Автоматическая идентификация грузов в логистике

Стремясь сэкономить время и добиться большей точности в данных, многие транспортные компании переходят на автоматическую идентификацию, которая позволяет лучше отслеживать грузы.

Что такое автоматическая идентификация груза?

Автоматическая идентификация и сбор данных (automatic identification data capture, AIDC) – это группа методов, позволяющих автоматически идентифицировать объекты, собирать о них данные и вводить эти данные непосредственно в компьютерные системы без вмешательства человека. К этой категории принято относить такие технологии из области грузоперевозок, как штрихкодирование и RFID-метки.

Коллаж - штриходирование в автомобильных грузоперевозках

Штрихкодирование грузов

Вездесущее штрихкодирование – пожалуй, одна из наиболее распространенных технологий в управлении грузоперевозками. Оно в последнюю очередь приходит на ум, когда речь идет о высоких технологиях, но именно этот довольно рутинный и порой скучный элемент цепочки поставок служит основой для значительной ее части.

Изначально штрихкоды использовались для идентификации железнодорожных вагонов. Вагон, проходивший мимо маркера, идентифицировался по штрихкоду, а дальше, исходя из данных, определялась станция назначения и перевозимый груз.

Со временем штрихкод стали применять и для ряда других целей, в том числе для регистрации данных на кассовых терминалах (по стандартам UPC/EAN/GTIN), движения товаров внутри компании и отслеживания грузовых контейнеров по SSCC-коду (Serial Shipping Container Code).

В сфере грузоперевозок из перечисленных применений наиболее актуально отслеживание грузовых контейнеров по  SSCC-коду, о чем и пойдет речь в данной статье. Но прежде необходимо понять некоторые принципы, лежащие в основе штрихкодирования.

Чаще всего штрихкод имеет линейную структуру, в которой данные представлены двоичным кодом (единицами и нулями) с помощью набора линий и промежутков между ними. Эти линии и промежутки имеют разную толщину и следуют в различных комбинациях. Чтобы штрихкод можно было отсканировать, он должен быть напечатан с достаточной точностью и уровнем контраста между линиями и промежутками (именно поэтому он черно-белый).

Для чтения штрихкодов в сканерах используются различные технологии. Наиболее распространены лазеры и камеры. Сканеры могут быть стационарными, как большинство сканеров в супермаркетах, или ручными, как те, которые часто используются при инвентаризации (они называются терминалы сбора данных).

Существуют различные стандарты штрихкодирования. В розничной торговле широко применяется формат UPC (Universal Product Code) – стандарт, используемый для маркировки потребительских товаров во многих странах, включая США, Россию, Канаду, Великобританию, Австралию и Новую Зеландию. Штрихкод стандарта UPC состоит из двенадцати цифр, составляющих уникальный идентификатор каждого товара.

Первая группа цифр (их может быть от шести до девяти) – так называемый префикс компании (company prefix), который присваивается некоммерческой организацией (GS1). Это последовательность цифр уникальным образом идентифицирует компанию и неизменно присутствует на всех ее товарах. Следующая группа цифр называет кодом товара (product number). Она служит уникальным идентификатором конкретной товарной позиции (stock-keeping unit, SKU). В отличие от префикса компании GS1 коды товаров присваиваются каждой компанией самостоятельно и не следуют какому-то определенному соглашению. Последний символ кода называется контрольной цифрой (check digit). Эта цифра вычисляется по некоторому алгоритму на основе первых одиннадцати цифр кода UPC.

Нужно иметь ввиду, что код UPC – не единственный стандарт штрихкодирования. Для внутренних целей (непотребительских товаров), особенно для инвентаризации, компании часто используют другие стандарты, например Code 29. Еще один распространенный стандарт штрихкодирования, нашедший широкое применение в грузоперевозках, — это Code 128. Основное отличие Code 128 от UPC заключается в том, что он был разработан с учетом возможности кодировать буквы наряду с цифрами, и таким образом, Code 128 позволяет кодировать алфавитно-цифровую информацию.

Широкое применение данного стандарта в грузоперевозках связано с его пригодностью для кодирования транспортных этикеток и почтовых адресов (например, почтовая служба USPS печатает наклейки, служащие подтверждением доставки, с использованием штрихкода Code 128). Штрихкод стандарта Code 128 позволяет закодировать большое количество информации.

Штрихкод
Пример штрихкода стандарта Code 128

Серийный код грузового контейнера (SSCC) – особый инструмент в управлении грузоперевозками

SSCC  — это стандарт кодирования и передачи данных, призванный обеспечить всем сторонам (производителям, перевозчикам, дистрибуторам и розничным продавцам) возможность отслеживать перевозимые перегрузы. Стандарт SSCC основан на формате Code 128 и рассчитан на как можно более широкий круг применений в системе дистрибуции. Вкупе с предварительным уведомлением о поставке, подаваемым через систему электронного документооборота, SSCC-код может применяться для отгрузки, приемки, инвентаризации, сортировки, проверки данных по заказам на поставку и отслеживания грузов в пути.

В наиболее распространенной своей форме SSCC-код – это стандартизированная система идентификации и маркировки транспортных контейнеров (упаковок). С точки зрения SSCC-кода транспортный контейнер (упаковка) определяется как «наименьшая физическая единица, которая ни на каком этапе процесса дистрибуции не крепится жестко к другой единице и поэтому обрабатывается отправителем или получателем товаров как самостоятельная».

Элегантность SSCC-кода состоит в том, что с помощью соответствующих префиксов можно кодировать несколько различных типов информации. Например, определенные префиксы на транспортной этикетке стандарта SSCC позволяют закодировать артикул EAN/UCC груза и его важные переменные характеристики (количество единиц товара в составе груза, особые указания по грузообработке, сроки годности). Чтобы получить всю эту информацию, достаточно считать SSCC-совместимый штрихкод. Код SSCC особенно хорошо подходит для идентификации специфичных для конкретного клиента сочетаний товаров, позволяя эффективно отслеживать товары, которые пакуются по-разному в разных заказах или отбираются и пакуются по индивидуальным заказам, но тем не менее подлежат идентификации.

По-настоящему значимость SSCC в транспортном канале становится очевидной в контексте таких технологий, как электронный документооборот и TMS-системы. Лучше всего это иллюстрирует ниже приведенный рисунок.

SSCC-коды в грузоперевозках
Применение SSCC-кодов в грузоперевозках

На данном рисунке сплошными линиями обозначено физическое перемещение товаров, а пунктирными – передача информации в электронной форме. Весь процесс можно описать как последовательность шагов:

Шаг 1. У производителя, поставщика или партнера выше по цепочке поставок оформляются заказы в соответствии с требованиями клиентов.

Шаг 2. Заказанные товары упаковываются в коробки. Каждая коробка имеет собственный SSCC-код.

Шаг 3. Из коробок комплектуются паллеты. Каждой паллете присваивается уникальный код SSCC.

Шаг 4. Паллеты погружаются на грузовые автомобили, а SSCC-код передается по электронным каналам связи в TMS-систему.

Шаг 5. Оформляются отгрузочные и товарно-сопроводительные документы.

Шаг 6. Данные заказа (включая SSCC-код) передаются клиенту через систему электронного документооборота в форме предварительного уведомления о поставке.

Шаг 7. Клиент (или партнер ниже по цепочке поставок) получает SSCC-код через систему электронного документооборота и с помощью этой информации быстро и эффективно обрабатывает принятые товары.

Радиочастотная идентификация (RFID)

Радиочастотная идентификация (radio frequency identification, RFID) – это метод автоматической идентификации, основанный на удаленном считывании информации с RFID-меток. Важно отметить, что есть две разновидности RFID-меток: активные и пассивные. RFID-метка называется активной, если она оснащена батареей, которая может использоваться как источник питания для электрической цепи метки и/или ее антенны.

Пассивная метка не имеет батареи: она питается энергией, излучаемой RFID-сканером. Обычно активные RFID-метки имеют больший радиус считывания, чем пассивные. Но при этом активные метки имеют ограниченный срок жизни (батарейка рано или поздно разрядится), а также значительно больше пассивных по размерам.

RFID-Chip

Вам, скорее всего, доводилось пользоваться RFID-метками, даже если вы того не осознавали: например, если когда-нибудь платили за проезд по платной дороге с помощью проездного талона на ветровом стекле автомобиля, этот талон почти наверняка был реализован на основе RFID-метки. Сканеры, установленные на пропускных пунктах, проверяют соответствие данных и удерживают надлежащую сумму с вашего счета.

RFID-сканеры, как правило, работают в ограниченном диапазоне частот. Поэтому в целях упрощения широко применяются лишь несколько частот. В настоящее время это три диапазона частот, каждый из которых рассчитан на решение определенной задачи: низкочастотный (low frequency, LF), высокочастотный (high frequency, HF) и ультравысокочастотный (ultra-high frequency, UHF).

Технологи LF RFID (125 кГц) обеспечивает наилучшее считывание в сложных условиях: данные можно считывать сквозь поверхность металла, под водой и внутри практически любого другого труднопроницаемого для электромагнитных волн материала. Чипы, работающие на этой частоте, самые дорогие; они обычно стоят от 200-сот до 800-сот рублей и используются только для относительно крупных и дорогостоящих грузов. Самый распространенный пример LF-чипа – Mobile SpeedPass. Его радиус считывания составляет 1,2-1,8м при движении автомобиля со скоростью 160 км/ч. Дешевле – около 40 рублей – стоят HF-чипы (частота 13,56МГц).

Эти чипы более «капризны» к среде эксплуатации, чем LF-чипы (сигнал от них проходит сквозь воду, но не проходя сквозь металл). При этом считывание данных возможно в радиусе всего девяносто сантиметров. Шире всего сегодня  используется UHF-технология (частота 915 МГц). На открытом воздухе данные с RFID-меток диапазона UHF можно считывать на расстоянии до шести метров, но сигнал не проходит сквозь воду, и их сложно использовать в присутствии большого количества металла.

Как работает RFID-технология

Основные принципы RFID-технологии просты и могут быть описаны как процесс, состоящий из трех этапов, показанных на ниже следующем рисунке.

Схема RFID-технологии
Принцип работы RFID-технологии

Для работы системы RFID требуются RFID-метки, RFID-сканеры и база данных, в которой хранится вся информация о товаропотоках. В RFID-метке содержится ключевая информация о товаре в специализированном двоичном формате – EPC (electronic product code – электронный код товара). Код EPC представляет собой расширение стандарта UPC, применяемого для большинства наименований товаров в розничных магазинах. Разница состоит в том, что EPC позволяет хранить информацию о конкретной единице товара.

Когда RFID-сканер включается, он излучает электромагнитное поле в определенной области пространства. Электромагнитное поле воздействует на все RFID-метки, расположенные в пределах этой области, и «заряжает» их. После этого метки передают ответный радиосигнал, в котором закодированы хранящиеся в них данные. Сканер улавливает этот сигнал, получает из него данные и передает в базу данных.

Применение RFID-технологии в цепочке поставок

В России главными первопроходцами в сфере внедрения RFID-технологии являются крупные торговые розничные сети (Магнит, X5 Retail Group и др.), которые стали требовать от поставщиков соответствия необходимым стандартам. Например, среди таких требований является наличие маркировки всех паллет и коробок RFID-метками.

Нетрудно понять, почему именно розничные сети активнее внедряют RFID-технологии, чем другие участники цепочки поставок: исследования показали, что для товаров с RFID-метками скорость пополнения запасов выше, чем для товаров без RFID-меток. Поэтому наибольшая выгода от пополнения может быть извлечена на уровне магазинов.

Например, по результатам внедрения технологии магазины X5 Retail Group, в которых продавались товары с RFID-метками, показали суммарную экономию на полтора миллиарда рублей выше, чем у сходных магазинов, не использовавших RFID-метки.

Производители же по большей части не торопятся внедрять эту технологию, а чтобы соблюсти требования розницы, просто прикрепляют RFID-метку к товару непосредственно перед отгрузкой – то есть, по сути, добавляют еще одну операцию к процессу выполнения заказа.

Одно из основных и часто называемых преимуществ RFID-технологии состоит в том, что они помогают сократить число случаев отсутствия товара; в 70% случаев ответственность за такие ситуации лежит на розничной торговой компании. Хотя сокращение числа случаев отсутствия товаров выгодно и производителю, и розничной торговой компании, создается впечатление, что производители более сосредотачиваются на других аспектах повышения эффективности работы с клиентами.

Более того, значительная часть информации, хранящейся в RFID-метках, относится к зоне ответственности розничного продавца, и хотя попытки делиться такой информацией предпринимались, в их ходе вставали проблемы обеспечения неприкосновенности частной жизни конечных потребителей, что затрудняло обмен данными между торговыми партнерами.

Штрихкод

Инвестиции в RFID-метки оказались трудноокупаемыми как для производителей, так и для розничных торговых компаний, и это существенно тормозит широкое внедрение данной технологии. Вообще говоря, уровень внедрения RFID-технологии зависит от места использования в цепочке поставок. Данные недавних исследований на эту темы приведены в таблице ниже. Сумма по всем строкам не равняется 100%, так как один и тот же бизнес-процесс может затрагивать несколько функций.

Области применения Кол-во случаев Процент
Исходящая логистика 143 57%
Входящая логистика 78 31%
Внутренние операции 35 14%
Возвраты 57 23%
Прочее (в т.ч. предотвращение потерь) 13 5%

Таблица. Количество случаев использования RFID в цепочках поставок

Автоматическая идентификация и сбор данных – это группа методов, позволяющих автоматически идентифицировать объекты, собирать о них данные и вводить эти данные непосредственно в компьютерные системы без вмешательства человека. Это и позволяют сделать штрихкодирование и RFID, которые детально были рассмотрены в нашей статье.

Ссылка на основную публикацию