Применение технологий RFID для автоматизации склада

 

 

Оглавление

Введение 3

ГЛАВА 1.  Радиочастотная идентификация 4

1.1. Понятие RFID 4

1.2. Системы обнаружения RTLS и EAS 8

1.3. Преимущества и недостатки FRID 11

1.4    Применение RFID-системы 15

ГЛАВА 2.  Использование RFID на практике 17

2.1. RFID на складе 17

2.2 Сравнение технологии штрих-кодирования  и технологии радиочастотной  идентификации………………………………………………………………..…19

 

2.3. Применение RFID Wal-Mart Stores Inc. и Tesco PLC……………..…….22

2.4. RFID в России 25

ГЛАВА 3. Экономическое преимущество от промышленного применения автоматизации с системой RFID на примере предприятия "Хедиард" (пример расчета в евро)……………………………………………………………...……27

 

Заключение 33

Список  литературы 34

 

 

Введение

Технологии  штрихового кодирования - это  направление  в развитии науки и техники, которое  по уровню решаемых научных и прикладных задач и масштабам использования  относится к базовым технологиям  ХХI века.

Использование и развитие данной  технологий в  России, прежде всего, связано с управлением  хозяйственной деятельностью предприятия.

В современном  мире при постоянном росте транспортных и грузовых потоков, огромном увеличении количества товарных позиций ,вопросы складской и транспортной логистики играют всю большую роль. Наиболее распространенной технологией автоматической идентификации, используемой для решения складских задач, является штрих-кодирование. Эта система привлекает своей дешевизной , но на данный момент времени эта технология себя уже почти изжила. На рынке услуг по автоматизации складской деятельности появилась новая система радиочастотных меток – RFID система ,которая стала очень популярна в связи с увеличением материальных потоков. Любой товар в процессе производства или складской обработки  можно снабдить  радиочастотной меткой RFID. Это современная технология идентификации ,предоставляющая существенно больше возможностей по сравнению с традиционной системой штрих-кодирования.

 

Рассмотрение  данной темы курсовой работы является актуальным вопросом как для рассматриваемого предприятия, так и для многих других предприятий отечественной  экономики, так как рассматривает  современные системы оптимизации  работы складского хозяйства .

 

Целью данной работы является изучение теоретических  и практических аспектов экономической  эффективности использования технологии радиочастотного  кодирования.

 

Для достижения поставленных целей нужно решить следующие задачи:

изучить основные понятия радиочастотного  кодирования;

изучить теоретические основы использования  технологии радиочастотного кодирования;  

рассчитать  экономическую эффективность проекта.

Объектом  исследования является «Хедиард»

При написании  работы использованы  труды российских и зарубежных специалистов, учебно - методическая литература, периодические источники.

 

ГЛАВА 1.  Радиочастотная идентификация

1.  Понятие RFID

Радиочастотная идентификация или RFID - это технология автоматического ввода данных, что делает возможным быстрое бесконтактное считывание информации с небольших радио-меток на расстоянии и при отсутствии прямой видимости с помощью стационарных и мобильных считывателей.

Радиочастотная  идентификация (RDIF) используется, чтобы идентифицировать, проследить, рассортировать и обнаружить неограниченное количество предметов, включая людей, транспортные средства, одежду, контейнеры, транспортную тару и поддоны. Она может быть использована в таких приложениях, как контроль доступа, идентификация транспортного средства, контроль материально-производственных запасов, автоматизация производства, контроль за перемещением потоков грузов и транспорта, автоматизация складской обработки, автоматизация загрузки-разгрузки. RFID основывается на радио частоте и является бесконтактной технологией, не требующей ни контакта со считывателем, ни прямой видимости считывателя (как в технологии штрих-кодов). Вот почему RFID снимает проблемы, связанные с «контактными» и «находящимися в зоне видимости» технологиями. Например, хорошее считывание гарантировано в жару, дождь, холод (-30С), при загрязнении жиром или коррозийными химическими веществами.

Стандартная RFID система состоит из:

• Метки (tag) – устройства, способные хранить и передавать данные. В памяти меток содержится их уникальный идентификационный код. Некоторые метки имеют перезаписываемую память.
• Считыватели (reader) – приборы, которые читают информацию с меток и записывают в них данные. Эти устройства могут быть как постоянно подключенными к учетной системе, так и работать автономно.
• Учетная система – программное обеспечение, которое накапливает и анализирует полученную с меток информацию и связывает все элементы в единую систему. Большинство современных учетных систем (программы 1С, корпоративные информационные системы – MS Axapta, R3Com) уже совместимы с RFID-технологией и не требуют специальной доработки.

Идентификация объектов производится по уникальному цифровому коду, считываемому из памяти электронной метки, прикрепляемой  к объекту идентификации. Считыватель  содержит в своем составе передатчик и антенну, посредством которых излучается электромагнитное поле определенной частоты. Попавшие в зону действия считывающего поля радиочастотные метки "отвечают" собственным сигналом, содержащим информацию (идентификационный номер товара, пользовательские данные и т.д.). Сигнал улавливается антенной считывателя, информация расшифровывается и передается в компьютер для обработки.

Метки бывают:

По типу питания:

1. Активные – используют для передачи данных энергию встроенного элемента питания (зона чтения до 100 метров).
2. Пассивные – используют энергию, излучаемую считывателем (дальность до 8 метров). Пассивные метки меньше и легче активных, менее дороги, имеют фактически неограниченный срок службы.

По видам памяти:

1. "RO" (Read Only) – данные записываются только один раз сразу при изготовлении. Такие метки пригодны только для идентификации. Никакую новую информацию в них записать нельзя, и их практически невозможно подделать.
2. "WORM” (Write Once Read Many) – кроме уникального идентификатора такие метки содержат блок однократно записываемой памяти, которую в дальнейшем можно многократно читать.
3. "RW" (Read and Write) – такие метки содержат идентификатор и блок памяти для чтения/записи информации. Данные в них могут быть перезаписаны большое число раз.

По исполнению (определяется целями и условиями использования меток):

1. Самоклеящиеся бумажные или лавсановые метки;
2. Стандартные пластиковые карты;
3. Дисковые метки (в том числе с центральным отверстием для закрепления на палете);
4. Различные виды брелоков;
5. Специальное исполнение для жестких условий эксплуатации.

В настоящее время существует огромное многообразие меток, поэтому подходящее исполнение можно подобрать для  любой задачи, в зависимости от нужд заказчика.

Развитие технологии RFID-меток тесно  связано с мировым распространением системы Electronic Product Code (EPC) – единой всемирной системы цифровой маркировки товаров, грузов, производителей. UHF-метки последнего поколения – «Generation 2» (точнее, Class 1 Gen 2), рассчитаны на запись и хранение кодов EPC. Они выпускаются как с «пустым» полем идентификатора, который заполняется при использовании метки (и может быть в дальнейшем защищен от перезаписи), так и неизменным идентификатором, который можно использовать как уникальный, не опасаясь его подделки или дублирования.

Приборы для считывания данных с меток также бывают нескольких типов. По исполнению считыватели делятся на стационарные и переносные (мобильные). Стационарные считыватели крепятся неподвижно на стенах, порталах и в других подходящих местах. Они могут быть выполнены в виде ворот, вмонтированы в стол или закреплены рядом с конвейером на пути следования изделий. По сравнению с переносными, считыватели такого типа обычно обладают большей зоной чтения и мощностью и способны одновременно обрабатывать данные с нескольких десятков меток. Стационарные считыватели обычно напрямую подключены к компьютеру, на котором установлена программа контроля и учета. Задача таких считывателей – поэтапно фиксировать перемещение маркированных объектов в реальном времени.

Переносные  считыватели обладают сравнительно меньшей дальностью действия и зачастую не имеют постоянной связи с программой контроля и учета. Мобильные считыватели имеют внутреннюю память, в которую записываются данные с прочитанных меток (потом эту информацию можно загрузить в компьютер) и, так же, как и стационарные считыватели, способны записывать данные в метку (например, информацию о произведенном контроле). В зависимости от частотного диапазона метки, дистанция устойчивого считывания и записи данных в них будет различна.

Программное обеспечение. Само по себе закрепление меток на объектах учета, будь то книги или товары на складе, не способно решить проблемы учета и отслеживания. Для того, чтобы построенная RFID система эффективно решала свои задачи, она должна быть органично интегрирована с учетной системой. Только в том случае, если учетная программа будет полностью поддерживать функции предоставляемые системой RFID, потребитель сможет получить максимальную прибыль от внедрения.

Интеграцией компонент RFID с учетной  системой занимаются компании – разработчики решений (Solution Providers), такие, как Аэро Солюшенз. Профессионально построенная система не потребует переобучения персонала, не вынудит переносить/конвертировать данные, не нарушит привычного ритма работы предприятия. Все преимущества технологии бесконтактной идентификации станут доступны в привычной программной оболочке. Компания Аэро Солюшенз уже осуществила интеграцию RFID с наиболее популярными программами учета и управления предприятием, такими, как Microsoft Navision/Axapta, программами семейства 1С (1С-Адресный склад, 1С-VIP склад, 1С-Предприятие), библиотечными информационными системами ИРБИС, Руслан, Mark - SQL.

2. Системы обнаружения RTLS и EAS

Проблема  автоматического отслеживания товара на любом этапе его продвижения  от производителя к потребителю  во все времена была достаточно универсальной  и включала в себя такие этапы, как хранение, инвентаризация, перемещение  товара, местонахождение отдельных  позиций и др. При этом товары могут потеряться, быть помещены не в то место, или про них могут  просто забыть. Многие организации описывают процесс инвентаризации складских помещений как процесс перемещения продукта из одной "черной дыры" в другую.

Представьте себе ситуацию, когда вы пытаетесь  обнаружить местоположение одного контейнера из тысячи на огромной территории, где  они все абсолютно похожи. Контейнер может быть маленьким как паллета, либо большим как трейлер. Существующие традиционные технологии в лучшем случае помогут зафиксировать, когда он был получен и куда отправлен, но ни одна их них не сможет дать точную информацию в реальном масштабе времени обо всех его перемещениях и местонахождении, за исключением систем RFID.  

Для этого  на основе RFID строятся системы обнаружения  реального времени или RTLS (Real Time Locating Systems). Это полностью автоматические системы, которые постоянно отслеживают местоположение предметов и персонала. RTLS состоят из активного радиотага и системы обнаружения меток, выполненной обычно в виде матрицы устройств обнаружения (антенн-сканеров), которые устанавливаются на расстоянии от 15 до 30 метров. Система постоянно обновляет информацию в базе данных с частотой от нескольких секунд, до нескольких часов (для редко перемещаемых объектов). Системы могут одновременно отслеживать тысячи меток, срок службы батарейки одной метки превышает 5 лет.

Если в "традиционной" RFID-системе метки считываются  при прохождении ими определенных участков структурированного процесса, то RTLS-метки считываются постоянно, независимо от процесса, который перемещает эти метки. Для таких не структурированных процессов, считывание может зависеть и от людей, когда они сами располагают предмет с меткой в поле считывания антенны-сканера, либо ручной сканер в поле действия метки. Однако, при малейшей ошибке местоположение предмета может быть не определено.

RTLS имеет две разновидности - GPS (Global Positioning System) и LLS (Local Locating System). Эти технологии вместе с "традиционной" RFID по существу делают доступной для коммерческого применения задачу "тотального отслеживания объектов". Наличие системы GPS на предприятии делает возможным отслеживание местоположение грузов по всему миру и передавать эту информацию через радиосвязь в главный, при этом объект с установленной на нем антенной-считывателем, сам определяет свое местоположение, сканируя сигнал от ближайшего радиотага. Однако, этого недостаточно для полного решения проблемы, т.к. необходимо знание местоположения объекта внутри помещения, а не только на пути из одного здания в другое. Система LPS, используя паллеты и контейнеры с активными радиотагами большой дальности считывания, решает задачи обнаружения на уровне паллет в общей цепи логистики и дистрибуции. В совокупности с недорогими пассивными RFID-метками установленными на товаре, помогают отслеживать процесс производства, упаковки и транспортировки товара на всей протяженности логистической цепочки.