ＲＦＩＤ在物流管理中的戰(zhàn)略價值與挑戰(zhàn)

姬鴻恩

摘要:射頻識別是物流行業(yè)中的數(shù)據(jù)采集技術之一,能為物流和供應鏈管理提供大量準確和實時數(shù)據(jù),為提高供應鏈敏捷性、透明度提供潛在的解決方案。但RFID技術的大規(guī)模應用取決于RFID系統(tǒng)能否與企業(yè)內外物流信息系統(tǒng)有效集成,企業(yè)能否分析數(shù)量巨大的數(shù)據(jù),以及是否順利實施和RFID技術采納相關的組織流程和文化的重新設計。

關鍵詞:射頻識別;物流管理;供應鏈;戰(zhàn)略價值

中圖分類號:F716 文獻標識碼:A

Abstract: Radio Frequency Identification, which is the one of data collection technologies in logistics management, can be used to provide a lot of aureate and real-time data for logistics and supply chain management. The adoption of RFID could provide potential solutions to enhance supply chain agility and transparency. However, the large-scale successful application of RFID technology in logistics management depends on whether RFID systems was effective integrated with enterprise logistics information systems, and whether the large quantities of data was analyzed by enterprise, and whether the organizational processes and culture reengineering associated with the adoption of RFID were successful implementation.

Key words: radio frequency identification; logistics management; supply chain; strategic values

0引言

隨著市場全球化和競爭的加劇,企業(yè)日益認識到企業(yè)之間的競爭最終是供應鏈之間的競爭。整個業(yè)務活動的透明度(Visibility),從需求預測到原材料采購,制造到發(fā)送,對供應鏈競爭都非常關鍵?？蛻舨辉偃萑淘诜磻獣r間上的拖延,供應鏈中的利益相關者需要及時信息來計劃、組織和控制供應鏈活動。因此,最有效的供應鏈網絡在實質上是動態(tài)的,在結構上是分布式的,同時充分利用實時分析。

信息技術在支持供應鏈競爭中起著關鍵作用,對管理者而言,最重要的是如何利用新興技術獲得競爭優(yōu)勢。射頻識別技術(Radio Frequency Identification,RFID)在物流中的應用,為解決困擾過去供應鏈中項目/貨物透明度問題提供潛在的解決方案。RFID不僅能夠識別單個的貨盤、集裝箱和貨物,同時包括物體與物體之間、各組織之間以及空間和時間的關系。因此,RFID技術應用在物品流通環(huán)節(jié),能實現(xiàn)物品跟蹤與信息共享,徹底改變傳統(tǒng)的供應鏈管理模式,提高企業(yè)的運行效率[1]。

1RFID系統(tǒng)概述

RFID技術有助于改善企業(yè)物流及供應鏈管理能力,因此成功的RFID技術和其它移動服務能夠顯著地影響企業(yè)向消費者提供產品和服務的能力[2]。同時,RFID在其他領域也有很大的應用潛力,例如,制造、售后服務支持和整個產品生命周期管理

等[3]。RFID系統(tǒng)可以用來識別各種類型的對象,例如制成品、動物以及人等。同時,RFID技術支持廣泛的應用,包括:資產管理和跟蹤,產品制造,客戶服務,訪問控制和自動支付等[4]。

每個RFID系統(tǒng)有不同的組成部分和定制化特征,以便支持企業(yè)特定業(yè)務流程。依據(jù)其應用的行業(yè)和企業(yè),RFID系統(tǒng)可能非常復雜,具體實現(xiàn)也可能存在很大差別。從概念上來說,RFID系統(tǒng)有三個子系統(tǒng)組成(見圖1)[1,5]:(1)射頻(Radio Frequency,RF)子系統(tǒng)。應用無線通訊技術進行識別和相關的處理,采集數(shù)據(jù)。(2)中間件(Middleware)。提供自動識別技術和應用系統(tǒng)軟件之間的通訊接口,將RF子系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)轉換成應用系統(tǒng)軟件可以識別和利用的信息。(3)企業(yè)子系統(tǒng)。包括各種應用系統(tǒng)軟件和網絡基礎設施,可以存儲和分析采集的數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)轉換成為支持業(yè)務流程的有用信息。

1.1RF子系統(tǒng)。RF子系統(tǒng)由標簽和讀寫器組成。

RFID電子標簽中植有IC芯片,保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)。在實際應用中,標簽一般附著在待識別物體的表面,或者嵌入物體內部。每個標簽有一個唯一的標識符,并可能具有其他功能,如存儲更多數(shù)據(jù)的內存、環(huán)境傳感器和安全機制等。

讀寫器是RFID系統(tǒng)中核心部件,在規(guī)定的技術條件和標準下,讀寫器和標簽之間通過天線進行無線通信。在有效讀寫區(qū)域內,識別各個物體上的標簽,讀出標簽的信息和時間。

RF系統(tǒng)能夠識別高速運動物體,同時具有抗惡劣環(huán)境、可同時識別多個對象、保密性強和標簽具有可讀寫能力等突出特點。

1.2中間件。RFID系統(tǒng)的中間件負責為企業(yè)子系統(tǒng)整理從RF子系統(tǒng)中收集的數(shù)據(jù),從而直接支持業(yè)務流程,實現(xiàn)RFID硬件及應用系統(tǒng)之間信息的交互和管理。中間件在RFID系統(tǒng)中起到一個中介的作用,它屏蔽RF子系統(tǒng)的復雜性和實施細節(jié),這可以讓企業(yè)應用系統(tǒng)的開發(fā)者好用戶將精力集中在RFID數(shù)據(jù)的業(yè)務意義上,而不是復雜的無線通信。

中間件的作用主要包括兩個方面:(1)系統(tǒng)管理者用中間件監(jiān)控和管理讀寫器。操縱和控制讀寫器按預定的方式工作,保證不同讀寫設備之間的協(xié)調配合。(2)數(shù)據(jù)過濾。中間件篩選過濾來自讀寫器的重復、不完整和錯誤數(shù)據(jù),將真正有效數(shù)據(jù)傳送給應用系統(tǒng)。中間件的過濾功能在大量標簽非常接近、具有條件性射頻環(huán)境中非常重要。

RFID系統(tǒng)中的中間件能為企業(yè)帶來如下幾方面的益處[1]:(1)實施RFID的企業(yè),不需要進行重復代碼開發(fā)便可完成RFID數(shù)據(jù)導入,能夠極大縮短企業(yè)實施RFID項目的周期。(2)當企業(yè)數(shù)據(jù)庫或應用系統(tǒng)發(fā)生更改時,對于RFID項目而言,只需改變中間件的相關設置即可將RFID數(shù)據(jù)導入新的企業(yè)應用系統(tǒng)。(3)當RFID項目的規(guī)模擴大時,例如增加讀寫器的數(shù)量,或其他類型的讀寫器,或者新增企業(yè)倉庫,只需對中間件進行相應的設置,便可完成RFID數(shù)據(jù)導入,而不必進行程序代碼開發(fā)。

1.3企業(yè)子系統(tǒng)。企業(yè)子系統(tǒng)可以存儲和分析采集的數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)轉換成為支持業(yè)務流程的有用信息。企業(yè)子系統(tǒng)包括企業(yè)分析應用和網絡基礎設施。

企業(yè)分析應用由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)處理軟件和Web服務組成,基于業(yè)務需求和用戶指導處理中間件輸出的數(shù)據(jù),包括所支持的每個業(yè)務流程的業(yè)務邏輯。例如,RFID系統(tǒng)中的分析應用對物流的支持可能包括自動化庫存管理、采購、運輸、接受和賬單等。

網路基礎設施使得RF子系統(tǒng)、中間件和企業(yè)子系統(tǒng)之間的相互通信成為可能,重要的網絡基礎設施包括網絡的物理和邏輯拓撲和數(shù)據(jù)通信協(xié)議等。

2RFID現(xiàn)代物流系統(tǒng)中的應用

在供應鏈運轉時,企業(yè)必須實時掌握鏈上的商流、物流、信息和資金的流向,才能使企業(yè)實現(xiàn)最大的效率和效力。在物體跨組織流動過程中,采購、倉儲、生產、包裝、裝卸、流通加工、配送、銷售到服務的各個環(huán)節(jié)處于松散的狀況,商流、物流、信息和資金隨時間和位置的變化而變化[6]。RFID技術可以有效解決供應鏈上各項業(yè)務運作資料的輸入與輸出、業(yè)務過程的控制與跟蹤,同時實現(xiàn)信息的實時共享。

RFID技術區(qū)別于傳統(tǒng)條形碼各項技術特征,將物料的精細化管理觸角深入到物流管理每個環(huán)節(jié),無論是質量控制、自動化管理、產品的生命周期管理,或是裝箱銷售、出口驗證、到港分發(fā)、零售上架等各個物流環(huán)節(jié)都將帶來難以置信的便利和高效。RFID技術在現(xiàn)代物流管理過程的應用類型包括[5]:

(1)資產管理(Asset Management)?；赗FID的資產管理是指管理庫存的任何可標簽的物品,相比條形碼技術有顯著的優(yōu)勢。RFID系統(tǒng)能夠幾乎同時非接觸識別多個物體,增加一般資產管理的速度,從而提高運營效率和效益。

例如RFID可以用于智能貨架和智能機柜,通過跟蹤物品的進出,自動保持持續(xù)的庫存物品,當庫存水平低時實現(xiàn)自動訂貨。自動貨架還可用于防盜,當許多高價值貨物在同一時間被取走時,可以提醒工作人員或者啟動攝像設備記錄這一事件。

(2)跟蹤(Tracking)。跟蹤用來確定一個物品的位置,更準確的說是最后一個探測到存在標簽的讀寫器的位置。多數(shù)的跟蹤應用是資產管理系統(tǒng)的一部分。跟蹤系統(tǒng)需要多個讀寫器,中央系統(tǒng)可以集合和關聯(lián)來自各個讀寫器的信息。

(3)真實性驗證(Authenticity Verification)。在真實性驗證應用中,標簽提供被標簽物品來源的證據(jù),真實性驗證經常和跟蹤應用結合。原始來源在標簽中創(chuàng)建一個初始交易記錄,無論是在標簽中還是在企業(yè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。當讀寫器隨后通過標簽查詢時,就可以確定它是否來自真確的來源。對于真是驗證系統(tǒng),為了提供適當水平保險系數(shù),通常結合加密技術和機制以防止克隆。

(4)匹配(Matching)。在匹配應用中,兩個標簽物品相互比較,當一個物體之后搭配了錯誤的標簽物品時觸發(fā)信號。例如可以講航空乘客和托運行李匹配,從而防止盜竊和無意的錯誤。

(5)流程控制(Process Control)。流程控制是指利用與標簽相關的信息使得業(yè)務流程采取定制行為,通常流程控制在制造流程中可以為產品設計的變化提供便利。例如在制造工廠中,裝配線上的產品框架可以貼上標簽,標簽帶有最終產品的設計特征。在裝配流程的每個位置,讀寫器讀出標簽信息并采取適當?shù)男袨?例如裝配特殊的部件或者噴涂特殊顏色。在另一典型應用中,和標簽相連的傳感器可以測量一些環(huán)境因素,例如溫度、濕度或者震動等。傳感器信息可以用來做出和標簽物品有關的決定,例如,易腐爛產品如果暴露在室溫環(huán)境超過極限時間可能要丟棄。

和上述其它應用不同,標簽之外的額外信息通常與每個標簽相關,從而增加了系統(tǒng)的復雜程度。實施組織在設計中需要考慮更多問題,例如要準確決定什么信息需要記錄,如何保存這些信息,同時如何保護客戶的隱私。

(6)訪問控制(Access Control)。訪問控制系統(tǒng)可以自動檢查個人是否授權訪問某一設施或者訪問某一信息系統(tǒng)。通常訪問控制系統(tǒng)可以分為兩類:一類是在線系統(tǒng)。在線系統(tǒng)中讀寫器和中央計算機相連,每個識別卡屬于特定個人,讀寫器通過中央計算機提供個人可以訪問相應區(qū)域的支持。因為這一系統(tǒng)是聯(lián)網的,中央計算機可以為每個讀寫器提供最新的訪問控制列表。另一類是離線系統(tǒng),離線系統(tǒng)是不聯(lián)網的。

(7)自動支付(Automated Control)。RFID技術可以自動化各種財務活動,例如收費的公共交通系統(tǒng)、信用卡的零售支付、燃油費等。和其他支付方式相比,其最大優(yōu)勢在于速度和便利,當然也不需要支付者交換現(xiàn)金或信用卡。

物流管理通常需要同時使用多種上述RFID應用類型,例如資產管理、跟蹤、流程控制、真實性檢驗和支付系統(tǒng)等。物流管理系統(tǒng)的一個重要特征是跨越多個組織,每個組織使用的RFID技術能和其他組織互操作。理想情況下,產品在制造流程某一階段附上標簽,因而產品在供應鏈每個階段的信息都能被記錄。當產品在供應鏈中運輸?shù)阶罱K用戶,直至售后服務,每個供應鏈參與者都將標簽指向特定物品。另外,供應鏈系統(tǒng)還可以使用主動式標簽跟蹤大型對象,例如集裝箱,這些集裝箱上的標簽能存儲每個集裝箱的載貨單,當集裝箱貨物變化時載貨單可以自動更新。

物流RFID系統(tǒng)的信息收集能帶來許多收益,更準確的說,跟蹤產品的整個生命周期,整個供應鏈的參與者能夠實現(xiàn)訂單速度和準確改善、自動發(fā)票和支付、減少供應短缺和庫存水平、減少貨物損失。此外,基于RFID物流管理能夠給供應鏈提供更好的透明度,從而確定流程瓶頸,有針對性的召回,以及準確的市場調研等。

3RFID實施的戰(zhàn)略價值和挑戰(zhàn)

企業(yè)在開發(fā)、采納和實施RFID系統(tǒng)時,RFID技術的有效使用面對諸多挑戰(zhàn),諸如標準不統(tǒng)一、抗干擾問題、信息安全問題、成本問題以及應用環(huán)境問題,這些問題在許多文獻中有詳細的論述[3-6]。

Hau L. Lee認為Wal-Mart、DELL和Amazon獲得競爭優(yōu)勢不是由于供應鏈更有效率,只有當供應鏈具有敏捷性、適應性和協(xié)作性時,才能為企業(yè)帶來持續(xù)的競爭優(yōu)勢[7]。RFID技術支持的物流和供應鏈管理戰(zhàn)略價值的實現(xiàn),依賴于對下述應用挑戰(zhàn)的應對[8]:

(1)實現(xiàn)RFID系統(tǒng)價值一個重要因素是與企業(yè)內外系統(tǒng)的集成。RFID系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的集成面臨兩個問題:跨應用集成和跨平臺的中間件連接?？鐟眉傻某潭纫馕吨裉斓南到y(tǒng)處理RFID系統(tǒng)產生的龐大數(shù)據(jù)流的新的實時能力,新的信息中介基礎上的系統(tǒng)集成和分析軟件帶來的四溢數(shù)據(jù)洪水成為關注的焦點。RFID影響的許多系統(tǒng)的遺留系統(tǒng)方面也需要同時解決,但沒有第三方RFID中間件幫助減少基礎設施轉型困難,以及使新舊系統(tǒng)協(xié)同工作,過大的變革和更新成本將使企業(yè)難以承受。

(2)圍繞RFID技術新興能力重新設計組織流程。RFID技術的采納和使用,對組織首要的積極影響是組織擁有豐富的與業(yè)務流程控制和完善相關信息,因此,企業(yè)如果希望充分利用RFID投資,需要提供使這些數(shù)據(jù)有意義的新的系統(tǒng)能力。

(3)使用以流程為中心的分析軟件,將數(shù)據(jù)轉化為管理上有用的信息。RFID系統(tǒng)產生的大量信息,信息過載又成為數(shù)據(jù)分析的機遇和挑戰(zhàn)。研究表明,一些新的技術例如數(shù)據(jù)挖掘技術和管理大規(guī)模數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)倉庫技術,能夠幫助組織利用巨大的數(shù)據(jù)收集能力。決策科學幫助管理者了解如何做出實時決策,客戶導向的RFID應用收集的數(shù)據(jù)分析產生的商業(yè)智慧可以更好的服務客戶。

4結論

盡管處于應用和推廣的初級階段,但射頻識別(RFID)系統(tǒng)的價值已經得到零售商、制造商、醫(yī)藥界和政府機構的廣泛認同。通過分析RFID數(shù)據(jù),可以幫助企業(yè)減少不確定因素,提高物流和供應鏈運行效率,充分利用企業(yè)資源,提高客戶服務水平,更全面掌握企業(yè)和供應鏈的運營狀況。綜合上述分析,RFID技術在物流和供應鏈領域應用具有潛在的戰(zhàn)略價值。然而,RFID技術的有效應用也存在著極大的挑戰(zhàn)。采納RFID技術的企業(yè),必須建立相關的戰(zhàn)略規(guī)劃,處理和RFID相關的組織流程的再設計和改善,集成RFID系統(tǒng)和企業(yè)應用系統(tǒng)(如供應鏈管理系統(tǒng)、ERP、運輸管理系統(tǒng)、倉庫管理系統(tǒng)等),集成、組織和分析RFID數(shù)據(jù)、企業(yè)內外部的供應鏈數(shù)據(jù)和ERP數(shù)據(jù)。

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