ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΕΦΟΔΙΑΣΤΙΚΗ Διδάσκων: Δρ. Σταύρος Τ. Πόνης Η Σημασία της Ιχνηλασιμότητας στην Αποτελεσματική Διοίκηση της Εφοδιαστικής Αλυσίδας

2 Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.

3 Ιχνηλασιμότητα - Ορισμοί Η γνώση και η συνολική εποπτεία δεδομένων και γεγονότων σε όλο το μήκος μιας εφοδιαστικής αλυσίδας αποτελεί κρίσιμο παράγοντα επιτυχίας και καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την αποτελεσματικότητα και την αποδοτικότητα της καθώς και την ποιότητα των προϊόντων που καταλήγουν στον καταναλωτή. Καίριο ρόλο στην επίτευξη των παραπάνω διαδραματίζει η διαδικασία της ιχνηλασιμότητας (traceability) που ορίζεται ως η ικανότητα ανίχνευσης της ταυτότητας, της διαδρομής και των αλλαγών της κατάστασης ενός προϊόντος με τη χρήση καταγεγραμμένων αναγνωριστικών στοιχείων, κατά τη διαδρομή του μέσα σε ένα εφοδιαστικό κύκλωμα και μέχρι την τελική του έξοδο από αυτό. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 3

4 Ιχνηλασιμότητα - Ιστορικό Η σπουδαιότητα της ιχνηλασιμότητας αναδείχτηκε στα τέλη του προηγούμενου αιώνα μέσα από την εγκαθίδρυση συστημάτων διασφάλισης ποιότητας κατά τα πρότυπα ISO. ISO 8402:1994 (αντικατάστάθηκε από ISO 9000) :..the ability to trace the history, application or location of an entity by means of recorded information. ISO 9000: The ability to trace the history, application or location of that which is under consideration Η αναγκαιότητα της ιχνηλασιμότητας κατέστη ολοφάνερη μέσα από τις μεγάλες διατροφικές κρίσεις της σπογγώδους εγκεφαλοπάθειας και των διοξινών που ξέσπασαν στην Κεντρική Ευρώπη την προηγούμενη δεκαετία Σήμερα, η ιχνηλασιμότητα αποτελεί νομική προϋπόθεση για όλες τις επιχειρήσεις που εμπλέκονται στην εφοδιαστική αλυσίδα των τροφίμων (από τη φάρμα στο πιάτο) και υπόκειται στον αυστηρό κανονισμό της Ευρωπαϊκής Ένωσης 178/2002 με ισχύ από 01/01/2005 ( 1_el.htm) ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 4

5 Ιχνηλασιμότητα Η Διαδικασία Η ιχνηλασιμότητα είναι μια αυστηρά οργανωμένη διαδικασία αναγνώρισης στοιχείων και συλλογής δεδομένων που σχετίζονται με μια σειρά «κινήσεων» του προϊόντος στο εφοδιαστικό κύκλωμα όπως οι παραλαβές, οι ενδοδιακινήσεις, οι μεταφορές, οι αναλώσεις πρώτων υλών και ημιετοίμων, η συσκευασία και οι αναλώσεις των υλικών της, οι φορτώσεις, κ.ο.κ. Απαραίτητη, για την ιχνηλασία και την τήρηση του ιστορικού ενός προϊόντος (product history) μέσα στο εφοδιαστικό κύκλωμα, είναι η έννοια της μερίδας/παρτίδας παραγωγής (lot/batch) που ορίζεται ως το σύνολο μιας ποσότητας προϊόντων, ενδιάμεσων προϊόντων, πρώτων υλών ή υλικών συσκευασίας που έχουν παραχθεί ή συσκευαστεί κάτω από τις ίδιες συνθήκες. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 5

6 Ιχνηλασιμότητα Η Διαδικασία Για κάθε παρτίδα η διαδικασία της ιχνηλασιμότητας καταγράφει τα στοιχεία της όπως για παράδειγμα την ημερομηνία παραγωγής/επεξεργασίας, τον τόπο παραγωγής, την εγκατάσταση παραγωγής, τη μηχανή παραγωγής, τη βάρδια, το χειριστή κ.ο.κ. Από τα παραπάνω γίνεται κατανοητό πως η ιχνηλασιμότητα είναι μια διαδικασία με ιδιαίτερα μεγάλες απαιτήσεις σε ότι έχει να κάνει με την ακρίβεια αλλά και τον όγκο των δεδομένων που διαχειρίζεται. Ως σήμερα υπάρχουν δύο βασικές προσεγγίσεις στην καθημερινή εκτέλεση και υποστήριξη των διαδικασιών ιχνηλασίας η χειρόγραφη (paper based traceability systems) και με τη χρήση κατάλληλων συστημάτων και τεχνολογιών πληροφορικής ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 6

7 Τεχνολογίες AIDC Οι καθυστερήσεις στην καταγραφή αλλά και ο αυξημένος ρυθμός σφαλμάτων στις καταχωρήσεις των εγγραφών ιχνηλασιμότητας που παρουσιάζουν τα χειρόγραφα συστήματα οδηγούν ολοένα και περισσότερες επιχειρήσεις στην αναζήτηση τεχνολογικών λύσεων Τεχνολογίες Αυτόματης Αναγνώρισης και Κτήσης Δεδομένων (Automatic Identification and Data Capturing Technologies). ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 7

8 Τεχνολογίες AIDC Οι βασικές τεχνολογίες AIDC που χρησιμοποιούνται σε πλήθος επιχειρηματικών και άλλων εφαρμογών στις μέρες μας φαίνονται στο κάτωθι σχήμα: Αναγνώριση με τη Χρήση Γραμμωτού Κώδικα (Bar Code Identification) Αναγνώριση Φωνής (Voice Recognition) Οπτική Αναγνώριση Χαρακτήρων (OCR) Αυτόματη Αναγνώριση Στοιχείων και Συλλογή Δεδομένων (Automatic Data Identification & Data Capture) Βιομετρική Αναγνώριση (Biometric Identification) Αναγνώριση της ίριδας του ματιού (Iris Recognition and Identification) Έξυπνες Κάρτες (Smart Cards) Ραδιοσυχνική Αναγνώριση( RFID) Δακτυλοσκοπική Αναγνώριση (Fingerprint Identification) ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 8

9 Τεχνολογίες AIDC Κύριοι στόχοι της εισαγωγής τέτοιων συστημάτων είναι: Η γρήγορη και με ακρίβεια πρόσβαση στις πληροφορίες για την ταυτοποίηση, ανεύρεση και εντοπισμό των προϊόντων μέσα στο εφοδιαστικό κύκλωμα. Η εναρμόνιση με το Εθνικό και Διεθνές κανονιστικό πλαίσιο. Η εκπλήρωση των προσδοκιών των καταναλωτών για ποιότητα, ασφάλεια και υγιεινή των προϊόντων που αγοράζουν. Επίτευξη των στόχων αυτών οδηγεί σε μείωση της ανησυχίας και στη δημιουργία πιστών καταναλωτών. Η προσθήκη αξίας στα παρεχόμενα προϊόντα και τις υπηρεσίες. Η βελτίωση της συνολικής λειτουργίας του εφοδιαστικού κυκλώματος και η εκλογίκευση των επιχειρηματικών διεργασιών. Η μείωση του κόστους όπου αυτό είναι δυνατό. Η εξιχνίαση των αιτίων αστοχίας ή σφαλμάτων της παραγωγής και η δυνατότητα άμεσης ανάκλησης μόνο των προβληματικών προϊόντων. Η δυνατότητα αποτελεσματικής διαχείρισης κινδύνων προτού αυτοί μετασχηματιστούν σε δύσκολα αντιμετωπίσιμες κρίσεις. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 9

10 Γραμμωτός Κώδικας Bar Code Η πιο διαδεδομένη και «ώριμη» πλέον τεχνολογία ιχνηλασίας είναι η τεχνολογία γραμμωτού κώδικα (bar code). Ένα σύστημα γραμμωτού κώδικα αποτελείται από: Μια συμβολογία που είναι σε θέση να απεικονίσει μια σειρά από αριθμητικούς ή και αλφαριθμητικούς χαρακτήρες, τις συσκευές ηλεκτρονικής οπτικής ανάγνωσης γραμμωτού κώδικα (bar code scanners) που μεταφράζουν τη συμβολογία σε αναγνώσιμους από υπολογιστές χαρακτήρες και τέλος τους εκτυπωτές γραμμωτού κώδικα που χρησιμοποιούνται για την αξιόπιστη και με ακρίβεια εκτύπωση των ετικετών bar code πάνω σε ετικέτες, κιβώτια συσκευασίας και έγγραφα συλλογής/αποστολής. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 10

11 Γραμμωτός Κώδικας Bar Code Η βασική ιδέα της τεχνολογίας γραμμωτού κώδικα συνοψίζεται στην τοποθέτηση σειράς πληροφοριών σε ένα προϊόν με τρόπο πού ειδικά μηχανήματα μπορούν να την αναγνώσουν αυτόματα και να τη μεταβιβάσουν σε κεντρικό πληροφοριακό σύστημα, ώστε το προϊόν να είναι αναγνωρίσιμο. Στην πιο συνήθη του μορφή συνίσταται από μια διαδοχή μαύρων και λευκών λωρίδων (bars), παράλληλων μεταξύ τους και διαφορετικού πάχους, τυπωμένων πάνω σε κάποιο προϊόν/συσκευασία (linear barcode). Στην εικόνα φαίνεται η μορφή μια τέτοιας κωδικοποίησης. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 11

12 Γραμμωτός Κώδικας Bar Code Σε μια τέτοια κωδικοποίηση διακρίνουμε: Τη «ζώνη ησυχίας», περιοχή όπου δεν υπάρχει τίποτα εκτυπωμένο και βρίσκεται αμέσως πριν και αμέσως μετά το γραμμωτό κώδικα. Συνίσταται η ζώνη ησυχίας να είναι τουλάχιστον 10 φορές το πλάτος της στενότερης μπάρας. Μικρότερη ζώνη προκαλεί ανακριβείς αναγνώσεις ή εμποδίζει την ανάγνωση στο σύνολο της. Το χαρακτήρα εκκίνησης/διακοπής, που είναι ένα σχέδιο γραμμών και διαστημάτων που παρέχουν στον αναγνώστη τις σχετικές οδηγίες εκκίνησης και διακοπής. Τα δεδομένα (μήνυμα) είναι ο σχηματισμός των γραμμών οι οποίες αναπαρίστανται σαν αριθμοί ή γράμματα και διαβάζονται από τα αριστερά. Το ψηφίο ελέγχου είναι ψηφίο που περιλαμβάνεται στο γραμμωτό κώδικα και η τιμή του χρησιμοποιείται για το μαθηματικό έλεγχο της διασφάλισης της ακρίβειας της ανάγνωσης. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 12

13 Γραμμωτός Κώδικας Bar Code Ο αναγνώστης γραμμωτού κώδικα εκπέμπει δέσμη φωτός, της οποίας η αντανάκλαση στις γραμμές του κώδικα επιτρέπει την αναγνώριση του εύρους και της φωτεινότητας τους. Η μαύρη μπάρα απορροφά φως ενώ η λευκή το αντανακλά. Μια ηλεκτρονική συσκευή (photodiode) «μεταφράζει» το light pattern σε ηλεκτρικό ρεύμα (αναλογικό σήμα). Ηλεκτρικά κυκλώματα στη συνέχεια μετατρέπουν το σήμα σε ψηφιακή πληροφορία (χαρακτήρας ASCII). ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 13

14 Γραμμωτός Κώδικας Λειτουργία Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Τα scanners αποκωδικοποιούν τη μεταβλητή ανάκλαση (σήμα) και τη μετατρέπουν σε αλφαριθμητικά δεδομένα τα οποία ταυτίζονται ως προς το περιεχόμενο με τους χαρακτήρες που κωδικοποιήθηκαν με μορφή Bar Code Έτσι όταν ο κωδικός ενός προϊόντος πρόκειται να αναγνωστεί λαμβάνει χώρα η εξής διαδικασία: αναγνώριση, ανάγνωση, μετάφραση και αποθήκευση (που συνοδεύεται συνήθως από το χαρακτηριστικό ήχο). Τη συγκεκριμένη στιγμή ανιχνεύεται το είδος στη βάση δεδομένων και διατίθενται προς επεξεργασία τα επιμέρους προσδιοριστικά στοιχεία του, όπως η περιγραφή του προϊόντος, η τιμή πώλησής του, η ποσότητα κ.λπ., στοιχεία που μπορούν να καταγράφονται σε κάποιο τερματικό. Οι γραμμωτοί κώδικες χρησιμοποιούνται για τη σήμανση καταναλωτικών μονάδων λιανικής και για τη σήμανση μονάδων αποστολής που διακινούνται χονδρικώς, προσαρμόζονται δε στα προϊόντα είτε με απευθείας εκτύπωση στη συσκευασία, είτε με ενσωμάτωση σε αυτήν εκ των υστέρων. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 14

15 Συσκευές Ανάγνωσης Pen Readers Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Ονομάζονται και wands λόγω σχήματος. Η πηγή φωτός βρίσκεται στην άκρη τους. Απαιτούν συνεχόμενη επαφή με την ετικέτα. Ελαφροί και φτηνοί χωρίς κινούμενα μέρη. Απαιτούν απόλυτα επίπεδη επιφάνεια επικόλλησης της ετικέτας. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 15

16 Συσκευές Ανάγνωσης Laser Readers Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Ευρέως διαδεδομένοι. Δέσμη laser αυτόματα σαρώνει την ετικέτα. Η κίνηση της δέσμης ξεκινά από 40 και φτάνει ως 800 φορές το δευτερόλεπτο. Δεν απαιτείται απόλυτα επίπεδη επιφάνεια. Μπορεί να είναι στατικοί (π.χ. Σούπερ μάρκετ, ιμάντες κίνησης) ή κινούμενοι. Στη δεύτερη περίπτωση χρησιμοποιούνται φορητά τερματικά ανάγνωσης. Η μέγιστη απόσταση ανάγνωσης φτάνει τα 30 πόδια (περίπου 9 μέτρα). ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 16

17 Συσκευές Ανάγνωσης CCD Readers Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Charged Couple Device Readers: Χρησιμοποιεί δέσμη από εκατοντάδες ανιχνευτές φωτός. Όταν διαβάζουν μια ετικέτα δημιουργούν ένα voltage pattern παρόμοιο με αυτό των laser readers. Η μέγιστη απόσταση ανάγνωσης δε ξεπερνά τις έξη ίντσες. Βασικό τους μειονέκτημα η αδυναμία ανάγνωσης μεγάλου μήκους ετικετών. Επιπρόσθετα, ο αριθμός των ανιχνευτών φωτός ορίζει την αναγνώσιμη πυκνότητα του bar code που μπορεί να διαβαστεί. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 17

18 Συσκευές Ανάγνωσης Camera Readers Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Είναι οι πιο σύγχρονοι. Μικρή κάμερα φωτογραφίζει την ετικέτα η οποία με τη χρήση ψηφιακής επεξεργασίας εικόνας μεταφράζεται σε ψηφιακά δεδομένα. Η ποιότητα της ετικέτας (λεκέδες, κενά, αντίθεση ανάμεσα στις μπάρες) επηρεάζει αρνητικά τη δυνατότητα ανάγνωσης. Γίνονται μικρότεροι, φτηνότεροι και πιο γρήγοροι. Αρκετά διαδεδομένοι για την ανάγνωση bar code δύο διαστάσεων. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 18

19 Πλεονεκτήματα / Μειονεκτήματα Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Γρήγορη και σχετικά ακριβής ανάγνωση δεδομένων. Με βάση μελέτη του πανεπιστημίου του Ohio, ο μέσος όρος σφάλματος στην ανάγνωση δεδομένων με τη χρήση γραμμωτού κώδικα είναι 1 ανά διαβάσματα. Αύξηση της απόδοσης επιχειρησιακών διαδικασιών. Τα δεδομένα ανάγνωσης εισέρχονται αυτόματα στα συνεργαζόμενα υπολογιστικά συστήματα αυτοματοποιώντας σε μεγάλο βαθμό διαδικασίες όπως η διαχείριση αποθέματος, η τιμολόγηση κ.ο.κ. Μείωση του λειτουργικού κόστους. Μέσα από την απάλειψη σφαλμάτων, τη μέιωση του κόστους εργασίας και την εκλογίκευση των διαδικασιών. Μη ανθεκτικότητα. Μια ετικέτα BC αλλειώνεται και παράγει σφάλματα ανάγνωσης από σκόνη, υγρασία, ηλιακό φώς, μπογια, σκίσιμο κ.ο.κ. Ευαισθησία στην υγρασία. Αφορά τους αναγνώστες από απόσταση. Ανάγκη για line-of-sight. Η ύπαρξη εμποδίων δυσχεραίνει ή αποτρέπει την ανάγνωση. Ταχύτητα. Περιορίζεται από την ταχύτητα του αναγνώστη και του χειριστή. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 19

20 Γραμμικές Συμβολογίες Γραμμωτού Κώδικα Οι εναλλασσόμενες σκοτεινές και φωτεινές γραμμές είναι κατά τέτοιο τρόπο τοποθετημένες έτσι ώστε να απεικονίζουν συγκεκριμένους ASCII χαρακτήρες. Η μετάφραση αυτών των γραμμών βασίζεται σε συγκεκριμένους κανόνες οι οποίοι ονομάζονται συμβολογίες. Οι συμβολογίες διακρίνονται σε μιας διάστασης (γραμμικές) και δύο διαστάσεων (2D). Αυτή τη στιγμή υπάρχουν πάνω από τετρακόσιες γραμμικές συμβολογίες που εξυπηρετούν τις ανάγκες πλήθους παραγωγικών κλάδων (π.χ. τροφίμων, υγείας) και εφαρμογών (π.χ. παραγωγή, παραλαβές και αποστολές, λιανικές πωλήσεις κ.ο.κ.). Κάποιες από αυτές τις συμβολογίες περιέχουν μόνο αριθμητικά στοιχεία, άλλες είναι αλφαριθμητικές ενώ κάποιες είναι σε θέση να απεικονίσουν το σύνολο των ASCII χαρακτήρων ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 20

21 UPC Universal Product Code Είναι η πρώτη αριθμητική συμβολογία με ευρεία εφαρμογή και έκανε την εμφάνιση της στα μέσα της δεκαετίας του 70 στη Β. Αμερική (ΗΠΑ και Καναδάς) στην οποία συνεχίζει και βρίσκει μεγάλη εφαρμογή ως και σήμερα. Χρησιμοποιείται για τη σήμανση προϊόντων λιανικής και περιλαμβάνει δύο τύπους, τους UPC-A και UPC-E. Ο UPC-A, έχει σταθερό μέγεθος 12 αριθμητικών ψηφίων εκ των οποίων τα πρώτα έξι αποδίδονται από τον οργανισμό UCC (Uniform Code Council) και απεικονίζουν τον τύπο και τον κατασκευαστή του προϊόντος, τα επόμενα πέντε αποδίδονται από τον προμηθευτή και απεικονίζουν τον κωδικό του προϊόντος, ενώ το τελευταίο είναι ένα ψηφίο ελέγχου που υπολογίζεται μέσω ειδικού αλγορίθμου. Ανάλογα, ο UPC-E αποτελεί συμπιεσμένη παραλλαγή του UPC-A (zero suppressed) και λόγω του μικρού του μεγέθους χρησιμοποιείται για τη σήμανση μικρών συσκευασιών συμπεριλαμβανομένων και των εντύπων/βιβλίων. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 21

22 UPC Universal Product Code UPC A Κατηγορία Προϊόντος Κωδικός Παραγωγού Κωδικός Προϊόντος Ψηφίο Ελέγχου Υπολογισμός Ψηφίου Ελέγχου 1. Πρόσθεσε θέσεις = 20 (1) 2. Πολλαπλασίασε το αποτέλεσμα (1) Χ3 = 60 (2) 3. Πρόσθεσε θέσεις 2,4,6,8 & 10 = 25 (3) 4. Πρόσθεσε (2) + (3) = 85 Ο χαρακτήρας ελέγχου είναι ο μικρότερος ακέραιος που αν προστεθεί στο (4) θα μας δώσει αποτέλεσμα πολλαπλάσιο του 10 5 ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 22

23 ΕΑΝ-13 και ΕΑΝ- 8 (European Article Numbering) Αποτελεί την Ευρωπαϊκή προσπάθεια δημιουργίας μιας κοινά αποδεκτής αριθμητικής συμβολογίας για τη σήμανση καταναλωτικών προϊόντων από τον Οργανισμό European Article Numbering Association, που ιδρύθηκε το Σε αντιστοιχία με τη συμβολογία UPC, η EAN περιλαμβάνει δύο αριθμητικούς τύπους σταθερών ψηφίων τους ΕΑΝ-13 και ΕΑΝ-8. Ο ΕΑΝ-13 αποτελείται από τρία μέρη. Τα πρώτα 3 ψηφία αντιπροσωπεύουν τη χώρα στην οποία εκδόθηκε ο κωδικός (π.χ. Ελλάδα: 520), ενώ τα επόμενα εννέα αντιπροσωπεύουν την ταυτότητα του προϊόντος (εταιρικό πρόθεμα από τη GS1 και αριθμός αναφοράς προϊόντος που δίνεται από την επιχείρηση). Το τελευταίο ψηφίο είναι ψηφίο ελέγχου. Σε πλήρη αναλογία με τον UPC-E ο ΕΑΝ-8 χρησιμοποιείται για καταναλωτικά προϊόντα με μικρές διαστάσεις. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 23

24 GTIN-13 - Global Trade Item Number Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Το διεθνές σύστημα των barcode στη χώρα μας διαχειρίζεται από την GS1 Ελλάς Α.Ε. ( η οποία και είναι ο αποκλειστικός εκδότης των μοναδικών κωδικών αριθμών για barcode που ξεκινούν από 520 (Κωδικός: Ελλάδα). Πηγή: GS1 Ελλάς Α.Ε GTIN-13: Global Trade Item Number ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 24

25 GTIN-8 - Global Trade Item Number ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 25

26 UCC/EAN-128 Η συμβολογία ΕΑΝ-128 σε αντίθεση με τις προηγούμενες είναι σε θέση να κωδικοποιήσει το σύνολο των χαρακτήρων ASCII (48 αλφαριθμητικούς χαρακτήρες ή 96 αριθμητικούς. Η ΕΑΝ-128 δε χρησιμοποιείται για την σήμανση καταναλωτικών μονάδων αλλά για τη σήμανση μονάδων διακίνησης/αποστολής. Ο κωδικός αυτός εκτυπώνεται, σύμφωνα με τα πρότυπα ISO σε ετικέτες μεγέθους Α5 ή πιο σπάνια Α7. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 26

27 GS1-128/ Κωδικός SSCC Πηγή: GS1 Ελλάς Α.Ε Application Identifier: π.χ. (00) = Serial Shipping Container Code(SSCC-18), (11)= Production Date 6 digits: YYMMDD ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 27

28 GS1- Άλλα είδη κωδικών Πηγή: GS1 Ελλάς Α.Ε ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 28

29 Γραμμωτός Κώδικας Δύο Διαστάσεις Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Τα τελευταία χρόνια οι κατασκευαστές επικεντρώθηκαν στο να τους κάνουν πιο χρήσιμους, να συμβαδίσουν με τις μεγαλύτερες υπολογιστικές ταχύτητες και να πετύχουν μεγαλύτερη δικτυακή συνδεσιμότητα. Κυριότερη εξέλιξη στο χώρο των τεχνολογιών γραμμωτού κώδικα αποτελούν οι γραμμωτοί κώδικες δύο διαστάσεων. Σε αντίθεση με τις συμβολογίες που παρουσιάστηκαν προηγουμένως οι οποίες έχουν χωρητικότητα που δε ξεπερνά τους πενήντα χαρακτήρες οι συμβολογίες δύο διαστάσεων μπορούν να αποθηκεύσουν ως 3570 χαρακτήρες πληροφορίας αναγνώσιμης από ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Με αυτόν τον τρόπο, η ετικέτα δε λειτουργεί πια απλά σαν ένα κλειδί αναζήτησης σε μια κεντρική βάση δεδομένων (π.χ. part number, κωδικός πελάτη) αλλά σα μια βάση δεδομένων η ίδια, γεγονός που στην ουσία εξασφαλίζει τη φορητότητα της πληροφορίας των σημασμένων προϊόντων μέσα στο εφοδιαστικό κύκλωμα. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 29

30 Γραμμωτός Κώδικας Δύο Διαστάσεις Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα PDF 417: PDF = Portable Data Format. Δημιουργήθηκε από τη Symbol Technologies, Inc., και μπορεί να απεικονίσει όλους τους ASCII χαρακτήρες. PDF 417 Μέγιστος αριθμός χαρακτήρων = Αποτελείται από μικρότερα bar codes το ένα πάνω στο άλλο. Προσφέρει υψηλή ασφάλεια, συμπίεση, ακρίβεια ενώ δίνει και δυνατότητες για αναγνώριση λαθών. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 30

31 Γραμμωτός Κώδικας Δύο Διαστάσεις Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Aztec Code απεικονίζει και τους 256 ASCII χαρακτήρες. Μέγιστος αριθμός χαρακτήρων = Aztec Code Τα βασικά δομικά στοιχεία αυτής της συμβολογίας είναι μικρά τετράγωνα τα οποία ονομάζονται modules. Στο κέντρο της βρίσκονται δύο ομόκεντρα τετράγωνα (Bullseye). Ο προσανατολισμός της ετικέτας δεν έχει σημασία στην ανάγνωση της. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 31

32 Γραμμωτός Κώδικας Δύο Διαστάσεις Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Data Matrix Απεικονίζει όλους τους ASCII χαρακτήρες. Data Matrix Μέγιστος αριθμός χαρακτήρων = 3,116 Η τελευταία έκδοση της (ECC200), προσφέρει καλύτερη κωδικοποίησηση και μεγαλύτερες δυνατότητες αναγνώρισης σφαλμάτων. Παρέχει τη μεγαλύτερη ακρίβεια ανάγνωσης. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 32

33 Γραμμωτός Κώδικας Δύο Διαστάσεις Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Τα κύρια χαρακτηριστικά των γραμμωτών κωδικών δύο διαστάσεων είναι: Καλά καθορισμένη ικανότητα αναγνωσιμότητας με απαραίτητη την οπτική επαφή φορέα και συσκευής ανάγνωσης. Σύμβολα, που μπορούν να εκτυπωθούν με τη χρήση συμβατικών εκτυπωτών (π.χ. inkjet). Εύρος συμβολισμών με δυνατότητα πάνω από 2000 χαρακτήρες. Μεγάλη αντοχή στη φθορά και διατήρηση της αναγνωσιμότητας της ετικέτας ακόμα και σε πολύ δύσκολες συνθήκες. Ύπαρξη λογισμικών ανίχνευσης και διόρθωσης συμβόλων, δίνοντας τη δυνατότητα ανάγνωσης ακόμα και κατεστραμμένων συμβόλων επί του προϊόντος. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 33

34 Τεχνολογίες Πληροφορικής & Εφοδιαστική Η αναδιοργάνωση με στόχο την ευθυγράμμιση και εκλογίκευση των διαδικασιών, η αύξηση της διαφάνειας, η βελτίωση της αποτελεσματικότητας και η συμπίεση του κόστους και των ελλειμμάτων απόδοσης σε όλο το μήκος της εφοδιαστικής αλυσίδας βρίσκονται εδώ και δεκαετίες στο επίκεντρο των προσπαθειών των επιχειρήσεων σε όλο τον κόσμο. Σε αυτή την προσπάθεια ο ρόλος της τεχνολογίας και της πληροφορικής είναι καταλυτικός. Πολλά είναι τα παραδείγματα τεχνολογιών που πυροδότησαν μια σειρά από αλυσιδωτές αντιδράσεις στον τρόπο με τον οποίο οι επιχειρήσεις λειτουργούσαν, δρομολογώντας την ανάπτυξη νέων, καινοτομικών επιχειρησιακών μοντέλων και κατά συνέπεια επιβάλλοντας μια ολιστική αναθεώρηση της εφοδιαστικής αλυσίδας. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 34

35 RFID Μύθοι και Πραγματικότητες Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα «Τρία πράγματα είναι αναπόφευκτα στη ζωή: ο θάνατος, η φορολογία και η επικράτηση του RFID», (Rutner et al., SCM Review September 1, 2004) Η τεχνολογία RFID αν και όχι καινούρια, τα τελευταία χρόνια έχει αποκτήσει σημαντική δημοφιλία στον επιχειρηματικό κόσμο Hype. Το ερώτημα που απασχολεί την επιχειρηματική και την ερευνητική κοινότητα τα τελευταία χρόνια είναι κατά πόσο η τεχνολογία RFID έχει ακριβώς εκείνα τα χαρακτηριστικά τα οποία θα την κάνουν να επιβιώσει, να επικρατήσει και να αναμορφώσει καταλυτικά τον τρόπο με τον οποίο η εφοδιαστική αλυσίδα λειτουργεί, όπως υπόσχονται οι υποστηρικτές της ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 35

36 RFID Μύθοι και Πραγματικότητες Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 36

37 RFID Μύθοι και Πραγματικότητες Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Σύμφωνα με την Gartner, η RFID, είναι μια τεχνολογία με μεγάλο χρονικό ορίζοντα εφαρμογής Έως το 2023, τουλάχιστον μια επιχείρηση του Fortune 50, θα είναι σε θέση να αποδώσει τη θέση της, στη στρατηγική χρησιμοποίησης της τεχνολογίας RFID για την υποστήριξη των λειτουργιών της σε όλο το μήκος της εφοδιαστικής αλυσίδας. Αυτή τη στιγμή, πάνω από τριάντα κορυφαίες λιανεμπορικές επιχειρήσεις και οργανισμοί (ανάμεσα τους η Gillette, η Procter & Gamble, η Coca-Cola, το Υπουργείο Άμυνας της Αμερικής κ.ο.κ.) και σαράντα επιχειρήσεις υψηλής τεχνολογίας συνεργάζονται με το Uniform Code Council και το Auto-ID Center του MIT (Massachusetts Institute of Technology) για την ανάπτυξη εφαρμογών της τεχνολογίας RFID. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 37

38 RFID Μύθοι και Πραγματικότητες Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Η μεγαλύτερη επιχείρηση στον κόσμο, η Αμερικανική Wal-Μart, ήταν η πρώτη πριν περίπου μια δεκαετία που υποχρέωσε τους προμηθευτές της να χρησιμοποιήσουν στις συναλλαγές της με αυτήν, τεχνολογίες γραμμωτού κώδικα (Bar code). Η ιστορία επαναλαμβάνεται. Η Wal-Mart ανακοίνωσε στους εκατό μεγαλύτερους προμηθευτές της πως από την 1 Ιανουαρίου του 2005, θα πρέπει να χρησιμοποιούν ετικέτες RFID σε επίπεδο κιβωτίου σε όλες τις συναλλαγές τους με την επιχείρηση. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 38

39 RFID Μύθοι και Πραγματικότητες Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Η Wal-Mart υπολογίζεται πως θα εξοικονομήσει από την εφαρμογή της τεχνολογίας περίπου 8,35 δισεκατομμύρια δολάρια: $600 εκ. από την αποφυγή stock-outs, $575 εκ. από την αποφυγή κλοπών, απωλειών και σφαλμάτων των προμηθευτών, $300 εκ. από την αποτελεσματικότερη ιχνηλασία των δισεκατομμυρίων κιβωτίων και παλετών που διαχειρίζεται, $180 εκ. από τη μείωση της στάθμης του τηρούμενου αποθέματος και $6,7 εκ. δολάρια από την ίδια τη διαδικασία και από την απάλειψη της ανάγκης για σκαναρίσματα σε όλο το εύρος της εφοδιαστικής της αλυσίδας. Τι συνιστά όμως αυτή την τεχνολογία; Πως λειτουργεί και ποιες είναι οι εφαρμογές της; Υπομονή!!! ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 39

40 RFID Τι είναι; Η ραδιοσυχνική αναγνώριση (Radio Frequency Identification, RFID) είναι μια τεχνολογία που καθιστά δυνατή την αυτόματη αναγνώριση (ταυτοποίηση) και αποτύπωση (καταγραφή) δεδομένων με τη χρήση ραδιοσυχνοτήτων. Το εξέχον χαρακτηριστικό της τεχνολογίας αυτής είναι ότι επιτρέπει την προσάρτηση ενός αποκλειστικού αναγνωριστικού στοιχείου και άλλων πληροφοριών με χρήση ηλεκτρονικής ετικέτας σε οποιοδήποτε αντικείμενο, ζώο ή και πρόσωπο και στη συνέχεια την ανάγνωση των πληροφοριών αυτών μέσω ασύρματης διάταξης. Ένα τυπικό σύστημα RFID αποτελείται από: Μια συσκευή RFID (ετικέτα) Έναν αναγνώστη ετικέτας με ενσωματωμένη κεραία και πομποδέκτη και Ένα πληροφοριακό σύστημα (host system) ή σύνδεση με αυτό. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 40

41 RFID Τι είναι; Οι απαρχές της RFID βρίσκονται σε έρευνες που πρωτοξεκίνησαν κατά τη διάρκεια του δευτέρου παγκοσμίου πολέμου σχετικά με τα ραντάρ και τα ραδιοκύματα. Συγγενείς τεχνολογίες έκαναν την εμφάνιση τους όπως η IFF (Identification Friend or Foe) η οποία βοηθούσε στην αποτροπή της κατάρριψης φιλικών αεροπλάνων αναγκάζοντας τον αναμεταδότη του αεροπλάνου να αποκρίνεται σε σήματα που εξέπεμπαν συμμαχικά στρατιωτικά συστήματα. Στον ακαδημαϊκό χώρο, σημείο αναφοράς μπορεί να χαρακτηριστεί το άρθρο του Harry Stockman Communication by Means of Reflected Power που εκδόθηκε αμέσως μετά τον πόλεμο, το Παρόλα αυτά η μεγάλη έκρηξη της τεχνολογίας αυτής, δεν έγινε παρά μόνο τριάντα χρόνια αργότερα υποβοηθούμενη από την εμφάνιση και ανάπτυξη άλλων τεχνολογιών, όπως το ολοκληρωμένο κύκλωμα και οι μικροεπεξεργαστές. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 41

42 RFID Σύντομο Ιστορικό Τη δεκαετία του 70 το ενδιαφέρον για την τεχνολογία RFID παρουσίασε μεγάλη ανάπτυξη η οποία μετουσιώθηκε σε βιώσιμες εφαρμογές κατά κύριο λόγο στη σήμανση και τον εντοπισμό της θέσης ζώων. Τη δεκαετία του 80 ξεκίνησαν δειλά-δειλά οι πρώτες εφαρμογές και σε άλλες περιοχές με κυριότερη αυτή των διοδίων σε Ιταλία, Ισπανία, Γαλλία, Πορτογαλία και Νορβηγία. Τη δεκαετία του 90 η εξέλιξη των συστημάτων RFID επεκτάθηκε σε σιδηροδρομικές εφαρμογές και σε συστήματα ελέγχου πρόσβασης ενώ ένα μεγάλο άλμα σε σχέση με το εύρος των εφαρμογών της τεχνολογίας έγινε με τη μείωση του μεγέθους μιας ετικέτας RFID σε ένα και μόνο ολοκληρωμένο κύκλωμα. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 42

43 RFID Πως Λειτουργεί Οι ετικέτες RFID αποτελούνται από ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα που αποθηκεύει δεδομένα και μια κεραία μετάδοσης των δεδομένων μέσω ραδιοκυμάτων. Ένας αναγνώστης RFID «ανακρίνει» (interrogates) τις ετικέτες προκειμένου να ανακτήσει τις αποθηκευμένες πληροφορίες. Όταν ο αναγνώστης εκπέμπει ραδιοκύματα, όλες οι ετικέτες που βρίσκονται στην εμβέλειά του μεταδίδουν πληροφορίες. Απαιτείται ειδικό λογισμικό για τον έλεγχο του αναγνώστη και τη συλλογή και διαλογή των πληροφοριών. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 43

44 RFID Τα Βασικά του Συστατικά Host Computer Host Memory Space Customer-Specific Application Software Antenna Application Program Interface (API) RFID API Software (Communicates with the RFID Reader) Reader ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 44

45 RFID Τα Βασικά του Συστατικά Antenna Reader Asset/Tag Asset Firmware Tag Insert Host TCP/IP Power ~ Customer s MIS Application Software API ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 45

46 RFID Βήματα Λειτουργίας 1. Ο Host υπολογιστής διαχειρίζεται τη λειτουργία των αναγνωστών και εκδίδει τις απαραίτητες εντολές. 2. Ο αναγνώστης και η ετικέτα επικοινωνούν μέσω ραδιοσυχνικού σήματος. 3. Το φέρoν σήμα εκπέμπεται από τον αναγνώστη μετά από αίτημα της εφαρμογής που βρίσκεται εγκατεστημένη στον host υπολογιστή. 4. Το φέρον σήμα αποστέλλεται στην ατμόσφαιρα από τις κεραίες του αναγνώστη. 5. Το φέρον σήμα «χτυπά» τις ετικέτες. 6. Η ετικέτα ενεργοποιείται λαμβάνει και μετατρέπει το σήμα. 7. Η ετικέτα αποστέλλει πίσω το διαμορφωμένο σήμα που περιέχει την πληροφορία (Passive Backscatter). 8. Η κεραία (ες) του αναγνώστη λαμβάνουν το διαμορφωμένο σήμα και το στέλνουν στον αναγνώστη. 9. Ο αναγνώστης αποκωδικοποιεί το σήμα. 10. Τα αποτελέσματα επιστρέφουν στην host εφαρμογή. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 46

47 RFID Βήματα Λειτουργίας ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 47

48 RFID Οι Ετικέτες (RFID Tags) 1. Οι ετικέτες μπορούν να επικολληθούν / ενσωματωθούν πρακτικά πάνω/μέσα σε οτιδήποτε. 2. Μπορεί να είναι είτε ενεργές είτε παθητικές. 3. Οι ενεργές ετικέτες εμπεριέχουν ενσωματωμένο συσσωρευτή για τη λειτουργία του εσωτερικού κυκλώματος και την παραγωγή ραδιοκυμάτων, τα οποία μπορούν να μεταδίδουν ακόμη και χωρίς να υπάρχει αναγνώστης RFID. 4. Οι παθητικές ετικέτες τροφοδοτούνται με ηλεκτρική ενέργεια χάρη στα ραδιοκύματα που εκπέμπει η συσκευή ανάγνωσης και δεν διαθέτουν δική τους πηγή ενέργειας. 5. Οι ετικέτες μπορούν να είναι είτε «μόνον ανάγνωσης» είτε ανάγνωσης/εγγραφής». 6. Οι ετικέτες «μόνον ανάγνωσης» έχουν μικρότερο κόστος παραγωγής και χρησιμοποιούνται στις πιο συνηθισμένες εφαρμογές. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 48

49 RFID Οι Ετικέτες (RFID Tags) 1. Οι ενεργές ετικέτες έχουν τα κάτωθι βασικά χαρακτηριστικά: Η ετικέτα αυτόνομα εκπέμπει RF σήμα. Έχει δικό της συσσωρευτή (μπαταρία), μνήμη, RF πομπό/δέκτη και ολοκληρωμένο κύκλωμα. Εμβέλεια ανάγνωσης περίπου 100 μέτρα. 2. Οι παθητικές ετικέτες έχουν τα κάτωθι βασικά χαρακτηριστικά: Η ετικέτα αντανακλά το σήμα που λαμβάνει από τον αναγνώστη. Ενεργοποιείται από το σήμα του Εμβέλεια ανάγνωσης 10 εκατοστά 5 μέτρα. Η εμβέλεια ενός συστήματος RFID εξαρτάται από τη ραδιοσυχνότητα, την ισχύ του αναγνώστη και το υλικό που παρεμβάλλεται μεταξύ ετικέτας και αναγνώστη. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 49

50 RFID Οι Ετικέτες (RFID Tags) Άλλα στοιχεία των ετικετών RFID είναι: Μνήμη: Από 16 bits kbytes Read-Only, Read/Write or WORM (Write Once Read Many) EEProm, Antifuse, FeRam Arbitration (Anti-collision) Ability to read/write one or many tags at a time Συχνότητα 125KHz GHz Φυσικές Διαστάσεις Thumbnail to Brick sizes Τιμή $0.10 to $250 ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 50

51 RFID Οι Αναγνώστες (RFID Readers) Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Οι αναγνώστες μπορεί να είναι σταθερού σημείου ή φορητοί/κινούμενοι. Οι σταθεροί αναγνώστες μπορούν να τοποθετηθούν σε διάφορα σημεία του εφοδιαστικού κυκλώματος: Είσοδος / έξοδος κέντρου διανομής, αποθηκευτικού χώρου, είσοδος παραγωγικού κυκλώματος, κοντέινερ. Point of Sales. Οι φορητοί αναγνώστες μπορεί να είναι κρεμαστοί, φορητοί, χειρός ακόμα και ασύρματοι. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 51

52 EPC (Electronic Product Code) Κρίσιμο παράγοντα της επιτυχίας ή όχι της τεχνολογίας RFID αποτελεί η καθιέρωση του συστήματος ονοματοδοσίας ταυτοτήτων προϊόντος μέσω της χρήσης ενός κοινά αποδεκτού ηλεκτρονικού κωδικού (EPC). Θα πυροδοτήσει μια μαζική ανάπτυξη εφαρμογών διαδικτύου καθιστώντας δυνατή την επίτευξη ενός «Διαδικτύου των πραγμάτων». Χάρη στον ηλεκτρονικό κωδικό προϊόντος, κάθε αντικείμενο στον πλανήτη θα μπορούσε έχει τον δικό του αποκλειστικό αναγνωριστικό κωδικό. Η χρήση αποκλειστικών αναγνωριστικών κωδικών αριθμών θα μπορούσε να οδηγήσει στη δημιουργία ενός παγκόσμιου συστήματος καταχώρησης αντικειμένων, στο πλαίσιο του οποίου κάθε υλικό αντικείμενο θα ταυτοποιείται και θα συνδέεται με τον αγοραστή ή τον ιδιοκτήτη του τη στιγμή της αγοράς ή της μεταβίβασης. Συζήτηση: Οφέλη και κίνδυνοι από μια τέτοια εξέλιξη!!! ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 52

53 EPC (Electronic Product Code) Creating epc Codes Transmitting epc Codes ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 53

54 Σύστημα Ονοματοδοσίας (Object Naming System) * has been replaced by EPC Information Service ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 54

55 RFID Το Φάσμα των Συχνοτήτων Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Το φάσμα των συχνοτήτων λειτουργίας της τεχνολογίας RFID είναι μεγάλο. Ως εκ τούτου η εναρμόνιση των όρων χρήσης του ραδιοφάσματος είναι σημαντική, ώστε να διευκολυνθεί η κινητικότητα και να μειωθεί το κόστος. Η Ευρωπαική Επιτροπή ενέκρινε πρόσφατα μια απόφαση (2006/808/ΕΚ) για τις συχνότητες RFID στη ζώνη των UHF. Αυτή η κατανομή κρίνεται κατάλληλη με χρονικό ορίζοντα τρία έως δέκα έτη. Οι πιο συνήθεις συχνότητες λειτουργίας είναι οι ακόλουθες: <150 khz (125 khz & 134 khz ) MHz >300 MHz <1GHz 2.45 GHz >5.8 GHz ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 55

56 RFID Το Φάσμα των Συχνοτήτων Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Low Frequency (LF): Access Control, Livestock and Animal Tracking, Laundry. High Frequency (HF): Smartcards, Supply Chain and Item Management, Passports. Ultra-High Frequency (UHF): Vehicle ID, Pallet Tracking, Supply Chain and Item Management Very Ultra-High Frequency (VUHF): Vehicle ID, Pharmaceutical Item Tagging. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 56

57 <150 khz (LF khz & 134 khz ) Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Σχετικά «ελέυθερες συχνότητες» Κατάλληλες για εφαρμογές που απαιτούν ανάγνωση περιορισμένης ποσότητας δεδομένων με σχετικά μικρή ταχύτητα και από μικρή απόσταση. Ικανοποιητική διεισδυτικότητα σε υλικά όπως νερό, ιστός, ξύλο και αλουμίνιο. Δε διεισδύει και δεν εκπέμπει γύρω από μέταλα (σίδηρος, ατσάλι). Μεγάλο μέγεθος κεραίας σε σχέση με τις υψηλότερες συχνότητες. Έχουν μεγάλο σχετικά πάχος. Είναι σχετικά ακριβές. Είναι γενικά πιο πολύπλοκες κατασκευές. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 57

58 13,56 MHz (VHF) Κατάλληλη για εφαρμογές που απαιτούν ανάγνωση περιορισμένης ποσότητας δεδομένων με σχετικά μικρή ταχύτητα και από μικρή απόσταση. Ικανοποιητική διεισδυτικότητα σε υλικά όπως νερό, ιστός. Υψηλότερη ταχύτητα. Πιο λεπτή κατασκευή. Λιγότερο πολύπλοκη κατασκευή κεραίας φτηνότερη. Δημοφιλή Συχνότητα (smart cards) Δεν εκπέμπει γύρω από μέταλα. Συχνότητα που εμπίπτει στο κανονιστικό πλαίσιο του κράτους (US vs Europe) Μεγάλο μέγεθος κεραίας Μεγάλο μέγεθος ετικέτας Πολύπλοκη δομή επιφάνειας ετικέτας (πάνω από μια επίστρωση) Εμβέλεια ~ 0,7m. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 58

59 >300 MHz <1GHz (UHF) Δεν επηρεάζεται από την παρουσία μετάλων Υψηλή καταλληλότητα για αποστάσεις > 1m. Μικρότερο μέγεθος ετικέτας και κεραίας. Ικανοποιητική non-line-of-sight επικοινωνία. Υψηλή ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων μεγάλες ποσότητες. Ελεγχόμενη ζώνη ανάγνωσης (μέσω απόδοσης κατεύθυνσης στην κεραία). Δε διεισδύει στο νερό ή σε ιστό. Υπόκειται σε περιορισμούς κανονιστικών πλαισίων. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 59

60 >5.8 GHz (VUHF) European Road Telematics Frequency Μικρότερος βαθμός συμφόρησης και παρεμβολών. Δε χρησιμοποιείται σε μεγάλο αριθμό χώρών όπως οι ΗΠΑ (5.9 in FCC). Απαιτείται αυστηρός προσανατολισμός των κεραιών. Περιορισμένη εμβέλεια. Δύσκολο στην κατασκευή κύκλωμα μικροεπεξεργαστή. Υψηλό κόστος. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 60

61 Σύνοψη Συχνότητες & Χαρακτηριστικά Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 61

62 RFID - Middleware ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 62

63 Εφαρμογές RFID Επί Πύλης Limited number items at forklift speeds Electronic receipt & dispatch Wrong destination alert Pallet/container item tracking Bill of Lading Material Tracking ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 63

64 Εφαρμογές RFID Σε Γραμμή Παραγωγής Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Up to 450 fpm 60+ items per container Electronic receipt Sorting ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 64

65 Εφαρμογές RFID Χειρός Batch Wireless Fixed Station ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 65

66 Εφαρμογές RFID Χειρός Wireless / Batch Inventory Management Where is it? What is it? What is inside the box? Material Handling By Destination Where is it going? Where has it been? Should it be here? Material Handling Aggregate / De-aggregate Material Handling Inspecting / Maintaining What have I assembled or disassembled? How many do I have? Do I have enough? ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 66

67 Πρότυπα RFID Χάρτης Οργανισμών Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα International Regional International Organization for Standardization (ISO) TC 122 Packaging TC 104 Freight Containers TC 8 Ships & Marine Tech SC 31 Automatic Data Capture International Electrotechnical Commission (IEC) ISO/IEC Joint Technical Committee 1 (JTC 1) International Telecommunications Union (ITU) (United Nations) ITU-T (fka CCITT) Telecommunications ITU-R (fka CCIR & IFBR) Radio-frequency Issues ITU-D (fka BDT) Telecommunications Development Comité Européen Normalisation Comité Européen Normalisation ECMA (CEN) ODETTE Συμμόρφωση (Ποιότητα Electrotechnique εκτύπωσης, (CENELEC) National Standards Australia (SAA) Industry British Standards Institution (BSI) Κατηγορίες Προτύπων Τεχνολογικά (Συμβολογίες, RFID, IC Cards) WG 1 - Symbology AFNOR SC 17 IC Cards WG 2 - Data Content Περιεχόμενο Δεδομένων (Συντακτικό, WG 3 - Conformance WG 4 - RFID ακεραιότητα δεδομένων). προδιαγραφές ελέγχου). ANSI Deutches Institut fur Normung (DIN) Πρότυπα Εφαρμογών (Ετικέτες αποστολής, συσκευασία MHI AIM προϊόντος) UCC EIA IEEE INCITS T6 United Postal Union (UPU) (United Nations) Comité Européen Postal & Telegraph (CEPT) B10 Other JISC CompTIA ATA EIA AIA HIBCC AIAG UCC Other VDA ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 67

68 Πρότυπα ανά μονάδα διακίνησης προϊόντος (logistic unit) Layer 5 ISO TC 204 (None) AIAG B-15 Layer 4 ISO TC 104 (None) Container (e.g., 40 foot Sea Container) Movement Vehicle (truck, airplane, ship, train) Layer 3 ISO TC 122/WG 4 (15394) ANSI MH AIAG B-10/14 EIA 556-B UCC 6 Unit Load Pallet Unit Load Pallet Layer 2 ISO TC 122/WG 4 (15394) ANSI MH AIAG B-10/14 EIA 556-B UCC 6/EAN Genl Spec Transport Unit Transport Unit Transport Unit Transport Unit Layer 1 ISO TC 122/WG 7 (22742) ANSI MH AIAG B-4 (TBD) EIA 621/624 & IEC TC 91 UCC 1 /EAN Genl Spec Layer 0 ISO TC 122 (TBD) ANSI MH AIAG B-4 EIA SP-3497 UCC 1 /EAN Genl Spec Pkg Pkg Pkg Pkg Pkg Pkg Pkg Pkg Item Item Item Item Item Item Item Item Item Item Item Item Item Item Item Item ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 68

69 RFID ISO STANDARDS International Standards Organization (ISO) Technical Committee (TC) 122 (Packaging) International Electrotechnical Commission (IEC) ISO/IEC Joint Technical Committee 1 (JTC 1) - IT WG 4 (Transport Labels) WG 7 (Package Labels) ISO/IEC JTC 1 Subcommittee 31 Secretariat Uniform Code Council (UCC) National Body (NB) Technical Advisory Groups (TAG) WG 1 Data Carrier WG 2 Data Structure WG 3 Conformance WG 4 RF Tags U.S. TAG Administrator MHI Shipping Labels Product Package Marking Dimensions & Layout Symbology Recommendations (Linear & 2D) Print Quality Level Convener S. Ackley (US) Code 39 ITF MaxiCode Data Matrix EAN/U.P.C. Code 128 PDF417 QR Code Symbology Identifiers Convener E. Boonet (BE) DAI Data Syntax License Plate Convener C. Swindin (UK) Linear Print Quality 2D Print Quality Printing Specs Test Specs BC Printers Test Specs BC Readers Test Specs BC Verifiers RFID Performance RFID Conformance Convener H. Barthel Air Interface Unique RF Tag ID Defs. Logical Mem Map Application Profiles ASN.1 Commands Label Materials License Plate Recommendations Database / EDI Issues Supply Chain Applications of RFID Technical Committee (TC) 104 (Freight Containers) ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 69

70 Πλεονεκτήματα RFID vs. Bar Code Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Υποστηρίζει μη στατικά δεδομένα. Μια ετικέτα RFID μπορεί να επαναγραφτεί (αν είναι RW). Δεν απαιτεί την ύπαρξη οπτικής επαφής (line of sight). Παρέχει μεγαλύτερη ακτίνα ανάγνωσης. Παρέχει μεγαλύτερη δυνατότητα αποθήκευσης δεδομένων. Δυνατότητα πολλαπλής ανάγνωσης. Με τη χρήση της τεχνολογίας anticollision ένας αναγνώστης RFID μπορεί να αναγνώσει μεγάλο αριθμό ετικετών σε μικρό χρονικό διάστημα. Αντοχή στη χρήση (sustainability). Ακρίβεια ανάγνωσης (αμφισβητείται από πολλούς). ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 70

71 Πλεονεκτήματα Barcode vs. RFID Χαμηλότερο Κόστος. Μη επηρεασμός από το υλικό του προϊόντος το οποίο φέρει την ετικέτα. Απουσία διεθνών περιορισμών σε σχέση με τη χρήση της τεχνολογίας. Μη έγερση κοινωνικών διαμαρτυριών (τουλάχιστον τώρα πια). Ώριμη τεχνολογία με πολλές εφαρμογές και εγκαταστάσεις σε όλο τον κόσμο. Vs. RFID Barcode ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 71

72 Μειονεκτήματα και των Δύο Εμπόδια Ανάγνωσης / εκπομπής: Ένας αναγνώστης bar code δεν μπορεί να διαβάσει ετικέτα με την οποία δεν έχει άμεση οπτική επαφή. Ένας αναγνώστης RFID δεν μπορεί να διαβάσει ετικέτες (ανάλογα με τη συχνότητα, την ισχύ κ.ο.κ) αν υπάρχουν αντικείμενα /υλικά που εμποδίζουν (ή απορροφούν) τη μετάδοση των ραδιοκυμάτων (π.χ. μέταλλο, νερό). Υγρασία: Τα σωματίδια νερού στον αέρα είναι σε θέση να εμποδίσουν την εστίαση της δέσμης φωτός των αναγνωστών bar code. Ανάλογα για τους αναγνώστες RFID που λειτουργούν στα UHF και στη ζώνη των μικροκυμάτων η υγρασία αποδυναμώνει το σήμα και εμποδίζει την ομαλή μεταφορά δεδομένων. Ταχύτητα: Όταν η ταχύτητα της κίνησης των ετικετών ξεπερνά την ταχύτητα ανάγνωσης, υπάρχουν προβλήματα ακρίβειας ή ακόμα και αποτυχίας της ανάγνωσης. Στην περίπτωση του RFID όταν η ταχύτητα της ετικέτας είναι μεγάλη αυτή δεν προλαβαίνει να ενεργοποιηθεί και να στείλει τα δεδομένα πίσω στον αναγνώστη. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 72

73 RFID Μελέτη Περίπτωσης στη Φαρμακοβιομηχανία Σε κάθε προϊόν αντιστοιχείται ένας μοναδικός κωδικός EPC. 2. Ο κωδικός EPC εγγράφεται στην ετικέτα RFID. Η ετικέτα ενσωματώνεται στη συσκευασία. 3. RFID ετικέτες επικολλώνται στις πρώτες ύλες με στόχο την επιμήκυνση του pedigree του προϊόντος. 4. Οι Π.Υ. παραλαμβάνονται και οι κωδικοί EPC καταγράφονται στη βάση δεδομένων του παραγωγού. 5. Ο κωδικός EPC και πληροφορίες για το προϊόν καταγράφονται στη βάση δεδομένων του παραγωγού μετά το πέρας της παραγωγικής διαδικασίας. 6. Επιπρόσθετες ετικέτες RFID επικολλώνται στο προϊόν όσο αυτό αλλάζει μονάδα αποθήκευσης και διανομής (κιβώτιο, παλέτα). 7. Υπάρχει η δυνατότητα δημιουργίας kits τα οποία να περιέχουν προϊόντα με ή χωρίς ετικέτες RFID. 8. Κανόνες ασφάλειας δεδομένων διασφαλίζουν πως κανένα unauthorized μέλος δε θα έχει πρόσβαση στα ευαίσθητα δεδομένα του προϊόντος. 9. Η χρήση αισθητήρων μπορεί να καταγράψει ιδιαίτερες συνθήκες φύλαξης και διακίνησης του προϊόντος και να παρέχει αυτή την πληροφορία στο ιστορικό του προϊόντος. 10. Advanced Shipment Notices (ASN) δίνουν στο επόμενο κόμβο της Εφοδιαστικής Αλυσίδας πληροφορίες σχετικά με τα προϊόντα που πρόκειται να παραδοθούν εκ των προτέρων. 11. Virtual Agents σκανάρουν συνεχώς την εφοδιαστική αλυσίδα για «περίεργους» κωδικούς (διπλοί, εκτός θέσης, τροποποιημένοι) 12. Σφάλματα στη συνταγογράφηση μπορούν να μειωθούν αισθητά μέσω της αυτόματης σύγκρισης των κωδικών EPC με τα αρχεία του πελάτη. 13. Συστήματα POS καταγράφουν αυτόματα πότε ένα προϊόν αγοράζεται και εγκαταλείπει επιτυχώς την εφοδιαστική αλυσίδα. 14. Διαδικαστικά λάθη μειώνονται 17. Οι κωδικοί EPC δραματικά σκανάροντας και απενεργοποιούνται όταν το προϊόν συγκρίνοντας την ταυτότητα του εξέρχεται από την εφοδιαστική ασθενή με τον κωδικό του αλυσίδα. Οι πληροφορίες που έχουν φαρμάκου. σωρευτεί παραμένουν στη βάση δεδομένων. 15. Αισθητήρες RFID τοποθετημένοι σε κάδους σκουπιδιών και ανακύκλωσης μπορούν να αναγνωρίσουν τις ετικέτες χρησιμοποιημένων προϊόντων και έτσι να επιβεβαιώσουν την έξοδο τους από την εφοδιαστική αλυσίδα. 16. Οι ασφαλιστικές εταιρίες είναι σε θέση να αντλήσουν πολύτιμες πληροφορίες όταν το φάρμακο συνδεθεί με τον ασθενή και το χώρο κατανάλωσης του. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 73

74 RFID Instant Checkout 1.5 electronic bar code announced Chip to remove shopping blues Post-Courier, January 1994 San Francisco Chronicle Scanning range of four yards NY Times Checkout in one minute The Times, London Tiny microchip identifies groceries in seconds. Chicago Tribune ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 74

75 RFID GPS Global Tracking ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 75

76 RFID Sealing and anti-tampering Ιχνηλασιμότητα και Εφοδιαστική Αλυσίδα Bolt Seal Security Tag Electronically secures ocean containers, air cargo ULD containers, trailers, Monitors presence and integrity of bolt seal, generates alarm upon bolt removal or breakage Re-usable tag Reduces manual inspections Minimizes theft, loss and tampering ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 76

77 RFID Σύγχρονες Εφαρμογές ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 77

78 RFID - Προβληματισμοί Η ραδιοσυχνική αναγνώριση (RFID) είναι μια αξιόλογη τεχνολογία, η οποία θα καταστεί πολύ σημαντική με την πάροδο του χρόνου. Οι σημερινές και οι μελλοντικές εφαρμογές της διαθέτουν το δυναμικό να βελτιώσουν ένα ευρύ φάσμα επιχειρηματικών διεργασιών, τόσο στον δημόσιο όσο και στον ιδιωτικό τομέα, και να αποφέρουν σημαντικά οφέλη για τα άτομα και τις επιχειρήσεις. Η ραδιοσυχνική αναγνώριση μπορεί επίσης να προωθήσει μια μαζική ανάπτυξη εφαρμογών Διαδικτύου, καθιστώντας δυνατή την επίτευξη ενός "Διαδικτύου των πραγμάτων", όπως το περιέγραψε ένας οργανισμός των Ηνωμένων Εθνών. Ωστόσο, εάν η ραδιοσυχνική αναγνώριση δεν ελεγχθεί πολύ προσεκτικά, μπορεί επίσης να οδηγήσει σε παραβίαση της ιδιωτικής ζωής, σε καταπάτηση των πολιτικών ελευθεριών και σε απειλές για την ασφάλεια ατόμων και επιχειρήσεων. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 78

79 RFID - Προβληματισμοί Οι ετικέτες RFID μπορούν να ενσωματωθούν σε αντικείμενα και έγγραφα εν αγνοία του ατόμου που λαμβάνει αυτά τα αντικείμενα. Κάθε υλικό αντικείμενο θα ταυτοποιείται και θα συνδέεται με τον αγοραστή ή τον ιδιοκτήτη του τη στιγμή της αγοράς ή της μεταβίβασης. Αρχεία θα μπορούσαν να συνδέονται με προσωπικά στοιχεία ταυτότητας, ιδίως όσο διευρύνονται η μνήμη και οι δυνατότητες επεξεργασίας των ηλεκτρονικών υπολογιστών. Οι ετικέτες είναι αναγνώσιμες από συσκευές ανάγνωσης που μπορούν να ενσωματωθούν με αόρατο τρόπο σε οποιοδήποτε σχεδόν χώρο όπου συγκεντρώνονται άνθρωποι. Εάν η προσωπική ταυτότητα των ατόμων συνδεθεί με αποκλειστικούς αριθμούς ετικετών RFID, είναι δυνατή η ιχνηλάτηση ή ο χαρακτηρισμός της συμπεριφοράς τους εν αγνοία ή χωρίς τη συναίνεσή τους. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 79

80 RFID - Συνέπειες Οι χρήστες της ραδιοσυχνικής αναγνώρισης οφείλουν να δημοσιοποιούν τις πολιτικές τους και τις πρακτικές που εφαρμόζουν και δεν θα πρέπει να υπάρχουν κρυφές βάσεις δεδομένων με προσωπικές πληροφορίες. Ο καθένας έχει το δικαίωμα να γνωρίζει πότε τα προϊόντα του λιανικού εμπορίου περιέχουν ενσωματωμένες ετικέτες ή αναγνώστες RFID. Οι χρήστες της τεχνολογίας RFID οφείλουν να γνωστοποιούν τους σκοπούς χρήσης των ετικετών και των αναγνωστών. Οι χρήστες RFID είναι υπεύθυνοι για την εφαρμογή της εν λόγω τεχνολογίας, καθώς και για τη λειτουργία της στο πλαίσιο της νομοθεσίας και των κατευθυντηρίων γραμμών για την ασφάλεια των δεδομένων. Είναι επίσης υπεύθυνοι για την ασφάλεια και την ακεραιότητα του συστήματος και της αντίστοιχης βάσης δεδομένων. ΕΜΠ Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών 80

81 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα» του ΕΜΠ έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.