ابزار دقیق و سنسورینگ, اتوماسیون صنعتی

استفاده از تکنولوژی RFID در انبارداری

مقدمه

در زنجیره تأمین، انبار، عضو مهمی برای اتصال اجزاء زنجیره محسوب می شود. برای افزایش بازدهی و کاهش هزینه، سیستم‌هایی برای مدیریت انبار طراحی شده‌اند. با این وجود به روز رسانی روزانه موجودی انبار، محل اشیا و … به وسیله راه‌حل‌های مبتنی بر بارکد یا روش‌های دستی مدیریت انبار بسیار سخت و پرهزینه است. در مقاله ارائه شده، امکان استفاده از تکنولوژی RFID به نحوی که امکان جمع‌آوری و اشتراک اطلاعات را در انبار فراهم کند بررسی شده است.

RFID یا فن‌آوری شناسایی براساس امواج رادیویی، شامل فرآیند و مجموعه تجهیزاتی است که به وسیله آن یک شناسه یکتا از طریق امواج رادیویی و به صورت بی سیم به کمک یک پروتکل از پیش تعریف شده از یک شیء دارای تگ (Tag) به تگخوان (Reader) منتقل می شود. در خلال فرآیند شناسایی لازم نیست تگ و تگخوان در دید مستقیم هم باشند. سیستم‌های RFID به دو صورت فعال و غیرفعال عمل می کنند و چهار دسته فرکانسی اصلی دارند. فرکانس کاری تأثیر زیادی روی محدوده خوانایی برای تشخیص تگ دارد.

مزایای استفاده از RFID در انبار

یکی از ویژگی های مهم RFID، عدم نیاز به وجود دید مستقیم است. بدون نیاز به دید مستقیم، اشیاء، پالت‌ها و جعبه‌ها به طور اتوماتیک، با سرعت بیشتر و در مقیاس بالاتر تشخیص داده می شوند. به این ترتیب یکی از کاربردهای خاص سیستم‌های RFID، استفاده از آنها در انبار است.
مهم‌ترین نتایج استفاده از این سیستم در انبار به شرح زیر است :

  • امکان ردیابی ورود و خروج کالاها
  • کاهش زمان جستجوی کالاها در انبار
  • قابلیت ذخیره اطلاعات تمام کالاهای موجود در انبار و اطمینان از معتبر بودن موجودی انبار
  • مدیریت اعتبار کالاهای انبار به وسیله کنترل تاریخ انقضا و آخرین مهلت فروش کالاهای انبار
  • افزایش سرعت در عملیات انبارگردانی
  • کاهش هزینه نیروی انسانی در مدیریت انبار
  • جلوگیری از سرقت و جابجایی غیرمجاز کالا از انبار
  • امکان ثبت مشخصات فرد خارج کننده کالا

مزایای سیستم RFID در برابر بارکد

سیستم‌های RFID برخلاف بعضی از سیستم‌های مشابه (مثل سیستم‌های شناسایی صوت، روش‌های شناسایی نوری، پردازش تصویر، بارکد و … ) بسیار مطمئن عمل می کنند. به طور مثال مزیت‌های RFID نسبت به بارکد به شرح زیر است :

  • عدم نیاز به دید مستقیم برای خواندن تگ.
  • امکان خواندن دسته‌ای و همزمان تگ‌ها
  • امکان بهبود کیفیت عملکرد در مقایسه با امکانات بسیار ساده سیستم‌های بارکدی.
  • درصد بالای صحت خواندن تگ‌های RFID (حدود 97%- 99%) در مقایسه با سیستم‌های بارکدی(حدود 75%-85%)
  • مقاومت بسیار بیشتر در مقابل خرابی نسبت به برچسب‌های بارکد
  • محدودیت کمتر برای استفاده در محیط‌های مرطوب، غبارآلود و …
  • امکان تغییر سریع و راحت اطلاعات تگ RFID در مقابل سیستم بارکدی که برای تغییر اطلاعات برچسب باید آن را تعویض کرد.
  • بیشتر بودن امکان جعل کد در سیستم‌های بارکدی. در سیستم‌های بارکدی، کد قابل رؤیت است بنابراین امکان کپی برداری از آن به مراتب راحت‌تر است. در حالیکه امکان رمز‌کردن شناسه تگ‌های RFID، تعریف کلمه عبور برای عملکرد‌های مختلف و حتی استفاده از عملکردهای موجود برای مخدوش کردن اطلاعات تگ وجود دارد.
  • معمولا اندازه برچسب‌های بارکد از تگ‌های RFID بزرگ تر است. همچنین در تگ‌های RFID برخلاف برچسب‌های بارکد نسبت طول به عرض اصلا مهم نیست بنابراین تگ‌های RFID می توانند مربع، مستطیل یا حتی دایره‌ای شکل باشند. علاوه بر این اندازه تگ RFID روی حجم کد قابل ذخیره، تأثیری ندارد اما در بارکد هر چه طول کد بزرگ‌تر شود اندازه برچسب بارکد نیز بزرگ‌تر می شود.
  • بیشتر بودن محدوده خوانایی برای تشخیص تگ‌های RFID توسط تگخوان (در بازه فرکانسی UHF می تواند چندین متر باشد) در مقایسه با محدوده خوانایی برچسب‌های بارکدی توسط دستگاه بارکدخوان (که چند ده سانتی متر است.)
شکل 1: نمونه‌ای از کاربرد RFID در انبار

با توجه به آنچه گفته شد می توان کاربرد RFID در انبار را در چهار بخش کلی زیر بررسی نمود.

1-رسیدن کالاها

در سیستم بارکدی هنگام ورود کالاها به انبار، مسئول انبار به وسیله دستگاه بارکدخوان تک‌تک بارکدهای نصب شده روی کالاها را می خواند و ثبت می کند در حالی که تگخوان RFID می تواند در چند ثانیه تمام تگ‌های نصب شده روی کالاها را خوانده و ثبت کند. بنابراین عملیات ثبت ورودی، حین ورود کالاها انجام می شود. هنگام این عملیات می توان با استفاده از اطلاعات ورودی، کالاهایی که نیاز به انبار شدن ندارند را جدا کرد، کالاهای بسته‌بندی شده را بدون خارج کردن از بسته‌بندی ثبت نمود و کالاهای معیوب را از کالاهای سالم جدا کرد.

همچنین اگر در سیستم ورود انبار، از کانوایر (نوار نقاله) استفاده شود برچسب‌های بارکد قابل خواندن نخواهند بود در حالی که تگ RFID به راحتی و به سرعت و صرف نظر از به نحوه قرارگیری کالاها یا جعبه‌ها خوانده می شود. علاوه بر این، در این سیستم نیازی به نصب برچسب اضافه روی بسته‌بندی نیست زیرا تگ‌های داخل بسته‌بندی قابل خواندن هستند.

2-ذخیره (انبار کردن)

RFID در چیدمان و انبار کالاها نیز کاربردهای ویژه‌ای دارد و کنترل اطلاعات محل چینش کالاها در انبار را به راحتی ممکن می‌کند. به عنوان مثال اگر محل کالا در سیستم انبار با محل واقعی آن یکسان نبود به کمک تگخوان قابل‌حمل تشخیص داده می‌شود و می توان این مغایرت را به مسئول انبار اطلاع داد. در این سیستم حتی نیاز نیست محل کالاها از قبل مشخص باشد. بنابراین در چینش کالاها به جای توجه به محل چیدمان می توان به اندازه کالاها و محدودیت چینش کالاها در کنار هم توجه کرد. مثلا می‌توان سیستمی طراحی کرد که در صورت نزدیک شدن دو کالای ناهمگون به هم پیام خطایی صادر شود تا به سرعت این کالاها از هم دور شوند.

3-بسته‌بندی کالاها

با کمک تکنولوژی RFID می‌توان از درستی بسته‌بندی کالاها اطمینان حاصل کرد. همچنین از روی اطلاعات بسته‌بندی می توان حجم کار انبار، هزینه‌های انبار و اطلاعات دیگری را نیز به دست آورد.

4-انتقال کالاها

در مرحله خروج کالاها، به وسیله یک تگخوان RFID می توان مشخص نمود که آیا هر کالا روی خودروی مربوطه بار زده شده است یا خیر. بنابراین انتقال همزمان می توان چندین مجموعه بار امکان‌پذیر خواهد بود. همچنین می توان صحت تعداد و نوع کالاهای بار زده شده را کنترل نموده و سرقت‌های احتمالی حین بار زدن کالاها را کاهش داد. در نهایت ثبت کالاهای خروجی از انبار به راحتی انجام می‌شود و با ثبت این اطلاعات می توان از موجودی لحظه‌ای انبار اطلاع پیدا کرد.

اجرای پروژه

برای اجرای این پروژه کافیست تمام کالاهای انبار به تگ RFID مجهز شوند. در تگ‌ها، کدی ذخیره می شود که به وسیله تگخوان خوانده می شود. این کد در نرم‌افزار مربوط به سیستم، معادل کالای خاصی قلمداد خواهد شد.
تمام درب های ورود و خروج انبار تحت پوشش تگخوان‌های ثابت قرار می‌گیرند. بنابراین ورود و خروج‌ها تشخیص داده می شوند.
تگخوان‌های قابل‌حمل می توانند بدون اتصال به کامپیوتر عمل کنند، به این ترتیب نوعی کامپیوتر دستی (PDA) محسوب می شوند. تگخوان‌های قابل‌حمل می توانند در کاربردهای انبارگردانی یا پیدا کردن کالای خاصی در انبار به کار روند.
در سیستم پیشنهادی همه تجهیزات RFID در بازه فرکانسی UHF (860~960MHz) کار می کنند.

سخت‌افزار مورد نیاز برای پروژه

تگ(Tag) :

کد مربوط به هر شی به طور منحصر بفرد در تگ آن ذخیره می شود و می تواند به وسیله دستگاه‌های تگخوان ثابت یا قابل‌حمل خوانده یا نوشته شود.
تگ پیشنهادی برای سیستم انبار معمولاً تگ غیر‌فعال است به این معنی که برای ارسال اطلاعات موجود روی تراشه (chip) نیازی به باتری نیست و انرژی مورد نیاز تراشه از تگخوان دریافت می شود. تگ‌های پیشنهادی طبق پروتکل‌های EPC Class 1 Gen 2 (EPC C1G2) طراحی شده است. داده می تواند چندین بار از روی تگ خوانده شده یا روی آن ذخیره شود و در بیش از 99% موارد اطلاعات تگ به درستی خوانده می شود. این نوع تگ در برابر آب و خراشیدگی مقاوم است و داده می تواند حدود 15 سال روی تراشه آن تگ باقی بماند.

شکل 2 : نمونه‌هایی از تگ‌های غیرفعال LS

تراشه این تگ‌ها قابلیت ذخیره حداقل 24 رقم در مبنای هگزادسیمال را داراست.

دستگاه تگخوان (Reader) :

این دستگاه کد ذخیره شده روی تگ‌ها را می خواند. بدین صورت که با عبور تگ از کنار دستگاه تگخوان، کد تگ خوانده می‌شود و نرم‌افزار مربوطه اطلاعات مربوط به کدِ تگِ خوانده شده را نمایش یا تغییر می دهد.
تگخوان‌های پیشنهادی می توانند از دو نوع ثابت و قابل‌حمل باشند. می توان به تگخوان ثابت، آنتن متصل کرد. به کمک آنتن، قدرت خوانایی تگخوان افزایش یافته و علاوه بر آن می توان درب انبار را به نحوی پوشش داد که هر کالایی که از درب یا ورودی انبار عبور می کند شناسایی شود. در تصویر زیر، نمونه‌هایی از تگخوان و آنتن را مشاهده می‌کنید.

شکل 3 : تگخوان‌ها و آنتن

تگخوان قابل‌حمل، امکان خواندن کد ذخیره شده بر روی تگ‌ها را در هر محلی فراهم می‌کند. یعنی می توان در انبار، با در دست داشتن تگخوان، از موجودی و یا محل کالای مورد نظر مطلع شد که این ویژگی از لحاظ صرفه‌جویی در زمان، بسیار حائز اهمیت خواهد بود. همچنین می توان اطلاعات تگ خوانده شده را در قالب‌های Excel و Text ذخیره نمود. امکان نصب نرم‌افزار برای آشکارسازی اطلاعات مربوط به تگ نیز برای این نوع تگخوان وجود دارد.
تگخوان پیشنهادی شرکت LS استاندارد‌های EPC Class 1 Gen 2(EPC C1G2) و ISO 18000-6C را پشتیبانی می کند.

نرم‌افزار مدیریت اطلاعات

تمام سیستم‌های RFID برای آنکه به طور مناسب مورد استفاده قرار گیرند به نرم‌افزارهایی نیازمندند که اطلاعات خوانده شده توسط تگخوان‌ها را پردازش کند. نرم‌افزار مورد نیاز در واقع عملیات پردازش کد نوشته شده بر روی تگ و تبدیل آن به اطلاعات آیتم‌های درخواستی را عهده‌دار می باشد. به عنوان مثال در پروژه‌ مذکور، این آیتم‌ها می توانند شامل موجودی کل، موجودی هر قسمت از انبار، لیست کالاها و سایر اطلاعات مربوط به آن مثل تاریخ ورود شی به انبار، تاریخ انقضا، کالاهای ناهمگون با آن کالا، محل قرارگیری و … ‌باشد.
بنابراین باید نرم‌افزاری برای ذخیره، بازیابی و مدیریت اطلاعات طراحی کرد. این نرم‌افزار بسته به نیاز مشتری پیاده‌سازی می شود.

برای امتیاز به این نوشته کلیک کنید!
[کل: 1 میانگین: 5]

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *