W dzisiejszych czasach, możliwość identyfikacji materiałów i towarów na poszczególnych etapach łańcucha dostaw, jest podstawą wielu procesów w obrębie produkcji, magazynowania i transportu. Wyodrębnić można dwa zasadnicze sposoby identyfikacji. Pierwszy oparty jest na dokumentach, takich jak faktury, dowody przyjęcia czy wydania. Poleganie wyłącznie na dokumentacji, jest jednak obecnie daleko niewystarczające. Alternatywna metoda, to automatyczne odczytywanie danych z etykiet, znajdujących się bezpośrednio na artkułach, ich opakowaniach lub nośnikach.

 

Przewagą automatycznej identyfikacji, jest większa aktualność i bezbłędność dostarczanych informacji. Znacząco ogranicza ona ryzyko rozbieżności między spodziewaną, a rzeczywistą lokalizacją towarów. System automatycznej identyfikacji wymaga zastosowania etykiet, zawierających informacje o towarze, czytnika oraz interfejsu, pozwalającego przesyłać zeskanowane informacje do bazy danych systemu informatycznego. Zapisane na etykietach dane, mogą być przesłane i przetwarzane m.in. w systemach ERP (Enterprise Resource Planning), realizacji produkcji (MES – Manufacturing Execution System), zarządzania magazynem (WMS – Warehouse Management System) czy zarządzania transportem (TMS – Transport Management System).

 

Systemy automatycznej identyfikacji, znacząco przyspieszają i ułatwiają realizację zadań związanych z ewidencją zapasów, zarządzaniem stanami magazynowymi czy inwentaryzacją. Pozwalają na błyskawiczne rejestrowanie wyrobów gotowych na liniach produkcyjnych, a następnie dostarczanie tych informacji do systemom realizacji produkcji. Są także istotnym elementem tworzenia genealogii produktu (traceability), w przebiegu całego łańcucha dostaw.

 

Jednym z najważniejszych czynników, determinujących wybór systemu automatycznej rejestracji, jest ilości informacji, jaką potrzebujemy umieścić na etykiecie. Wynika to ściśle z funkcji, jaką etykieta ma pełnić:

• funkcja prostej identyfikacji – na etykiecie zapisywany jest wyłącznie kod, który następnie jest porównywany z bazą danych, w której znajdują się szczegółowe informacje, na przykład  na temat towaru
• funkcja złożonej identyfikacji – etykieta pozwala na zapisanie określonego zestawu  danych, zawierających informacje o towarze.

 

Innym ważnym aspektem wyboru są warunki środowiskowe panujące podczas przechowywania, transportu i odczytywania etykiet, takie jak np.  temperatura, zanieczyszczenia, wilgotność, promieniowanie poziom oświetlenia. Nie mniej istotna jest również wymagana szybkość odczytu, w sytuacji gdy na przykład towaru przemieszczają się po taśmie.

 

Jakie rozwiązania, są dziś najpowszechniej wykorzystywane w systemach automatycznego identyfikowania towarów?

 

Najstarsza i najczęściej stosowana metoda automatycznego rejestrowania, opiera się na wykorzystaniu etykiet zawierających kody kreskowe. Stanowi je układ czarnych i białych kresek, pozwalających zapisać informacje liczbowe i tekstowe. Do największych zalet tej metody należą:

• niska cena
• duża szybkość odczytu
• bardzo niski współczynnik błędnych odczytów
• łatwość wydruku
• uniwersalność

Wadą technologii kodów kreskowych, jest konieczność dokonywania odczytu z bliskiej odległości, a także niska odporność etykiet na uszkodzenia. Dlatego ich stosowanie w trudnych warunkach nie jest zalecane.

Ograniczeniem technologii kodów kreskowych, jest również statyczny charakter zapisu danych. Raz utworzonej informacji nie można zmodyfikować, konieczne jest wydrukowanie nowej etykiety.

Od lat obserwujemy wzrost popularność kodów QR (Quick Response Code), będących dwuwymiarową odmianą kodów kreskowych. Pozwalają one zapisać większą ilości informacji, znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie ważna jest szybkość odczytu (np. gdy towary są w ruchu). Kody QR, w przeciwieństwie do klasycznych kodów kreskowych, umożliwiają odczyt nawet w przypadku częściowego uszkodzenia lub zabrudzenia etykiety.

Zastosowanie technologii RFID (Radio frequency identification), polega na pobraniu przy pomocy anten czytnika informacji zawartej w znaczniku (chipie). Chipy RFID, pozwalają na zapisanie większej ilości informacji niż etykiety z kodem kreskowym. W zależności od wersji, etykiety RFID mogą być przeznaczone tylko do odczytu, albo pozwalać na wielokrotne nadpisywanie danych. Poszczególne chipy różnią się sposobem zasilania, może być ono wewnętrznie – poprzez wbudowaną baterię, lub zewnętrznie – poprzez pole elektromagnetyczne generowane z anteny czytnika. Cena tych pierwszych jest znacznie wyższa.

Technologia RFID pozwala pobierać dane z większej odległości niż ma to miejsce w przypadku kodów kreskowych, dodatkowo charakteryzuje się większą elastycznością w kwestii odczytu etykiet z na różnej odległość. Dla porównania, laserowy czytnik kodów kreskowych dobrze sprawdza się tylko na bliskich dystansach, albo tylko dalekich (modele typu long range). Dużą zaletą  technologii RFID, jest także poprzez niektóre przeszkody fizyczne. Dodatkową zaletą, jest też możliwość skanowania wielu etykiet jednocześnie.

Najważniejszymi barierami wykorzystania technologii RFID, jest stosunkowo wysoka cena etykiet, a także trudności we współpracy z niektórymi grupami artykułów (np. z płynami, papierem w ryzach czy produktami w metalowych puszkach).

Specyficznym sposobem wykorzystania technologii identyfikacji radiowej, są tzw. bramki RFID. Są to modułowe systemy, składające się z części sprzętowej, zawierającej m.in. anteny do detekcji chipów, oraz oprogramowania umożliwiającego komunikację z dowolnym system informatycznym (ERP, MES, WMS). Taka instalacja pozwala jeszcze bardziej przyspieszyć i zautomatyzować proces identyfikacji.

 

Przykładowym miejscem umieszczenia bramki RFID, jest obszar leżący w ciągu komunikacyjnym między halą produkcyjną a magazynem. Przetransportowanie przez bramkę artykułów, automatycznie powiększą stany magazynowe w systemie WMS. Bramka RFID może również być ustawiona na linii produkcyjnej, dostarczając systemowi MES (Manufacturing Execution System) informacji o ilości wyprodukowanej ilości towaru.

OCR (Optical Character Recognition) to systemy wizyjne, składające się z kamer i oprogramowania, pozwalające odczytywać znaki (litery, cyfry, kody kreskowe) umieszczone na artykułach. Metodę OCR wykorzystuje się przeważnie w sytuacji, gdy warunki środowiskowe (najczęściej wysoka temperatura) lub wymiary i kształt przedmiotu uniemożliwiają zastosowanie etykiet z kodem kreskowym lub RFID.

Istotnym ograniczeniem technologii OCR, jest znaczny spadek jakości odczytu w sytuacji uszkodzenia lub zabrudzenia znaków.

Etykiety to nie jedyny sposób oznaczania towarów dla celów automatycznej identyfikacji. Alternatywną metodą jest technologia znakowania bezpośredniego (DPM – Direct Part Marking). Jest ona najczęściej używana w sytuacji, gdy warunki środowiskowe uniemożliwiają zastosowanie innych rozwiązań.

Do umieszczania oznaczeń wykorzystuje się m.in. takie metody jak:

• grawerowanie
• wyżłabianie (dot peening) – maszyna nanosi kod uderzeniami grotu
• wypalanie laserem
• wytrawianie – przy pomocy kombinacji szablonu i substancji chemicznych

Wybór metody automatycznej identyfikacji podyktowany jest celem, jaki ma ona spełniać. Czasami wybór tylko jednej technologii będzie niewystarczający. Przykładowo, jeżeli przedsiębiorstwo pragnie stworzyć pełną genealogię produktu w przebiegu całego łańcucha dostaw, na poszczególnych jego odcinkach konieczne może okazać się użycie odmiennych technologii identyfikacji.

 

Do znalezienia optymalnego rozwiązania, niezbędne jest rozpoznanie potrzeb w zakresie ilości umieszczanych na etykiecie informacji, jak również określenie warunków jakie panują podczas przechowywania i rejestrowania artykułów. Dobrze dobrane rozwiązanie pozwoli usprawnić proces rejestrowania i śledzenia towarów, a także uniknąć utrudnień związanych z ograniczeniami poszczególnych metod.

 

Marek Wiązowski, Quantum Qguar

Foto: Quantum Qguar