RFID to identyfikacja radiowa: tag z układem scalonym i anteną odpowiada na sygnał czytnika, przesyłając zapisany w nim numer. W odróżnieniu od kodu kreskowego nie wymaga widoczności ani ustawienia pod kątem, a bramka odczytuje kilkadziesiąt tagów w jednym przejeździe. Przewaga ujawnia się przy masowej identyfikacji - kontroli całej palety, inwentaryzacji strefy, weryfikacji załadunku. Przy pojedynczych odczytach koszt tagu zwykle przewyższa korzyść.
Jak działa RFID
Tag, czytnik, antena
Układ składa się z trzech elementów. Tag to nośnik danych - układ scalony z pamięcią i antena, zamknięte w etykiecie samoprzylepnej, wtopione w opakowanie albo osadzone w obudowie odpornej na uderzenia. Czytnik emituje falę radiową i odbiera odpowiedź. Antena określa zasięg i kształt pola odczytu.
Tagi pasywne nie mają własnego zasilania - energię do odpowiedzi czerpią z pola wytworzonego przez czytnik. Są tanie i praktycznie bezawaryjne, ale mają ograniczony zasięg. Tagi aktywne mają baterię, nadają samodzielnie i pozwalają śledzić obiekt na dużym obszarze, kosztem ceny i konieczności wymiany zasilania.
Pasma częstotliwości
- LF - niska częstotliwość, zasięg centymetrowy, dobrze radzi sobie w pobliżu metalu i cieczy. Stosowane w znakowaniu narzędzi i zwierząt.
- HF - wysoka częstotliwość, zasięg do kilkudziesięciu centymetrów, standard kart zbliżeniowych i kontroli dostępu.
- UHF - ultrawysoka częstotliwość, zasięg od kilku do kilkunastu metrów, podstawowe pasmo zastosowań logistycznych. To o nim mówi się, pisząc o RFID w magazynie.
Co jest zapisane w tagu
W typowym zastosowaniu logistycznym tag przechowuje numer w standardzie EPC, powiązany z rekordem w bazie systemu. Sam tag nie zawiera opisu towaru - zawiera identyfikator, po którym system odnajduje kartotekę, partię, termin i właściciela. To ta sama zasada, która działa przy etykiecie logistycznej GS1, tylko nośnik jest inny.
WMS - rejestr jednostek logistycznych SSCC
Transakcja Jednostki logistyczne SSCC w module Auto ID. Formularz po lewej stronie pozwala utworzyć paletę, karton albo opakowanie, przy czym numer SSCC może zostać wygenerowany przez serwer z prefiksu GS1 firmy. Panel po prawej pokazuje drzewo agregacji, w którym paleta zawiera kartony, a karton opakowania. Liczniki u góry podają stan otwartych i zamkniętych jednostek. Jednostki wiążą się ze stanami magazynowymi przez numery referencyjne, więc zeskanowanie numeru SSCC pozwala odnaleźć całą zawartość nośnika.
RFID a kody kreskowe - porównanie
| Cecha | Kod kreskowy | RFID (UHF) |
|---|---|---|
| Widoczność oznaczenia | Wymagana - skaner musi widzieć kod | Niewymagana - odczyt przez opakowanie i folię |
| Liczba odczytów naraz | Jeden kod na skan | Kilkadziesiąt tagów w jednym przejeździe |
| Zasięg | Od kilku centymetrów do kilku metrów przy skanerze dalekiego zasięgu | Od kilku do kilkunastu metrów zależnie od anteny |
| Koszt oznaczenia jednostki | Ułamek grosza - wydruk na etykiecie | Od kilkudziesięciu groszy wzwyż za tag |
| Odporność na zabrudzenie | Niska - uszkodzony nadruk uniemożliwia odczyt | Wysoka - brud i wilgoć nie blokują transmisji |
| Zachowanie przy metalu i cieczy | Bez wpływu | Zakłócenia wymagające tagów specjalnych i przemyślanego montażu |
| Zapis danych | Tylko odczyt tego, co wydrukowano | Możliwy zapis i aktualizacja treści tagu |
| Kontrola kompletności odczytu | Pewna - operator widzi, co zeskanował | Wymaga weryfikacji, bo tag przesłonięty może zostać pominięty |
Ostatni wiersz bywa niedoceniany, a jest kluczowy przy projektowaniu procesu. Skanowanie kodu daje jednoznaczną informację: pozycja została odczytana albo nie. Bramka RFID daje informację o tym, co odczytała - ale nie o tym, czego nie odczytała. Dlatego kontrola załadunku oparta na RFID musi porównywać wynik odczytu z listą oczekiwaną, a nie zakładać, że brak sygnału oznacza brak towaru.
Zastosowania w magazynie
Bramki przyjęć i wydań
Najczęstsze wdrożenie to bramka nad rampą. Paleta przejeżdżająca przez bramkę zostaje odczytana w całości, a system porównuje zawartość z awizacją albo ze zleceniem wydania. Znika etap ręcznego skanowania pozycja po pozycji, a błąd załadunku - wysyłka niewłaściwej palety do właściwego klienta - jest wychwytywany przed zamknięciem naczepy.
Inwentaryzacja strefy
Czytnik ręczny z anteną pozwala spisać strefę bez zdejmowania jednostek z regału i bez podjazdów wózkiem do wyższych poziomów. W magazynach o dużej liczbie drobnych pozycji różnica w czasie spisu jest wielokrotna. Warunkiem jest kontrolowany zasięg - odczyt musi obejmować sprawdzaną strefę i nie zahaczać o sąsiednią.
Ewidencja nośników zwrotnych
Palety, pojemniki, kosze i wózki krążące między magazynem a kontrahentami to majątek, który łatwo znika z ewidencji. Tag trwale zamocowany na nośniku pozwala rozliczyć obieg bez ręcznego liczenia przy każdej wysyłce - uzupełnia to ewidencję palet prowadzoną w systemie.
Narzędzia i sprzęt
W magazynie narzędzi RFID sprawdza się przy wydawaniu i zwrocie sprzętu: szafa z czytnikiem rejestruje pobranie bez udziału wydającego, a przegląd stanu odbywa się przez odczyt całej zawartości. To zastosowanie działa też przy narzędziach podlegających okresowym przeglądom.
WMS - pole skanowania w transakcji Smart Scan
Widok początkowy transakcji Smart Scan w Studio WMS.net. Pole skanowania czeka na strumień z czytnika albo na kod wpisany ręcznie i zatwierdzony klawiszem Enter. Wskaźnik w prawym górnym rogu prowadzi operatora przez trzy kroki: skan, dekompozycję i potwierdzenie. Poniżej pola udostępniono zestaw kodów przykładowych obejmujący etykiety GS1, HIBC oraz przypadki błędne, dzięki czemu działanie parsera można sprawdzić bez fizycznego czytnika. Sekcja pozycji przyjęcia pozostaje pusta do momentu pierwszego odczytu.
Kiedy wdrożenie się opłaca
Rachunek jest prosty w konstrukcji i trudny w danych. Po stronie kosztów: tagi razy liczba oznaczanych jednostek w roku, czytniki i anteny, montaż, integracja z systemem i strojenie pola odczytu. Po stronie korzyści: zaoszczędzone roboczogodziny, obniżony poziom pomyłek i skrócony czas obsługi pojazdu na rampie.
Kilka warunków, które przesuwają rachunek na korzyść RFID:
- Wysoka wartość jednostki - koszt tagu jest wtedy marginalny wobec wartości towaru.
- Nośnik zwrotny - tag zamocowany raz pracuje przez setki cykli, więc koszt rozkłada się na wiele obiegów.
- Kontrola masowa - proces polega na sprawdzeniu wielu jednostek naraz, nie na obsłudze pojedynczej pozycji.
- Presja czasu na rampie - skrócenie obsługi pojazdu ma wymierną wartość w oknach czasowych i w opłatach za przestój.
- Wymóg klienta lub regulatora - część branż wymaga śledzenia jednostkowego, które kodem kreskowym byłoby nieopłacalne.
Odwrotnie: przy taniej masówce pobieranej pojedynczo koszt oznaczenia zwykle przekracza oszczędność. W takim magazynie sensowniejszą inwestycją jest dopracowanie procesu opartego na kodach kreskowych i skróceniu tras kompletacji.
Ograniczenia i typowe problemy
- Metal i ciecze. Fala UHF odbija się od powierzchni metalowych i jest pochłaniana przez wodę. Towar w puszkach albo w opakowaniach z płynem wymaga tagów przystosowanych i przemyślanego miejsca naklejenia.
- Odczyty spoza strefy. Zbyt szerokie pole bramki potrafi odczytać palety stojące obok rampy, generując fałszywe potwierdzenia. Strojenie mocy i ustawienie anten jest istotniejsze niż sam wybór sprzętu.
- Brak potwierdzenia pominięcia. System wie, co odczytał, ale nie wie, co zostało przesłonięte. Proces musi porównywać wynik z listą oczekiwaną.
- Koszt utrzymania. Uszkodzone anteny, wymiana tagów na nośnikach zwrotnych i okresowa kalibracja to pozycje, które łatwo pominąć w kalkulacji wdrożenia.
- Konieczność zachowania kodu kreskowego. Kontrahenci, przewoźnicy i systemy zewnętrzne oczekują czytelnego kodu, więc etykieta zwykle łączy nadruk z tagiem, a nie zastępuje go.
Praktyczny wniosek jest taki, że RFID rzadko zastępuje istniejącą identyfikację - najczęściej dokłada się do niej w wybranych punktach procesu, tam gdzie odczyt masowy daje przewagę. Reszta magazynu pracuje dalej na skanowaniu, obsługiwanym przez terminal radiowy.
Powiązane materiały na tej witrynie: etykieta GS1, skanowanie numeru seryjnego, drukarka kodów kreskowych, aplikacja magazynowa Android oraz magazynowy system informatyczny.