上的信息碼,即可確認(rèn)揀貨的正確性。對于播種式揀貨作業(yè),可使用自動分貨機(jī),當(dāng)商品在輸送帶上移動時,有固定條形碼掃描器判別商品貨號,指示移動路線與位置。(4)交貨時的交點(diǎn)作業(yè)。交貨時的交點(diǎn)作業(yè)通常分為兩種形式,一種是由配送中心出貨前即復(fù)點(diǎn)數(shù)量,另一種是交由客戶當(dāng)面或事后確認(rèn)。對于配送中心出貨前的復(fù)點(diǎn)式作業(yè),由于在揀貨的同時已經(jīng)以信息碼確認(rèn)過,就無需進(jìn)行此復(fù)點(diǎn)作業(yè)了。對于客戶的當(dāng)面或事后確認(rèn),由于揀貨時已用條形碼確認(rèn)過,無需交貨時雙方逐一核對。(5)倉儲配送作業(yè)。其實(shí)商品的自動辨識方法還可以采用磁卡,IC卡等其他方式來達(dá)成。但以物流倉儲配送作業(yè)而言,由于大多數(shù)的儲存貨品都具備有條形碼,所以用條形碼作自動識別與資料收集是最便宜,最方便的方式。商品條形碼上的資料經(jīng)條形碼讀取設(shè)備讀取后,可迅速,正確,簡單地將商品資料自動輸入,從而達(dá)到自動化登錄,控制,傳遞,溝通的目的。其在儲存管理的效益上有:第一,登錄快速,節(jié)省人力;第二,提高物流作業(yè)效率;第三,減少管理成本;第四,降低錯誤率,提高作業(yè)質(zhì)量;第五,更精確地控制儲位的指派與貨品的揀??;第六,可方便有效地盤點(diǎn)貨品,準(zhǔn)確地掌握庫存,控制存貨;第七,可做到實(shí)時數(shù)據(jù)收集,實(shí)時顯示,并經(jīng)計(jì)算機(jī)快速處理而達(dá)到實(shí)施分析與實(shí)施控制的目的。
4.退貨環(huán)節(jié)?;蛘哂址Q返回物流,分實(shí)物返回和信息返回。先談?wù)剬?shí)物返回,當(dāng)我們對SCOR模型中各環(huán)節(jié)的控制力越來越強(qiáng),我們最終的產(chǎn)品和服務(wù)也就越來越精準(zhǔn)。當(dāng)然也會時不時聽到一些不和諧音,某某型號的產(chǎn)品被召回,某某批次的產(chǎn)品被召回。產(chǎn)品被召回不是一件好事,但從另一個角度看,市場反饋的產(chǎn)品不良信息,正是通過在各個環(huán)節(jié)中使用了身份識別系統(tǒng),我們才能夠?qū)Ξa(chǎn)品經(jīng)過的每一個過程進(jìn)行追溯,分析,定位,并將自身的損失控制在最小,將市場的不良影響控制在最小。信息返回,主要是利用了二維碼的數(shù)據(jù)容量大(2000字節(jié)),利用不同算法可以進(jìn)行數(shù)據(jù)保密的特點(diǎn)對產(chǎn)品銷售渠道進(jìn)行管理,對渠道的覆蓋能力進(jìn)行分析。也可以利用它進(jìn)行防串貨控制。
通過對身份識別在SCOR各環(huán)節(jié)中的應(yīng)用情況,我們可以做出這樣的推斷:隨著時間的推移,身份識別逐漸分為兩大方向:靜態(tài)識別和動態(tài)識別。所謂靜態(tài)識別就是物料或者是商品本身的信息存在于本體之上。這一般會采用二維碼技術(shù)。所以隨著二維碼讀取設(shè)備的普及和采購成本的下降,二維碼會逐漸取代條形碼的位置出現(xiàn)在各種商品的外包裝或是產(chǎn)品本體上。所謂動態(tài)識別就是指物料或商品在生產(chǎn)過程中或者是在運(yùn)輸配送過程中所需要提供的信息,通常會采用RFID的方式進(jìn)行記錄,它保留的是管理的痕跡,可追溯的線索。
自動識別技術(shù)在企業(yè)物流領(lǐng)域的應(yīng)用,已經(jīng)成為企業(yè)提高管理水平,降低成本、增加效益的必然途徑。對于鐵路、公路、航空、港口、海關(guān)、倉儲、包裝、加工、配送、物流中心等物流企業(yè),或制造業(yè)的物流系統(tǒng),以及商業(yè)連鎖、郵政系統(tǒng)等都離不開自動識別技術(shù)。自動識別技術(shù)是供應(yīng)鏈管理的技術(shù)基礎(chǔ),是物流管理現(xiàn)代化、提高企業(yè)管理水平和競爭力的重要技術(shù)手段,其發(fā)展前景不可低估。