Читать книгу «Научные чтения» факультета социотехнических систем. Выпуск 1. Часть II - Коллектив авторов - Страница 4

В целом ряде отраслей, связанных с большим объемом логистических операций, эффективная автоматизация бизнес-процессов невозможна без интеграции в ИТ-инфраструктуру специальных решений на базе современных технологий. К таковым, в частности, относятся технологии радиочастотной идентификации объектов (RFID), активно применяемые в развитых странах, – мировой рынок RFID-решений уже превысил, по разным оценкам, 5,6 млрд. долл. RFID – метод автоматической идентификации объектов, в котором посредством радиосигналов считываются или записываются данные, хранящиеся в RFID-метках1, которая может быть использована для автоматизации производственных процессов, систем управления, организация систем контроля доступа и систем безопасности, контроля и учёт рабочего времени, построение дисконтных и логистических систем, защита товаров и документов от подделок.

При этом для обеспечения работы системы не требуется ни контакта со считывателем, ни прямой видимости считывателя в отличие от систем с использованием штрих-кодирования, магнитных и smart-карт. Надежная работа гарантирована при работе в агрессивных средах и неблагоприятных климатических условиях. Следует отметить, что любая RFID-система состоит из считывающего устройства и транспондера (он же RFID-метка). Для того, чтобы понять по какому принципу работают системы радиочастотной идентификации, рассмотрим простейшую схему, состоящую из двух основных компонентов, представленную на рис. 1.

Рис. 1. Схема работы RFID-системы

Метка представляет собой миниатюрное запоминающее устройство. Она состоит из микрочипа, хранящего информацию, и антенны, с помощью которой метка передает и получает информацию. Иногда метка имеет собственный источник питания, но большинство меток его лишены. В памяти метки хранится ее собственный уникальный номер и пользовательская информация. Когда метка попадает в зону регистрации, эта информация принимается считывателем, специальным прибором способным читать и записывать информацию в метках. Активные метки используют для передачи энергию собственного элемента питания. Они обычно программируются так, чтобы излучать свой сигнал через определенные промежутки времени (например, 1 раз/сек.). Дистанция, на которой возможно чтение таких меток может доходить до 100 м. Пассивные метки используют для передачи энергию поля считывателя. Накопив необходимую энергию, метка начинает передачу. Дистанция регистрации подобных меток существенно меньше, сильно зависит от мощности считывателя, и находится в пределах 0,05-8 м.

Следует отметить, что в отличие от штрихового кодирования, радиочастотная идентификация может производиться считывающим оборудованием одновременно для различных групп товаров в различных комплектациях. Этому способствует так называемый механизм антиколлизий, предотвращающий «наслаивание» информации. Более того, для считывания метки товар может и не находиться в пределах прямой видимости, не возникает затруднений при считывании с загрязненных поверхностей. Радиометку, в отличие от штрих-кода, практически невозможно скопировать. Наконец, для ритейлеров, реализующих продовольственные товары, несомненным преимуществом RFID-технологии выступает устойчивость всех компонентов системы при работе во влажной, жирной или кислой среде.

Области для внедрения систем, основанных на технологии радиочастотной идентификации очень широки. Данная технология позволяет взглянуть на решение существующих задач под принципиально новым углом, открывая новые возможности по сокращению затрат и оптимизации бизнес-процессов. Особенно данная технология востребована в тех отраслях, где требуется контроль перемещения объектов в реальном времени, интеллектуальные решения автоматизации, способность работать в жестких условиях эксплуатации, безошибочность, скорость и надежность2. И действительно, на текущий момент RFID-технологии применяются в самых разнообразных сферах бизнеса: промышленность, транспортная и складская логистика, системы контроля и управления доступом, медицина, транспортные платежи и т.д.

Интересных и довольно необычных вариантов применения технологии насчитывается достаточное множество. Например, по аналогии с использованием RFID-меток в больницах в будущем возможно вживление такой метки человеку в определенном возрасте для однозначной идентификации. Это позволит заменить чипом небольшого размера множество бумажных документов, например: паспорт, индивидуальный налоговый номер, свидетельство о рождении, водительские права и др. Преимущество такой технологии в компактности, надежности и удобстве опознавания человека, например, находящегося в бессознательном состоянии в случае ранения, аварии, несчастного случая, или других неблагоприятных для жизнедеятельности событий.

В качестве еще одного примера следует привести страховые компании Великобритании, которые заботясь о сохранности широко распространенных в стране автомобильных прицепных фургонов, бесплатно реализовали для их владельцев – своих клиентов следующую защитную схему. При изготовлении каждому фургону присваивают уникальный идентификационный код VIN, состоящий из 17 буквенно-цифровых знаков. Этот код регистрируется при продаже вместе с данными о владельце в специальной ассоциации, состоящей из 35 фирм – производителей фургонов, 100 дилерских компаний и 550 автостоянок.

Еще одним уникальным примером использования RFID является то, что в ноябре 2005 г. компания VingCard анонсировала в Нью-Йорке свою последнюю разработку в области RFID-технологий. Новинка рассчитана на постояльцев отелей, которые получат возможность использовать свои NFCсовместимые мобильные телефоны в дополнение к картам с RFID-ключами для доступа в гостиничный номер. Еще до прибытия в отель гости получают на свой телефон SMS-подтверждение о бронировании номера, в котором содержится зашифрованный ключ. Этот ключ позволяет открыть номер отеля с помощью сотового телефона3.

Также следует отметить, что сборочный завод Toyota в Джорджтауне использует RFID-метки 13,56 МГц для контроля заполнения трейлеров и доставки грузов. Эта система связана с общим планированием производства. Фирма Shevrolet употребляет тэги для идентификации упаковки при перевозке оборудования, что позволило заменить ручной учет, когда существует большая вероятность ошибки оператора. Главные порты Азии успешно применяют радиочастотную систему для отслеживания информации о нахождении, погрузке, размере грузовых крупнотоннажных контейнеров и находящихся в них грузах в режиме реального времени. На днища контейнеров были закреплены тысячи меток для сканирования считывателями, установленными на подъемных кранах4.

В целом следует отметить, что RFID обеспечивает контроль хранения и продвижения товара в реальном времени. Автоматизация этого процесса позволяет складам и магазинам снижать расходы и избегать как дефицита товаров, так и излишних запасов; помогает розничным предприятиям удовлетворять запросы саамы взыскательных клиентов, быстро реагируя на их запросы и, таким образом, увеличивать продажи. Эта технология постепенно изменяет индустрию розничной торговли, обеспечивая продавцов информацией о состоянии и движении товаров в реальном времени, повышая производительность работы склада и предотвращая убытки. Мы считаем, что бесперебойная работа любого производства зависит от своевременной поставки исходного сырья и комплектующих. При этом следует учитывать, что содержать крупный склад является дорогостоящим мероприятием, что в свою очередь негативно сказывается на эффективности работы предприятия в целом. В качестве примера можно привести японских и американских производителей, компании которых сократили до минимума склады для хранения комплектующих, ограничившись лишь суточным запасом. Однако, следует отметить, что благодаря совершенству используемого логистического подхода, они не испытывают недостатка в деталях даже в случае каких-то форс-мажорных обстоятельств.

Такой подход предъявляет жесткие требования к точности и оперативности учета сырья и комплектующих. В качестве еще одного примера остановимся на учете добываемого сырья. Предприятия горнодобывающей, металлургической промышленности, заводы по производству керамики и стройматериалов используют сырье, вырабатываемое на карьерах и рудниках, которое транспортируется на завод карьерными самосвалами или железнодорожными транспортерами, и задача учета количества исходных материалов сводится к взвешиванию подвижного состава или самосвалов. Это позволяет знать, сколько щебня или руды поступает в производственный цикл, но только этим задача логистического подхода здесь не исчерпывается. Важно постоянно поддерживать эту инфраструктуру в работоспособном состоянии, что невозможно без отслеживания каждой единицы подвижного состава или каждого карьерного самосвала по отдельности. Для этой цели как раз и используется технология RFID.

Для таких решений подвижной состав и самосвалы маркируются радиометками, а в контрольных точках – на весовых станциях устанавливаются считывающие системы RFID с большим диапазоном считывания. Таким образом, появляется возможность постоянного отслеживания процесса загрузки каждой конкретной транспортной единицы. При этом из степени загрузки появляется возможность прогнозировать техническое состояние заводского транспорта, поскольку перегруз является основным фактором, влияющим на выработку технического ресурса транспортного средства. В соответствии с данной технологией в момент взвешивания можно выявить нарушение нормативов по предельной загрузке транспортного средства и принять соответствующие меры.

Также следует отметить, что с помощью RFID-системы можно осуществлять контроль движения маршрутного и прочего автотранспорта. Для этого в контрольных точках устанавливают радиочастотные сканеры, которые по меткам, размещенным под ветровым стеклом автомобилей, фиксируют время их прохождения. Такими контрольными точками может быть конечная остановка маршрута, пропускной пункт на выезде из предприятия, склада, магазина. Радиочастотные метки позволяют фиксировать не только номер автомобиля, но и большое количество сопутствующей информации, например номера накладных, дату следующего технического обслуживания и др. Благодаря использованию RFID отпадает необходимость вести бумажный учет движения автотранспортных средств.

При этом следует отметить, что отсутствие этапа перевода бумажных документов в цифровую форму позволяет избавиться от влияния человеческого фактора и исключить ошибки, сократить трудовые и временные затраты персонала. Все данные в реальном масштабе времени могут быть переданы в систему логистики, учета рабочего времени, технического состояния автопарка и т.п. На основе полученной информации в дальнейшем разрабатываются направления по повышению эффективности перевозок.

Теперь рассмотрим эффективность использования RFID-систему в технологическом цикле предприятия. Следует отметить, что во многих видах производства применяется оборотная технологическая тара. В пищевой промышленности – это контейнеры, емкости, тележки разного вида, в бумажной – шпули, на которые наматывается лента бумаги или иного материала. В любом случае, именно такого рода тара является учетной единицей в технологическом цикле, а именно отслеживая ее передвижение можно проследить и за производственным процессом, и за использованием планируемых ресурсов предприятия.

В соответствии с этим, вся тара должна быть промаркирована, а в контрольных точках производства (в нашем случае около технологических установок, являющихся планируемым ресурсом) должны быть установлены RFID-метки, которые позволят оперативно регистрировать прибытие технологической тары с сырьем для выполнения данной операции. В промышленных условиях традиционно используются RFID-метки и считывали с рабочей частотой 125 кГц, т.к. именно для этой рабочей частоты выбор защищенных промышленных радиометок и считывателей особенно широк, что позволяет выбрать наиболее удобную разновидность меток для маркировки нужных объектов.

Также следует отметить, что несмотря на то, что многие проблемы еще не решены, технические разработки не закончены, а стандарты не приняты, крупнейшие мировые торговые сети Wal-Mart Stores Inc., Tesco PLC и Metro AG оценили потенциальные преимущества технологии RFID и активно внедряют ее в своих распределительных центрах и на складах. В настоящее время американская Wal-Mart Stores Inc. переходит на новую сканирующую радиосистему идентификации (RFID) второго поколения. Оборудование поставляет фирма ID Systems Inc. по соглашению с ведущими американскими производителями напольного транспорта Yale Materials Handling Corp. и Hyster Company.

С 1 июня 2006 г. 15 тыс. RFID-устройств работает на складах Wal-Mart. Эта фирма начала работы по исследованию систем RFID в 1999 г., а в 2003 г. – введена в действие первая система электронных кодов продуктов (ЕРС). В марте 2005 г. на трех оптовых базах и 130 складах Wal-Mart уже было установлено 14 тыс. приборов и проложено 370 км провода для систем RFID. К концу 2005 г. сканирующими радиосистемами идентификации оборудовано 600 складов и 12 оптовых баз.

Компания ID Systems также оснастила системами радиоидентификации 40 заводов Ford Motor Co., все складские центры компании Target Corp. в США и 6 складских центров фирмы Walgreen Co., причем в большинстве случаев они были установлены на вилочные погрузчики. В соответствии с трехлетним контрактом радиосканерами ID Systems будут оборудованы также вилочные погрузчики и штабелеры в 460 центрах сортировки почтовых отправлений почтовой службы США. Английская компания Tesco установила более 4 тыс. считывающих устройств первого поколения и 16 тыс. антенн для считывания данных с радиоэтикеток товаров розничной торговли, проходящих через ворота доков английских складов.

Немецкая компания Metro начала пробный проект в ноябре 2005 г., в соответствии с которым 100 поставщиков устанавливали радиоэтикетки с данными по местам назначения в 10 оптовых магазинах и на 250 складах. Руководители Metro считают, что такие инновационные технологии, как RFID, становятся основным фактором, обусловливающим конкурентоспособность предприятий розничной торговли. В оснащении сканирующих радиосистем идентификации для компании Metro участвует более 40 фирм, среди которых такие известные, как SAP AG, Intel Corp., IBM Corp. и др.

В России применение RFID пока мало распространено в промышленной сфере, но наиболее прогрессивные компании признают за ней будущее. И если в некоторых подразделениях предприятий применение RFID-системы пока вызывает больше вопросов, чем ответов, то, например, в складском хозяйстве RFID-решения уже завоевывают приверженцев. По мнению специалистов международной компании SystemGroup, работающей в России, решения с установкой RFID-оборудования на погрузчике открывает его владельцу целый ряд новых и очевидных возможностей, позволяя: а) автоматизировать процессы, связанные с маркировкой товаров и грузов; б) считывать данные в автоматическом режиме без участия оператора, а значит, исключить человеческий фактор – ошибки по невнимательности, описки, внесение ошибочной информации в базу вследствие опечаток или «соскользнувшего пальца»; в) осуществить интеграцию RFID-оборудования с внутренней учетной системой компании и сэкономить время на вводе, перенесении и обработке информации; г) автоматически отслеживать производимые на складе операции в режиме реального времени5.

Эксперты обещают совсем скоро повсеместное использование RFID– технологии – не только в бизнесе, но и повседневной жизнедеятельности. На наш взгляд, это связано с тем, что бесконтактная идентификация позволяет формировать базу данных компании, отражающую движение товаров в режиме реального времени. Система может содержать сведения о любом перемещении товара по производственной линии или на складе. Бизнес-процессы становятся открытыми и прозрачными, скорость работы значительно увеличивается. Например, для распознания информации с штрих-кодов на поддоне, содержащем 25 коробок в среднем затрачивается 17 мин., в тоже время аналогичный процесс, но проведенный с использованием радиочастотных меток затрачивается около 30 сек.

Мы считаем, что грамотно организованная система хранения с использованием RFID-меток позволяет значительно сократить время, необходимое для инвентаризации товаров. При этом следует отметить, что экономия времени при использовании RFID-идентификации является не единственным преимуществом данной инновации. Получение данных о движении товаров в режиме реального времени позволяет организовать аудит производственных и логистических процессов на качественно новом уровне. В связи с чем, администрация компании получает уникальную возможность в оценке и пересмотре тактики деятельности, возможности ее точечной и точной регулировке, что, несомненно, положительно повлияет на конкурентоспособность предприятия.