自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在企業(yè)物流過(guò)程中的應(yīng)用

【摘 要】我們需要識(shí)別倉(cāng)庫(kù)中的所有貨物，但倉(cāng)庫(kù)中的貨物成千上萬(wàn)，貨物名稱五花八門，所以貨物的身份識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用就顯得尤為重要。條形碼，二維碼和被稱為電子標(biāo)簽的RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)已經(jīng)深入到我們的生活之中，隨時(shí)為我們進(jìn)行服務(wù)。二維碼的出現(xiàn)是對(duì)條形碼從容量到性能，應(yīng)用等全方位的提升。供應(yīng)鏈的最好模型就是SCOR模型在企業(yè)物流過(guò)程中得到有效應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】身份識(shí)別；自動(dòng)識(shí)別技術(shù)中的主要方法和技術(shù)；SCOR模型

隨著人類社會(huì)邁入21世紀(jì)，經(jīng)濟(jì)全球化的不斷深入，國(guó)際分工的日益增強(qiáng)，中國(guó)成為了世界工廠，成為全球產(chǎn)業(yè)鏈中的重要一環(huán)。競(jìng)爭(zhēng)的日益白熱化，對(duì)我們物流的效率、成本、服務(wù)質(zhì)量都提出了更高的要求，但同美國(guó)等先進(jìn)水平相比我們還有很大差距。下面通過(guò)一組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)分析一下我們和先進(jìn)水平之間的差距。

從上表可以看出，中美兩國(guó)企業(yè)物流成本的組成，在定單處理，存貨管理和運(yùn)輸環(huán)節(jié)上我們相比美國(guó)的數(shù)據(jù)還有很大的差距。僅僅一項(xiàng)倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)用有優(yōu)勢(shì)。而涉及管理分析成分越重的環(huán)節(jié)，我們同美國(guó)的差距就越大，其中僅僅庫(kù)存成本一項(xiàng)就比美國(guó)的物流總成本還高0.68%。CompTIA公司的David Som

mer說(shuō)得好：“成功的公司對(duì)良好的庫(kù)存管理有著深刻的認(rèn)識(shí)。知道貨物的庫(kù)存信息和存放位置是公司具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要方面?！比绾文軐?duì)整個(gè)供應(yīng)鏈中的產(chǎn)品做到可視化呢？首先我們需要識(shí)別倉(cāng)庫(kù)中的所有貨物，但倉(cāng)庫(kù)中的貨物成千上萬(wàn)，貨物名稱五花八門，所以貨物的身份識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用就顯得尤為重要。首先我們先探討一下什么是身份識(shí)別（Identification）。談到身份識(shí)別，我們可以從兩個(gè)方面來(lái)看，一個(gè)是對(duì)人的識(shí)別；一個(gè)是對(duì)物的識(shí)別。對(duì)人的識(shí)別，我們可以通過(guò)身份證，護(hù)照等文件來(lái)識(shí)別陌生人的身份。將來(lái)也可以通過(guò)高科技做到對(duì)每個(gè)人所獨(dú)有的生物特征如指紋、虹膜、聲音作為識(shí)別的依據(jù)。那么對(duì)貨物我們可以采用怎樣的方法呢？其實(shí)，大家只用日常生活做一下觀察，就可以了解到我們對(duì)貨物是如何進(jìn)行識(shí)別的了。條形碼（bar code），超市中每一件物品包裝上都可以發(fā)現(xiàn)它的蹤跡。二維碼（2D code），在一些電子商品，如高檔照相機(jī)，CPU等商品上可以發(fā)現(xiàn)它的存在。射頻識(shí)別（RFID），大家乘坐公共交通時(shí)可能用到的交通卡，2008北京奧運(yùn)會(huì)的門票等等。我們的生活已經(jīng)離不開這些識(shí)別技術(shù)了。這些識(shí)別技術(shù)已經(jīng)深入到我們的生活之中，隨時(shí)為我們進(jìn)行服務(wù)。

條形碼 二維碼 RFID電子標(biāo)簽

如何進(jìn)行身份識(shí)別呢？身份識(shí)別的實(shí)現(xiàn)需要哪些條件和設(shè)備呢？首先我們需要制定規(guī)則即如何編碼和解碼。其次我們需要一些硬件設(shè)備，比如掃描槍，當(dāng)然掃描槍有條形碼和二維碼的，也有混合型的，兩種碼都能讀。數(shù)據(jù)庫(kù)的支持是必不可少的，因?yàn)闂l形碼所帶的信息都是有限的，基本上都是該商品的基本信息，這僅僅起到索引的作用，因此需要強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)和后臺(tái)處理系統(tǒng)來(lái)完成更復(fù)雜的應(yīng)用。

條形碼基本應(yīng)用圖

一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

到這里，我們對(duì)身份識(shí)別有了一個(gè)基本的了解了。下面我們會(huì)針對(duì)幾種流行的，比如條形碼、二維碼和被稱為電子標(biāo)簽的RFID做一些比較和說(shuō)明。

1.條形碼。條形碼最早出現(xiàn)在上世紀(jì)40年代，得到大規(guī)模應(yīng)用是在70年代美國(guó)超級(jí)市場(chǎng)Ad Hoc委員會(huì)制定出通用商品UPC碼后，并在73年由美國(guó)統(tǒng)一編碼協(xié)會(huì)（UCC）完成了該碼的標(biāo)準(zhǔn)化工作。同年，美國(guó)食品雜貨業(yè)將UPC碼作為該行業(yè)的通用標(biāo)準(zhǔn)碼，推動(dòng)了條形碼技術(shù)在銷售流通領(lǐng)域里廣泛使用。UPC碼在美洲的成功直接影響到了歐洲人，歐洲共同體在UPC-A碼的基礎(chǔ)上制定了EAN-13和EAN-8碼，并成立了歐洲物品編碼協(xié)會(huì)（簡(jiǎn)稱EAN），后EAN發(fā)展成國(guó)際性組織，改名為“國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)”（IAN），但屈從于習(xí)慣，簡(jiǎn)稱仍為EAN。

2.由于一維條碼的信息容量很小，如商品上的條碼僅能容納幾位或者幾十位阿拉伯?dāng)?shù)字或字母，商品的詳細(xì)描述只能依賴數(shù)據(jù)庫(kù)提供，離開了預(yù)先建立的數(shù)據(jù)庫(kù)，一維條碼的使用就受到了局限?；谶@個(gè)原因，人們迫切希望發(fā)明一種新的碼制，除具備一維條碼的優(yōu)點(diǎn)外，同時(shí)還有信息容量大、可靠性高、保密防偽性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。為了滿足人們的這種需求，美國(guó)訊寶公司經(jīng)過(guò)幾年的努力，于1991年正式推出名為PDF417的二維條碼，簡(jiǎn)稱為PDF417條碼，即“便攜式數(shù)據(jù)文件”。二維碼從此誕生。了解了它們誕生的背景，我們對(duì)它們的特性能也就能了解一二了，具體分析如下：

條形碼與二維碼外形比較

從上圖我們可以看出，條形碼和二維碼的最大不同在于，條形碼只在一個(gè)方向上儲(chǔ)存信息，形成一條信息線。而二維碼的信息是存儲(chǔ)在兩個(gè)方向上的，從而形成了一個(gè)信息面。所以在表象后面的實(shí)質(zhì)就是二維碼所包含的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于條形碼，即形成了二維碼了小尺寸，高密度的特性；同時(shí)二維碼在某種意義上是可以脫離數(shù)據(jù)庫(kù)的支持而單獨(dú)被利用。下面表格對(duì)兩種碼制的數(shù)據(jù)容量作了一個(gè)比較。

二維碼除了容量巨大以外，還可以利用激光打印技術(shù)在超小空間上使用，甚至在金屬物，塑料等材質(zhì)上生成。另外二維碼的讀取可以在360度范圍，任意方向上進(jìn)行。而不是象條形碼必須在水平位置上讀取并且傾斜角度有限。最后由于二維碼具有數(shù)據(jù)校驗(yàn)功能，所以在碼受到污損和局部丟失時(shí)還能通過(guò)數(shù)據(jù)校驗(yàn)來(lái)修復(fù)原碼，實(shí)現(xiàn)可靠讀取。增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的抗干擾能力。

二維碼讀取硬件系統(tǒng)（OMRON公司產(chǎn)品）

下圖是軟件處理的過(guò)程：

二維碼軟件識(shí)別流程

所以可以說(shuō)二維碼的出現(xiàn)是對(duì)條形碼從容量到性能，應(yīng)用等全方位的提升。

3.2004年中，隨著沃爾瑪（Wal-Mart）的一聲號(hào)角，揭開了RFID大規(guī)模使用的序幕。這項(xiàng)技術(shù)起源于二戰(zhàn)期間的英國(guó)，最初的技術(shù)主要是用于空軍飛機(jī)進(jìn)行敵我識(shí)別用的。RFID（Radio Frequency Identification）顧名思義，是利用射頻方式對(duì)物品進(jìn)行身份識(shí)別的一種技術(shù)。RFID是一種非接觸式識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻（RF）訊號(hào)和空間耦合的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的自動(dòng)辨識(shí)。RFID主要由兩大系統(tǒng)組成：詢問(wèn)器（Interrogator）或稱讀寫器（Reader）；應(yīng)答器（Transponder）或稱標(biāo)簽（Tag）。Tag內(nèi)建微芯片（Microchip）和天線，此芯片通過(guò)RFID讀寫器發(fā)出的訊號(hào)與自帶的天線耦合后完成數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)身份識(shí)別。如圖所示，Tag的封裝形式有多種多樣，讀寫器隨工作頻段的不同其大小和形式也不太一樣，另外控制器將信息采集系統(tǒng)與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)支持系統(tǒng)關(guān)聯(lián)起來(lái)形成一個(gè)閉環(huán)的控制。

RFID系統(tǒng)工作示意圖

因?yàn)樯漕l的頻譜較寬，根據(jù)不同頻段所研發(fā)的設(shè)備也有不同，其特性也不相同。根據(jù)不同的用途，Tag制造材料也有不同，把常用的三種典型的記憶體特點(diǎn)作個(gè)比較（如下圖）：

綜上所敘，我們可以總結(jié)出RFID的優(yōu)點(diǎn)如下：（1）非接觸操作，長(zhǎng)距離識(shí)別，可進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量大。（2）無(wú)機(jī)械磨損，壽命長(zhǎng)，并可工作于各種油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，有的甚至可以工作在180～250度的高溫環(huán)境下。（3）可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)電子標(biāo)簽，即進(jìn)行批量作業(yè)。（4）讀寫器具有不直接對(duì)最終用戶開放的物理接口，保證其自身的安全性。（5）數(shù)據(jù)安全方面除電子標(biāo)簽的密碼保護(hù)外，數(shù)據(jù)部分可用一些算法實(shí)現(xiàn)安全管理。（6）讀寫器與標(biāo)簽之間存在相互認(rèn)證的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)安全通信和存儲(chǔ)。

二、身份識(shí)別技術(shù)在企業(yè)物流過(guò)程中的應(yīng)用

描述供應(yīng)鏈的最好模型就是SCOR模型了，它是建立在五個(gè)不同的管理流程之上的。（見(jiàn)下圖）

SCOR模型

這五個(gè)流程分別是計(jì)劃、采購(gòu)、生產(chǎn)、配送、退貨五個(gè)流程。這個(gè)模型高度地將整個(gè)供應(yīng)鏈完整地進(jìn)行了描述和歸納。所以現(xiàn)在我將借助SCOR模型，簡(jiǎn)單地談?wù)勅绾卧诠?yīng)鏈的幾個(gè)實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié)使用自動(dòng)身份識(shí)別技術(shù)。

1.采購(gòu)環(huán)節(jié)。主要是進(jìn)行原材料的采購(gòu)，為了更好地對(duì)原料進(jìn)行控制，滿足生產(chǎn)的需要。一般會(huì)采用先進(jìn)先出的批次管理。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)原料庫(kù)存的精確控制和實(shí)時(shí)管理，我們就需要利用條形碼技術(shù)來(lái)對(duì)原料的供應(yīng)商，品種，規(guī)格，包裝形式等進(jìn)行科目管理。同時(shí)利用POS系統(tǒng)把好進(jìn)庫(kù)和出庫(kù)關(guān)，簡(jiǎn)化盤點(diǎn)流程，對(duì)在庫(kù)原料實(shí)施可視化管理，隨時(shí)分析庫(kù)存的變化，掌握原料消耗情況，及時(shí)調(diào)整進(jìn)貨計(jì)劃，減少乃至杜絕缺料情況發(fā)生，最大限度地保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行，最大限度地優(yōu)化庫(kù)存結(jié)構(gòu)。在這個(gè)環(huán)節(jié)，物料的身份識(shí)別可采用簡(jiǎn)單的條形碼控制，一般供應(yīng)商都可以提供這樣的支持。對(duì)原料要求較高的企業(yè)，可以要求上游廠家提供二維碼支持，提供原料相關(guān)技術(shù)參數(shù)或可追溯信息。

2.生產(chǎn)環(huán)節(jié)。我們這里以汽車制造業(yè)為例來(lái)說(shuō)明生產(chǎn)物流對(duì)物料身份識(shí)別的要求。汽車制造是通過(guò)流水作業(yè)線來(lái)完成的。一輛汽車要由成千上萬(wàn)個(gè)零件裝配而成，根據(jù)汽車型號(hào)不同，所需要的零部件的品種和數(shù)量也不同。有的要空調(diào)，有的要后備箱，有的要機(jī)械換檔變速箱，有的要液壓變速箱等等。為了能按訂單生產(chǎn)，并保證生產(chǎn)的高效性。一般車廠都會(huì)采用混流生產(chǎn)方式并且添加防差錯(cuò)系統(tǒng)。這樣對(duì)生產(chǎn)中各種零件的自動(dòng)識(shí)別就要求相當(dāng)高，有的一個(gè)零件需要好幾個(gè)工位才能完成，加工中的數(shù)據(jù)也需要傳遞到下一工位，所以通常會(huì)在流水線的每個(gè)工位都會(huì)配置自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，這通常是能讀能寫，抗干擾能力強(qiáng)的RFID方式，并用工業(yè)總線和控制系統(tǒng)將其全部整合在一起，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。所以在自動(dòng)化程度越高的企業(yè)，例如，汽車生產(chǎn)，半導(dǎo)體制造，電子企業(yè)，煙草企業(yè)等，在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)物料的身份的自動(dòng)識(shí)別的要求也最高。

3.配送環(huán)節(jié)。我們以倉(cāng)庫(kù)的物流作業(yè)為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。倉(cāng)庫(kù)作業(yè)包括配送中心的訂貨、進(jìn)貨、存放、揀貨、出庫(kù)。過(guò)程如下：（1）配送中心的進(jìn)貨驗(yàn)收作業(yè)。對(duì)整箱進(jìn)貨的商品，其包裝箱上有條形碼，放在輸送帶上經(jīng)過(guò)固定式掃描器（條形碼和二維碼）的自動(dòng)識(shí)別，可接受指令傳送到存放位置附近，也可使用移動(dòng)掃描器（條形碼和二維碼）識(shí)別后通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)傳回服務(wù)器進(jìn)行處理。對(duì)整個(gè)托盤進(jìn)貨的商品，叉車駕駛員用手持式掃描器（條形碼和二維碼）掃描外包裝箱上的條形碼或二維碼碼標(biāo)簽，利用計(jì)算機(jī)與RFID數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，可將存放指令下載到叉車的終端機(jī)上。（2）補(bǔ)貨作業(yè)?；跅l形碼或二維碼進(jìn)行補(bǔ)貨，可確保補(bǔ)貨作業(yè)的正確性。有些揀貨錯(cuò)誤源于前項(xiàng)的補(bǔ)貨作業(yè)錯(cuò)誤。商品進(jìn)貨驗(yàn)收后，移到保管區(qū)，需適時(shí)，適量的補(bǔ)貨到撿貨區(qū)；避免補(bǔ)貨錯(cuò)誤，可在儲(chǔ)位卡上印上商品條形碼與儲(chǔ)位碼的條形碼或二維碼，當(dāng)商品移動(dòng)到位后，以手持式掃描器（條形碼和二維碼）讀取商品條形碼和儲(chǔ)位碼條形碼，由計(jì)算機(jī)核對(duì)是否正確，這樣就可保證補(bǔ)貨作業(yè)的正確。（3）揀貨作業(yè)。揀貨有兩種方式：一種是按客戶進(jìn)行揀取的摘取式揀貨；另一種是先將所有客戶對(duì)各商品的訂貨匯總，一次揀出，再按客戶分配各商品量，即整批揀取，二次分揀，成為播種式揀貨。對(duì)于摘取式揀貨作業(yè)，再揀取后用掃描器（條形碼和二維碼）讀取剛揀取商品上的信息碼，即可確認(rèn)揀貨的正確性。對(duì)于播種式揀貨作業(yè)，可使用自動(dòng)分貨機(jī)，當(dāng)商品在輸送帶上移動(dòng)時(shí)，有固定條形碼掃描器判別商品貨號(hào)，指示移動(dòng)路線與位置。（4）交貨時(shí)的交點(diǎn)作業(yè)。交貨時(shí)的交點(diǎn)作業(yè)通常分為兩種形式，一種是由配送中心出貨前即復(fù)點(diǎn)數(shù)量，另一種是交由客戶當(dāng)面或事后確認(rèn)。對(duì)于配送中心出貨前的復(fù)點(diǎn)式作業(yè)，由于在揀貨的同時(shí)已經(jīng)以信息碼確認(rèn)過(guò)，就無(wú)需進(jìn)行此復(fù)點(diǎn)作業(yè)了。對(duì)于客戶的當(dāng)面或事后確認(rèn)，由于揀貨時(shí)已用條形碼確認(rèn)過(guò)，無(wú)需交貨時(shí)雙方逐一核對(duì)。（5）倉(cāng)儲(chǔ)配送作業(yè)。其實(shí)商品的自動(dòng)辨識(shí)方法還可以采用磁卡，IC卡等其他方式來(lái)達(dá)成。但以物流倉(cāng)儲(chǔ)配送作業(yè)而言，由于大多數(shù)的儲(chǔ)存貨品都具備有條形碼，所以用條形碼作自動(dòng)識(shí)別與資料收集是最便宜，最方便的方式。商品條形碼上的資料經(jīng)條形碼讀取設(shè)備讀取后，可迅速，正確，簡(jiǎn)單地將商品資料自動(dòng)輸入，從而達(dá)到自動(dòng)化登錄，控制，傳遞，溝通的目的。其在儲(chǔ)存管理的效益上有：第一，登錄快速，節(jié)省人力；第二，提高物流作業(yè)效率；第三，減少管理成本；第四，降低錯(cuò)誤率，提高作業(yè)質(zhì)量；第五，更精確地控制儲(chǔ)位的指派與貨品的揀?。坏诹?，可方便有效地盤點(diǎn)貨品，準(zhǔn)確地掌握庫(kù)存，控制存貨；第七，可做到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集，實(shí)時(shí)顯示，并經(jīng)計(jì)算機(jī)快速處理而達(dá)到實(shí)施分析與實(shí)施控制的目的。

4.退貨環(huán)節(jié)?；蛘哂址Q返回物流，分實(shí)物返回和信息返回。先談?wù)剬?shí)物返回，當(dāng)我們對(duì)SCOR模型中各環(huán)節(jié)的控制力越來(lái)越強(qiáng)，我們最終的產(chǎn)品和服務(wù)也就越來(lái)越精準(zhǔn)。當(dāng)然也會(huì)時(shí)不時(shí)聽(tīng)到一些不和諧音，某某型號(hào)的產(chǎn)品被召回，某某批次的產(chǎn)品被召回。產(chǎn)品被召回不是一件好事，但從另一個(gè)角度看，市場(chǎng)反饋的產(chǎn)品不良信息，正是通過(guò)在各個(gè)環(huán)節(jié)中使用了身份識(shí)別系統(tǒng)，我們才能夠?qū)Ξa(chǎn)品經(jīng)過(guò)的每一個(gè)過(guò)程進(jìn)行追溯，分析，定位，并將自身的損失控制在最小，將市場(chǎng)的不良影響控制在最小。信息返回，主要是利用了二維碼的數(shù)據(jù)容量大（2000字節(jié)），利用不同算法可以進(jìn)行數(shù)據(jù)保密的特點(diǎn)對(duì)產(chǎn)品銷售渠道進(jìn)行管理，對(duì)渠道的覆蓋能力進(jìn)行分析。也可以利用它進(jìn)行防串貨控制。

通過(guò)對(duì)身份識(shí)別在SCOR各環(huán)節(jié)中的應(yīng)用情況，我們可以做出這樣的推斷：隨著時(shí)間的推移，身份識(shí)別逐漸分為兩大方向：靜態(tài)識(shí)別和動(dòng)態(tài)識(shí)別。所謂靜態(tài)識(shí)別就是物料或者是商品本身的信息存在于本體之上。這一般會(huì)采用二維碼技術(shù)。所以隨著二維碼讀取設(shè)備的普及和采購(gòu)成本的下降，二維碼會(huì)逐漸取代條形碼的位置出現(xiàn)在各種商品的外包裝或是產(chǎn)品本體上。所謂動(dòng)態(tài)識(shí)別就是指物料或商品在生產(chǎn)過(guò)程中或者是在運(yùn)輸配送過(guò)程中所需要提供的信息，通常會(huì)采用RFID的方式進(jìn)行記錄，它保留的是管理的痕跡，可追溯的線索。

自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在企業(yè)物流領(lǐng)域的應(yīng)用，已經(jīng)成為企業(yè)提高管理水平，降低成本、增加效益的必然途徑。對(duì)于鐵路、公路、航空、港口、海關(guān)、倉(cāng)儲(chǔ)、包裝、加工、配送、物流中心等物流企業(yè)，或制造業(yè)的物流系統(tǒng)，以及商業(yè)連鎖、郵政系統(tǒng)等都離不開自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是供應(yīng)鏈管理的技術(shù)基礎(chǔ)，是物流管理現(xiàn)代化、提高企業(yè)管理水平和競(jìng)爭(zhēng)力的重要技術(shù)手段，其發(fā)展前景不可低估。