WYKORZYSTANIE TECHNOLOGII RFID W LOGISTYCE. Joanna Palonka

Transkrypt

1 WYKORZYSTANIE TECHNOLOGII RFID W LOGISTYCE Joanna Palonka Wprowadzenie Postęp techniczny i technologiczny powodujący elektronizację gospodarki są istotnymi czynnikami wpływającymi na rozwój firm i ich ofert produktowych na rynku logistycznym. Szybki, niezależny dostęp do informacji oraz możliwość jej bezpiecznej wymiany z partnerami staje się głównym czynnikiem integrującym przedsiębiorstwa w łańcuchach dostaw, umożliwiając tym samym budowanie przewagi konkurencyjnej. Skuteczne zarządzanie procesami logistycznymi jest możliwe dzięki wykorzystaniu narzędzi informatycznych oraz technologii mobilnych. W artykule zostaną omówione zagadnienia dotyczące informacyjnego wsparcia procesów logistycznych w gospodarce elektronicznej. 1. Zaplecze informacyjne dla logistyki Nieodzownym warunkiem przetrwania firm na rynkach silnie konkurencyjnych jest umiejętność sprawnego reagowania na zmiany zachodzące w ich otoczeniu - zarówno bliższym jak i dalszym. Pomocne w tym względzie są nowoczesne narzędzia technologii informacyjnej wykorzystywane do efektywnego i skutecznego zarządzania procesami logistycznymi. Na zarządzanie logistyczne składa się formułowanie strategii, planowanie, sterowanie i kontrola (odbywających się w sposób efektywny i minimalizujący globalne koszty) procesów przepływu i magazynowania

2 surowców i materiałów, zapasów, produkcji w toku, wyrobów gotowych i odpowiednich informacji, od punktu pozyskania do punktu konsumpcji w celu jak najlepszego dostosowania się do potrzeb klienta i ich zaspokojenie [WaSp07]. Technologia informacyjna nie dostarcza rezultatów sama z siebie. Najpierw należy zaprojektować i wdrożyć odpowiednie struktury i procesy organizacyjne, wybrać zestawy wykorzystywanych metod i narzędzi, określić ich konfiguracje oraz parametry sterujące, by wreszcie przystąpić do uruchamiania aplikacji planistycznych. Integracja procesów logistyki z narzędziami technologii informacyjnej powoduje, że systemy informatyczne stają się nie tylko integralną częścią podsystemów logistyki, ale także stanowią w coraz większym stopniu platformę do racjonalizacji całego łańcucha dostaw. Obecny postęp technologiczny w projektowaniu, budowie i eksploatacji systemów informatycznych zarządzania jest podstawowym warunkiem rozwoju logistyki. Przepływ informacji w jak najkrótszym czasie i w odpowiedniej formie służy osiąganiu celów zarówno decyzyjnych jak i wykonawczych. Nie ulega wątpliwości, iż podstawą optymalnego systemu logistycznego jest szybka i dokładna informacja. W zarządzaniu logistyką bazuje się na dużej ilości danych dotyczących [Gołe02]: 1. lokalizacji klienta, 2. wielkości zamówienia, 3. lokalizacji zakładów produkcyjnych, składów i centrów dystrybucyjnych,

3 4. kosztów transportu z każdego składu, zakładu produkcyjnego do każdego klienta, 5. dostępnych przewoźników i poziomu oferowanych przez nich usług, 6. lokalizacji dostawców, 7. poziomu zapasów utrzymywanych aktualnie w każdym składzie i centrum dystrybucyjnym. Przepływy informacyjne tworzą układ nerwowy logistyki umożliwiający efektywne zarządzanie zasobami magazynowymi oraz sprawne sterowanie procesami transportu, magazynowania i wytwarzania, opierając się na decyzjach menedżerskich podejmowanych na podstawie posiadanych informacji. Stwierdzić należy, że informacje są katalizatorem zarządzania, czynnikiem, który scala funkcje zarządzania i warunkuje jego skuteczność. W gospodarce elektronicznej informacje są uznawane za czynnik produkcji. Ze względu na złożoność procesu logistycznego i na dużą ilość działań wymagających wzajemnej koordynacji, organizacje dążą do tworzenia i efektywnego wykorzystywania logistycznych systemów informacyjnych LIS (Logistics Information System). Ich główną rolą jest pozyskiwanie, gromadzenie i przetwarzanie danych oraz udostępnianie informacji w celu wykorzystania ich do podejmowania decyzji menedżerskich. Do realizacji zadań stawianych systemom LIS służą: 1. podsystem zbierania danych z różnych źródeł, 2. podsystem gromadzenia danych w bazach danych wyposażony w mechanizmy wyszukiwania danych, 3. podsystem analizy danych zajmujący się przetwarzaniem danych, oceną i prezentacją wyników,

4 4. podsystem wspomagania decyzji umożliwiający dostęp do baz danych, baz wiedzy, modeli analitycznych i mechanizmów wnioskujących. Istotą LIS jest więc pozyskiwanie, gromadzenie i przetwarzanie danych do wykorzystania w procesach podejmowania decyzji i sterowania działaniami logistycznymi. LIS integruje cały łańcuch dostaw na płaszczyźnie przepływów informacyjnych. Integracja obejmuje wszystkie ogniwa łańcucha od źródeł pozyskania surowców poprzez ogniwa wytwórcze, dystrybucyjne aż po końcowego klienta. Na rys. 1 wyróżniono źródła informacji dla systemu LIS. Magazynowanie Produkcja Transport LOGISTYCZNY SYSTEM INFORMACJI Sieci teleinformatyczne Klienci Położenie taboru Rys. 1 Źródła informacji dla systemu LIS Źródło: Opracowanie własne

5 System LIS obejmuje swym zakresem obsługę klienta i komunikację zorientowaną na doskonalenie relacji klient dostawca oraz planowanie i sterowanie związane z wyprzedzaniem w czasie wymagań klientów i monitorowaniem przepływów produktów w celu stwierdzenia odchyleń w stosunku do planu [Gołe02]. Wykorzystanie systemów LIS przyczynia się do osiągnięcia właściwej pozycji konkurencyjnej organizacji. Systemy te pozwalają monitorować parametry obsługi logistycznej klienta takie jak: wielkość dostawy, cykl realizacji zamówienia, procent niezrealizowanych zamówień, procent opóźnionych zamówień, procent reklamacji i procent zwrotów, rabaty / upusty, warunki płatności (terminy), koszty realizacji dostaw. Wieloprzekrojowa i terminowo pozyskiwana informacja z systemów LIS podnosi optymalność podejmowanych decyzji. Duża różnorodność towarów, łatwość nawiązywania kontaktów biznesowych (Internet, łączność radiowa i satelitarna) spowodowały wzmożony przepływ towarów w skali globalnej. Stale powiększająca się rozległość systemu logistycznego wymusza więc zastosowanie nowoczesnych systemów transportowych ITS (Inteligent Transport Systems). Są to systemy bazujące na wykorzystywaniu dostępnych informacji i zaawansowanych technologii komunikacyjnych. Stanowią one podstawę pracy nowoczesnych sieci dystrybucyjnych o zasięgu globalnym oraz w sposób znaczący wspomagają organizację sprawnego systemu logistycznego. Zastosowanie nowoczesnych technologii (GPS, GSM, RFID) do np. śledzenia floty pojazdów z załadunkiem, w połączeniu z zaawansowanymi

6 logistycznymi systemami informacyjnymi w sposób istotny zwiększają skuteczność systemu logistycznego. Wykorzystanie ITS pozwala na osiągnięcie następujących korzyści: 1. usprawnienie kontaktów z klientami, dostawcami, 2. zwiększenie efektywności wykorzystania dostępnych zasobów poprzez np. redukcję przejazdów bez ładunku lub z niepełnym wykorzystaniem możliwości taboru, 3. obniżenie kosztów operacyjnych przez np. optymalizację tras przejazdów, 4. uzyskanie oszczędności obniżenie kosztów personelu, działu zaopatrzenia, 5. lepsze dokumentowanie działań śledzenie i rejestrowanie zawieranych transakcji, 6. skrócenie cyklu zakupów. W celu usprawnienia i wzrostu efektywności systemu logistycznego organizacje zaczynają stosować nowoczesne rozwiązania obejmujące technologie automatycznej identyfikacji obiektów połączone z ich systemem ERP. 2. Istota technologii RFID Duża różnorodność towarów oraz stale powiększająca się rozległość systemu logistycznego wprowadziła system znakowania towarów i ich automatycznej identyfikacji. Polega on na automatycznym identyfikowaniu obiektów na podstawie odczytanej informacji, dokonywanym w systemie komputerowym przy użyciu wyspecjalizowanych urządzeń elek-

7 tronicznych (czytników), przy wykorzystaniu bazy danych o tych obiektach [Gołe02] Automatyczna identyfikacja towarów może odbywać się na podstawie: 1. kodu kreskowego, 2. ścieżki magnetycznej (Magnetic Stripe), 3. fal radiowych (RFID- Radio Frequency Identification), 4. rozpoznawania znaków (OCR Optical Character Recognition), 5. rozpoznawania obrazu (Vision System). W dalszej części artykułu zostanie scharakteryzowana technologia RFID, która stwarza nieznane wcześniej możliwości ulepszeń w procesach logistycznych wewnątrz organizacji i we współpracy w ramach łańcucha dostaw. Koncepcja elektronicznego kodu bazuje na idei przypisania każdemu produktowi unikatowego numeru w skali światowej tak, aby za pomocą Internetu można było śledzić przepływ towarów na poziomie globalnych sieci dostaw [Libe05c]. RFID jest jedną z najprężniej rozwijających się technologii automatycznej identyfikacji obiektów. Technologia ta wykorzystuje sygnały radiowe do bezprzewodowej wymiany danych pomiędzy etykietą a czytnikiem. Dzięki temu nie jest potrzebna bezpośrednia widoczność tych dwóch elementów, jak to ma miejsce w przypadku odczytu kodów kreskowych. Kontrolę nad obiektami sprawuje się dzięki tagom miniaturowym układom scalonym, umieszczanym w formie metek na produktach, opakowaniach czy urządzeniach. Tagi zawierają adres (odniesienie) do bazy danych

8 producenta/dystrybutora. W systemie informatycznym przechowywane i uaktualniane są wszelkie informacje o zametkowanym" obiekcie. Tagi pozwalają więc idealnie śledzić obiekty zainteresowania nawet przez cały ich cykl życia, również w kolejnych ogniwach łańcucha dostaw. Koszt metek radiowych w przypadku ich ciągłego użycia zwraca się szybko, a to dzięki nieograniczonym możliwościom dokonywania zmian informacji w systemie informatycznym organizacji Zasada działania RFID Technologia RFID wykorzystuje sygnały radiowe niskiej mocy do bezprzewodowej wymiany danych pomiędzy etykietą RFID (transponderem) a czytnikiem (dekoderem). Czytniki RFID mogą jednocześnie czytać i przetwarzać dziesiątki etykiet znajdujących się w ich zasięgu. Etykieta RFID (tag) składa się z procesora (IC) i anteny (zwykle napylanej na warstwie izolatora). Dane zapisywane są w pamięci podręcznej IC i transmitowane za pomocą anteny (rys.2). Prędkość transmisji i zasięg zależą od wykorzystanej częstotliwości, wielkości anteny, mocy promieniowania i stopnia zakłóceń sygnału. Etykiety RFID mogą występować w konfiguracji RO (tylko odczyt), RW (odczyt i zapis) oraz WORM (jednorazowy zapis, wielokrotny odczyt) [www1]. Poza tagami, na infrastrukturę RFID składają się: rozwiązanie informatyczne, czytające i przetwarzające dane, oraz czytniki emitujące fale radiowe, złożone z anteny i nadajnika radiowego z dekoderem. RFID połączone z systemem ERP daje dokładną i dostępną w czasie rzeczywistym informację o tym, gdzie przebywa lub przemieszcza się oznaczony metką obiekt (rys.3).

9 Rys 2. Działanie tagów RFID Źródło: [Grab06] 2.2. Standardy w technologii RFID Technologia RFID oferuje znacznie większe możliwości niż kody kreskowe, dlatego też coraz szybciej zyskuje na popularności. Przede wszystkim istotna jest możliwość oznakowania indywidualnym numerem każdego egzemplarza produktu, a nie jak było do tej pory, np. w systemie EAN 1 - każdego typu (wersji) produktu. W ramach EAN wykształciła się komórka, której zadaniem było ustanowienie nowego standardu oznakowania jakim jest EPC (Electronic Produkt Code) nazywany radiowym kodem kreskowym, czy też kodem kreskowym następnej generacji. 1 EAN (European Article umber Europejski Kod Towarowy) rodzina kodów kreskowych wprowadzona w 1976r. przez stowarzyszenie European Article Numbering. Kod został opracowany na podstawie opracowanego wcześniej w USA i Kanadzie kodu UPC. Symbolika została zaimplementowana w globalnym systemie GS1. Jest to kod ciągły, numeryczny, modularny, samosprawdzalny z dodatkową obowiązkową cyfrą kontrolną. Kod wymaga stosunkowo wysokiej precyzji wydruku, stąd nie może być stosowany na niskiej jakości papierze (np. kartonie) oraz wymaga w miarę dobrej jakości drukarek [www3]

10 Rys. 3 Połączenie elementów infrastruktury RFID z systemem ERP Źródło: [KrTr05] Standard EPC (opracowany przez organizację EPCglobal) określa protokół kodowania i przesyłania informacji oraz strukturę danych dla oznakowania pojedynczych produktów w procesie produkcyjnym i logistycznym. Ideą EPC jest oznakowanie każdego egzemplarza produktu numerem unikalnym w skali światowej. EPC wykorzystuje technologię RFID do gromadzenia informacji oraz możliwość powiązania jej z otwartą i dostępną siecią zapewniającą identyfikację i przekazywanie danych w czasie rzeczywistym [Libe05a], [www2] Użytkownicy RFID Z rozwiązań RFID mogą korzystać wszyscy uczestnicy łańcucha dostaw: zarówno producenci, jak i dystrybutorzy i sprzedawcy detaliczni. Inwestując w RFID, można zwiększyć efektywność współpracy całego łańcucha dostaw.

11 Technologia RFID daje ogromne możliwości innowacji wewnątrz dużych firm o złożonych procesach logistycznych. Im bardziej skomplikowane procesy, tym więcej może zyskać firma decydująca się na wykorzystanie RFID. Opłacalność RFID w firmach zwiększa: liczny asortyment (dużo indeksów materiałowych), rozproszona lokalizacja (zakłady w różnych miejscach, duża powierzchnia zakładów), dużo miejsc składowania (fizycznych magazynów, rodzajów magazynów), częste ruchy magazynowe (szybka rotacja materiałów/produktów/ opakowań), duża wartość jednostkowa materiałów/produktów/opakowań, istnienie poziomów ewidencjonowanych opakowań (np. sztuka/paczka/ paleta), duża waga kontroli jakości produktów, często przeprowadzana inwentaryzacja, dodatkowe wymagania i potrzeby informacyjne (np. w branży spożywczej - terminy przydatności do spożycia; w farmacji: ścisła identyfikacja partii surowców) Wdrażanie RFID Projekt wdrożenia RFID jest podobny do każdego innego projektu IT, porównywalnego pod względem zakresu i rozmiaru. Przed wdrożeniem takiego projektu należy wziąć pod uwagę dwa kluczowe problemy biznesowe. Pierwszym problemem jest zidentyfikowanie kluczowych korzyści biznesowych, planowanych do uzyskania z zastosowania technologii RFID. Jest to bardzo istotne, ponieważ pozwala na tworzenie skutecznych narzędzi dla zmierzenia efektywności dostawcy usługi, a także stwarza możliwość zawarcia w kontrakcie odpowiednich zachęt dla dostawcy usługi na dostarczenie jej na wymaganym poziomie. Drugim kluczowym problemem dla organizacji, która chce zastosować RFID jest zidentyfi-

12 kowanie i zlokalizowanie prawdopodobnych zmian w jego istniejących procesach i systemach. Może to dotyczyć przewidywania i unikania problemów łączenia nowych baz danych ze starymi lub przydzielenia znaczących zasobów na wydzielenie istotnych informacji z wielkiego zakresu danych typowo generowanych przez technologię RFID [Libe05c]. 3. Korzyści z zastosowania technologii RFID Technologia RFID oferuje wysoką niezawodność i funkcjonalność w porównaniu do technologii kodów kreskowych tj.[krtr05]: Zwiększona ilość informacji o produktach. Kod kreskowy pozwala na przechowywanie ograniczonej i statycznej informacji o produktach. Metki radiowe, w przeciwieństwie do kodów kreskowych, posiadają adres (kod EPC) do bazy danych. Ilość informacji o produkcie w tej bazie ograniczona jest tylko jej pojemnością. Dane o produktach są zmieniane dynamicznie, bo firma może je na bieżąco aktualizować w systemie informatycznym (np. dane dotyczące aktualnego miejsca przechowywania produktu). Możliwość wykorzystywania tych samych metek w całym łańcuchu dostaw. W przypadku kodów kreskowych zdarza się, że informacja na nich zawarta nie jest wykorzystywana przez kolejne ogniwo łańcucha, gdyż kod kreskowy jest wykonany w innym standardzie. Kod EPC stanowi powszechnie uznany standard dla komunikacji z wykorzystaniem RFID, dlatego też metki radiowe mogą być wykorzystywane przez wszystkie elementy łańcucha dostaw. Większa szybkość obsługi odczytu. Metki radiowe mogą być odczytywane bez przesuwania towarów w pobliżu czytnika, gdyż zasięg fal ra-

13 diowych dla niektórych metek pasywnych sięga dziesięciu metrów. Poprzez zastosowanie zaawansowanych algorytmów antykolizyjnych, wiele tagów może być odczytywanych jednocześnie, np. wszystkie metki na produktach na danej palecie. Bezpieczeństwo informacji o produkcie. Standardowo informację z kodów kreskowych może odczytać każdy za pomocą odpowiedniego czytnika. Standard RFID pozwala na przechowywanie danych o produktach w systemie informatycznym, do którego można ograniczyć dostęp dla wybranej grupy odbiorców. Ponadto, kod EPC identyfikujący osobno każdą sztukę produktu, jest znacznie trudniejszy do podrobienia przez oszustów, niż kody kreskowe, które identyfikują produkty. Możliwość używania w skrajnych warunkach (temperatura, wilgoć, ciśnienie itp.). Wyposażone w dodatkowe sensory tagi można wykorzystać do śledzenia parametrów otoczenia. Własne zasilanie pozwala wówczas metkom pamiętać" wyniki pomiarów. Dzięki temu tagi mogą np. kontrolować, czy produkty spożywcze są przechowywane we właściwych warunkach. 4. Ograniczenia zastosowań technologii RFID Technologia RFID oferuje wysoką niezawodność i funkcjonalność ale za cenę wyższą niż technologia kodów kreskowych. Obecnie obserwuje się stopniowy spadek cen tagów. Masowe zastosowania na pewno jeszcze ten spadek przyspieszą. Technologia RFID będzie wchodziła na rynek stopniowo i długo będzie współistniała z technologią kodów kreskowych bowiem niewiele firm w Polsce zaimplementowało już tę technologię.

14 Kolejne ograniczenie wynika z większej szybkości i ilości odczytywanych metek radiowych bowiem trudne do rozwiązania są problemy z rozdzielczością sygnału w przypadku dużego nagromadzenia znaczników w niewielkiej odległości. Istnieją także pewne ograniczenia, wynikające z samego sposobu działania etykiet radiowych. Otóż niektóre substancje (głównie metale) mogą silnie zakłócać lub wręcz tłumić transmisję radiową. W takich przypadkach często można poprawić transmisję odpowiednio dobierając częstotliwość fal radiowych. By móc czerpać korzyści z zastosowania technologii RFID potrzebne są nie tylko tagi, drukarki metek i czytniki ale także rozwiązania informatyczne, które zepną je w całość z systemem ERP. Technologia RFID należy do tzw. middleware, wymagając połączenia z systemem informatycznym, w którym zarządza się i przetwarza wszystkie dane. To oprogramowanie middleware, przetwarzające sygnały radiowe w znaki ASCI oraz software udostępniający dane o produkcie są kluczem powodzenia technologii RFID. Na rynku oprogramowania niewiele jest takich systemów (np. SAP AII). Są to drogie systemy bowiem wymagają odpowiedniej bazy sprzętowo-programowej w firmie. Do ograniczeń zastosowania technologii RFID można zaliczyć również barierę psychologiczną ze strony pracowników firm. Dzięki tej technologii możliwy jest pełny monitoring personelu łańcucha logistycznego często prowadzony bez ich zgody.

15 Podsumowanie RFID jest nowoczesną technologią skutecznie wspierającą logistyczny system informacyjny. Jest stabilną technologią, która niesie ze sobą udowodnione korzyści biznesowe. Powinna być brana pod uwagę wszędzie tam gdzie istotne jest zwiększenie efektywności, zmniejszenie strat lub poprawa obsługi. Biorąc pod uwagę fakt, że etykiety RFID są wykorzystywane wielokrotnie, nie wymagają kontaktu wzrokowego z czytnikiem, mogą być czytane i zapisywane, w wielu przypadkach są zatem nawet tańsze niż technologia kodów kreskowych, ponieważ ograniczony zostaje nakład pracy i zużycia materiałów wykorzystanych do oznakowania. Korzyści z zastosowania RFID należy zatem rozpatrywać długofalowo a nie na podstawie porównania cen jednostkowych etykiet i czytników. Właściwości tagów i możliwości wpisania rozwiązania RFID w użytkowany przez firmę system ERP to punkt wyjścia do ulepszeń w wielu obszarach, mających wpływ na pozycję konkurencyjną organizacji. Firmy logistyczne mając na uwadze globalny charakter procesów zachodzących w tej branży powinny zadbać o to, żeby móc działać globalnie. Powinny wykorzystywać efektywnie nowoczesne technologie informacyjne: internet i technologie mobilne. Literatura [Gołe02] [Grab06] Gołembska E.(red): Kompendium wiedzy o logistyce., PWN, Warszawa-Poznań 2002 Grabia M.: Zasada działania technologii RFID. E-fakty 11/2006

16 [KrTr05] Krawczyk M., Trojnar B.: RFID nowe źródło przewagi konkurencyjnej. [Libe05a] Liber J.: W oczekiwaniu na standard., Teleinfo 11/05 [Libe05b] Liber J.: Technologie radiowe w dystrybucji i logistyce Teleinfo, cz1,2,3/2005 [Libe05c] Liber J.: RFID w globalnym łańcuchu dostaw., Eurologistic 10/05 [WaSp07] Wartecki A., Spisak-Spisacka R.: Informatyczne wspomaganie zarządzania gospodarką magazynową w aspekcie zasady JiT., Logistyka 1/2007 [www1] z maja 2007 [www2] z maja 2007 [www3] z maja 2007 Informacje o autorach: Joanna Palonka Katedra Informatyki Akademia Ekonomiczna ul. Bogucicka Katowice Polska Numer telefonu (fax) +48/32/ palonka@ae.katowice.pl