К экзамену / склады бебешка / Глава 11 Информационные системы в складировании
.pdf
Глава 11 ИНФОРМАЦИОННЫЕСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯСКЛАДОМ
■ 11.1.2. Автоматизация управления складом с помощью WMSсистем
Системы управления складом WMS (Warehouse Management Systems) no уровню сложности решаемых задач можно разделить:
•на системы начального уровня;
•системы среднего уровня;
•комплексные системы.
WMS-системы (Warehouse Management Systems) - управленческих ИС: оперативное управление процессами на складах в режиме реального времени (RTM — Real Time Management) и обладают значительно большей базовой функциональностью, чем обычные учетные
Автоматизация управления в WMS-системах строится на технологиях:
•адресного хранения товаров;
•автоматической идентификации мест хранения, товаров, техники и персонала склада с помощью штрих-кодов или радио-меток;
•дистанционного управления исполнением заданий с помощью мобильных компьютеров, радиотерминалов и сканеров для отбора товаров, систем прямого голосового управления и др.
>
Оперативного управления складскими операциями в режиме реального времени:
гибкая настройка технологий хранения и пополнения ячеек (адресное хранение, проектируемые ячейки, виртуальный склад и т. п.), интерактивной (on-line) инвентаризации, управления заданиями и анализа эффективности работы персонала, интеграции с другими управленческими ИС и многое другое. Работники склада могут получать прямые текстовые или голосовые указания, связанные с выполнением заказов, от менеджеров или управляющих компьютеров. Выполнение связанных с заданиями операций подтверждается сканированием идентификационных меток товаров и мест хранения. При ошибочных действиях оператора склада ИС автоматически корректирует задание, посылая ему соответствующее сообщение. То есть WMS-системами реализуется управление обработкой заказа с обратной связью в режиме реального времени, что обеспечивает высокую точность и скорость исполнения предусмотренных технологией исполнения заказов операций. Эффективность управления обеспечивается возможностью гибкой настройки ИС на особенности технологических процессов, территориальные и физические характеристики склада, на применяемое оборудование. Проектная функциональность этих ИС позволяет зонировать склады по видам технологических операций, устанавливать и редактировать правила и условия хранения товаров с привязкой к конкретному месту хранения, разрабатывать регламенты использования и пополнения мест хранения и многое другое. Режим реального времени позволяет контролировать все действия работников склада непрерывно, что является основой эффективной системы управленческого учета. Современные WMSсистемы поддерживают все виды штрихового кодирования и кодирования с помощью радио-меток (рис. 11.8). Использование беспроводных технологий передачи данных и технологий RFID (см. приложение) в сочетании с прямым голосовым управлением позволяет существенно сократить операционное время и повысить точность исполнения заданий, особенно заданий по подборке товаров, пополнению ячеек хранения и комплектации заказов (Voice Picking). Прямое голосовое управление (рис. 11.10) осуществляется путем передачи управляющим компьютером голосовых команд работнику склада через специальную гарнитуру (наушники, микрофон, устройство считывания меток с персональным ручным компьютером-сканером). Действия работника склада и управляющей программы ЭВМ скоординированы регламентом процесса выполнения заказа и контролирующей информацией, поступающей от сканера работника. Дополнительные преимущества VDT-систем проявляются при работе в сложных условиях (повышенная шумность, низкая температура в холодильных камерах), а также при обучении персонала и освоении им новых технологий складирования. Существенно повышают производительность операций размещения товаров по местам хранения и загрузки их в транспортные средства интегрированные с WMS системы автоматического взвешивания и сканирования габаритных параметров (CWS) поступающего на склад и отгружаемого товара. Построенные на технологии RFID системы мониторинга товаров и транспорта обеспечивают возможность контроля всех имеющихся производственных ресурсов и товарных запасов в режиме реального времени (рис. 11.11).
■ Приложение.
Технология радиочастотной идентификации (RFID-технологии) в цепях поставок1
Радиочастотное распознаваниепараметров объектов и процессов в цепях поставок осуществляется с помощью закрепленных за объектом специальных меток, несущих идентификационную и другую информацию. Этот метод стал основой построения современных бесконтактных информационных систем и имеет устоявшееся название RFID-технологии — аббревиатура от Radio Frequency Identification, чтов переводеи означает «радиочастотнаяидентификация».
Микросхема RFID передает информацию в радио диапазоне на устройство считывания или сканер. Традиционные печатные штрих-коды обычно считываются лазерным сканером, которому для определения и извлечения информации требуется прямая видимость. При использовании технологии RFID сканер может считать закодированную информацию, даже когда бирка с ней скрыта, например, встроена в корпус изделия или вшита в одежду. Бирка (метка, тэг) RFID на основе микросхемы может содержать намного больше информации, чем обычный штрих-код, и в отличие от штрих-кодов передавать данные от различных упаковок, находящихся в тележке покупателя, на поддоне, или дажеизкоробок взакрытомконтейнерес товарами.
Системырадиочастотной идентификации состоят из трех основных компонентов: считывателя или сканера (ридера), транспондера (обычно называемого меткой, биркой или тагом, от англ. tag) и компьютерной системы обработки данных.
Считыватели подключаются к биркам по радиосвязи, получают от бирок данные и отправляют полученную информацию в базы данных. Считыватель имеет приемопередающее устройство и антенну, которые посылают сигнал к транспондеру и принимают ответный; компьютерная система проверяет и декодирует данные, а также сохраняет данные для последующей передачи, если это необходимо.
Зачастую антенна монтируется в один корпус с приемником и декодером, образуя считыватель, который может быть как переносным, так и стационарным. Антенны могут быть различных размеров и
форм. Онимогутвстраиватьсявдвернуюкоробку, чтобыполучатьданныеочеловеке, прошедшемчерез дверной проем; или же монтироваться над автострадой для мониторинга транспортного потока. Одна антенна может одновременно считывать несколько меток, находящихся в зоне ее действия. Считыватель излучает электромагнитные волны определенной частоты, чтобы активизировать метку и считать и/или записать данные. Расстояние, на котором может проходить считывание и запись информации, может варьироваться от нескольких миллиметров до десятков метров в зависимости от мощности излучения и используемой радиочастоты — чем выше диапазон частот системы RFID, тем это расстояние больше. Когда радиочастотная метка попадает в зону излучения, она определяет сигнал активации. Считыватель декодирует данные, закодированные во внутренней цепи метки (чипе) и данныепередаются в базовый компьютер дляобработки.
Основные компоненты транспондера — интегральная микросхема схема, управляющая связью со сканером, и антенна. Интегральная микросхема (чип) имеет память, которая содержит идентификационный код или другие данные. Транспондер обнаруживает сигнал от сканера и начинает емупередавать данные, сохраненныев егопамяти, при этомнет никакой необходимости в контактеили прямой видимости между ними, поскольку радиосигнал легко проникает через неметаллические материалы. Транспондера даже могут быть скрыты внутри тех объектов, которые подлежат идентификации. Транспондеры бывают активными или пассивными.
Активные транспондеры работают от присоединенной или встроенной батареи, они требуют меньшей мощности от считывателя и, как правило, имеют большую дальность чтения. Обычно данные в них могут быть многократно считаны и перезаписаны. Объем памяти активных меток может быть различныйвзависимостиотзадач,вплотьдо1мегабайта. Однакоприэтом они имеют больший размер, большую стоимость и ограниченный срок службы (он может достигать максимум 10 лет и зависит от рабочей температуры и типа элемента питания).
Пассивный транспондер функционирует без источника питания, получая энергию из сигнала сканера, используя индуктивную связь. Он состоит из антенны, конденсатора и небольшой полупроводниковой микросхемы. Новейшие разработки позволяют объединять эти компоненты на акриловой подложке, уменьшая стоимость устройств RFID и позволяя производителям прикреплять к товарам бирки точно так же, как обычные этикетки. Пассивные метки меньше и легче активных, они дешевле, имеют фактически неограниченный срок службы, не нуждаются в батарейках и соответственно не требуют технического обслуживания. Недостатком является меньшая дальность считывания и необходимость в более мощном считывателе. Обычно пассивными бывают метки, которые содержат запрограммированный при изготовлении код (от 32 до 128 бит), который не может быть изменен. Эти метки наиболее часто служат уникальным номером объекта в базе данных, аналогичнолинейномуштриховомукоду.
Активные и пассивные транспондеры могут обладать различным типом организации памяти. Они подразделяются на неперезаписываемые — только для чтения R/O (Read Only), содержащие записанный на заводе уникальный код, а также с чтением-записью R/W (Read Write), код в которые заносится пользователем в рядеслучаев многократно.
Частным случаем систем радиочастотной идентификации являются широко применяемые в торговле системы защиты от краж (Electronic Article Surveillance, EAS). Они используют следующие частоты:70—1000Гц—электромагнитные (EM-EAS), 58 кГц — акусто-магнитные (AM-EAS), 1,95— 8,2МГц — радиочастотные (RF-EAS). В них в большинстве случаев транспондер содержит только один бит информации. EAS-технология предполагает идентификацию предметов во время прохождения через зонуконтроля—специальныхворот.
Говоря об основных преимуществах технологии RFID, надо отметить, что она, с одной стороны, не требует контакта или прямой видимости объекта и сканера, а с другой —позволяет:
•считатьданныебыстрои точно;
•работатьдажевагрессивныхсредах;
•распознать информацию через слой грязи, краски, воду, пластмассу, древесину;
•иметь фактически неограниченный срок эксплуатации при пассив ном исполнении;
•нести в транспондере большое количествоинформации;
•практически исключитьвозможность подделки;
•нетолькосчитать, нои записыватьв транспондер необходимую ин формацию.
Сегодня RFID-технологии имеют широкое применение. Они обеспечивают:
•электронный контроль доступа и перемещений персонала на терри тории предприятий и складов;
•управление производством, товарными и таможенными складами, магазинами;
•выдачуи перемещениетоваров и материальныхценностей;
•автоматический сборданныхипри необходимостиначислениеопла
ты на железных дорогах, платных автомобильных дорогах, на грузовых
станцияхи терминалах;
•контроль, планированиеи управление движением, интенсивностью графикаи выбором оптимальныхмаршрутов автотранспорта;
•управление движением общественного транспорта и оптимизация пассажиропотоков;
•защитудорогих изделий на складахив магазинах;
•защитуи сигнализациюна транспортных средствах;
КрупнейшаяторговаякомпаниямираWal-Martобъявила об обязательномпереходесвоихмагазинов на систему RFID. С тех пор цена на метки RFID снизилась вдвое, что, по мнению специалистов компании, приведет к революции в мирерозничной торговли и полномуизменению цепочекпоставок. Ста крупнейшим поставщикам Wal-Mart было предложено перейти на использование в своих упаковках бирок RFID. По оценкам некоторых аналитиков, одной только Wal-Mart вскоре в год потребуетсямиллиард микросхем RFID, и спрос на эти устройства будет толькорасти.
Министерство обороны США одобрило новую систему идентификации на федеральном уровне, потребовав от своих поставщиков установить бирки RFID на промышленные детали и поддоны к 2005 г.
Втечение многих лет продвижением технологии RFID и созданием соответствующей инфраструктуры занималась корпорация Intel. Сегодня Intel разрабатывает устройства считывания, новые модели использования, а также работает над повышением эффективности функционирования цепочки поставок. Хорошим примером ее активности в развитии новой технологии стала одна из последних разработок исследовательского центра Intel в Сиэтле — карманное устройство считывания бирок RFID и специальная перчатка для считывания. Такой прибор, позволяющий пользователям легко
ипростоработатьсбиркамиRFID, вызвалогромныйинтересвовсем мире.
ВСША RFID-этикетки, основанные на радиочастотной идентификации, сейчас находятся в самом начале пути полной коммерциализации. В сфере упаковки это означает широкое применение излучающих радиосигналов чипов на поддонах и контейнерах. В конечном итоге ожидается, что такие этикетки более широко будут прикреплять также и к первичной упаковке. Ярлыки позволят компаниям отслеживать путь упакованного товара, чтобы улучшить сбор данных, контроль передвижениятовара, усовершенствовать системубезопасности.
Определенные сложности возникли на пути к созданию общемирового частотного стандарта для RFID-технологий из-за промедления европейских властей с выделением радиоспектра, поскольку используемая в США частота 915 МГц занята в Европе мобильной телефонной связью. Европейский институт по стандартам в области телекоммуникаций (ETSI от EuropeanTelecommunication Standards Institute) недавно утвердил стандарт ETSI 302 208, предусматривающий увеличение мощности излучения европейских RFID-сканеров и использование ими расширенной полосы частот в диапазоне УВЧ от 865 до 868 МГц. Новый стандарт создает условия для гармонизации RFID-систем по всем странам ЕС и ускоренного внедрения радиочастотной идентификации в системы управления цепочками поставок.
Предложенныестандартычастотыпозволяютповысить дальность действияRFID-системвплоть до5 м. Этого достаточно, например, для считывания данных при перемещениях маркированных поддонов через портал склада. В ближайшей перспективе предстоит принять местныезаконодательные акты для введения стандарта в действиена территориях конкретныхстран—членовЕС.
Сегодня, чтобы не ошибиться с выбором RFID-оснащения, необходимотщательнопроверять егона соответствиестандартуETSI302208. Вобщем, системы радиочастотнойидентификацииприменяютсяв тех довольно разнообразных случаях, когда требуется оперативный и точный контроль, отслеживание и учет многочисленных перемещений различных объектов. Существует не так много технологий, которые несут с собой кардинальные изменения, но RFID и электронные товарные коды, по единодушному мнению специалистов, несомненно, относятся к этой категории. Их использование затронет все бизнес-процессы вне зависимости от места в стоимостной цепочке и неизбежно заменит традиционнуютехнологиюштрих-кодов.
Следует отметить, что в западном обществе наблюдается определенноепротиводействие внедрению этой технологии. Так, в США и Европе защитники прав потребителей обеспокоены использованием бирок RFID на товарах розничной торговли, опасаясь, что с их помощью компании смогут отслеживать все пристрастия потребителей и, таким образом, вторгаться в личную жизнь людей. Поэтому центр Auto-ID, исследовательский консорциум RFID, размещающийся в Массачусетском технологическом институте, предложил дать предприятиям розничной торговли возможность отключать бирки RFID на выходе из магазинов. Некоторые производители уже начали выпускать бирки стакойфункцией.
Однако большинство аналитиков, работающих в отрасли, считают, что преимущества от использования технологии RFID, связанные с повышением качества обслуживания, перевесят любые беспокойства оконфиденциальности.