RFID управляет эффективностью

Развитие технологии радиочастотной идентификации (RFID) направлено в сторону минимизации стоимости чипа. Однако в последнее время из-за глобального кризиса логистических цепочек, связанных как с последствиями пандемии, так и с политическими причинами, стоимость электроники возрастает. Маневрирование в поиске ценового баланса не останавливается: массовое производство снижает стоимость отдельного кристалла, а дефицит – повышает. В статье будет рассмотрено, как в этой непростой ситуации RFID встраивается в производственные и логистические цепочки и как помогает достигать операционной эффективности.

Логистика под контролем

Для RFID меток в системах SCM важен только один параметр – максимальная чувствительность меток, чтобы её радиовидимость достигала большого расстояния и имела полную гарантию считываемости. Другие требования, например, объём памяти, к метке, как правило, не предъявляются, потому что для контроля перемещения товара достаточно идентификатора, который ассоциируется с объектом поставки или тарой, содержащей, возможно, несколько связанных объектов.

В цепочках поставок наиболее применимы метки в радиодиапазоне UHF, поскольку в этих решениях участвуют в основном полуфабрикаты в оборотной таре или упаковках. Они должны идентифицироваться с большого расстояния – их поток постоянный. RFID-метки должны быть максимально дешевыми, так как, если тара одноразовая, происходит их постоянное выбытие. Либо метка должна быть максимально защищенной, если тара многоразовая, оборотная.
В первом случае форм-фактор метки – UHF-наклейка, во втором – корпусированная UHF-метка с защитой от механических нагрузок, поскольку тара может ударяться о другую, перемещаться, постоянно происходит ее ротация.

Производственные системы

Если рассматривать производственные системы жизненного цикла (Product Lifecycle Management – PLM) для сложных изделий, то здесь больше подойдут метки стандарта NFC, чтобы считывание было персональным при каждом техническом обслуживании маркированного изделия. Жизненный цикл состоит из многочисленных операций, включая техническое обслуживание и ремонт. Изделие, попадая, допустим, в ремонт, должно быть точно идентифицировано.

В память метки могут заноситься какие-либо независимые параметры от самой базы данных, чтобы оператор имел возможность считать из памяти метки нужную ему информацию, например, дату ввода в эксплуатацию, дату последнего или следующего обслуживания, список регламентных процедур, которые необходимо провести на месте. Эта информация должна быть доступна, вне зависимости от наличия связи с сервером, чтобы метка была тем самым кусочком базы данных, позволяющим обслужить данный объект на месте.

Объекты обслуживания часто находятся на труднодоступных для связи территориях. В этом случае нужна радиометка с максимально большой памятью, в которую бы поместилась та самая разделенная на маленькие кусочки база данных, часть которой относится только к этому изделию. Запрос на такую опцию сейчас растет, все больше пользователей требуют немалый объем памяти меток и высокую скорость обслуживания, чтобы метка считывалась очень быстро.

Кроме того, на первый план выходят функциональные возможности программного обеспечения для установки на мобильном устройстве, посредством которого происходит обработка информации из памяти метки. Данные из нее попадают в мобильное устройство. Персонал, который обслуживает маркированное изделие, прочитает их на экране мобильного устройства и выполнит необходимые операции по обслуживанию без связи с базой данных, имея дело только с меткой. А потом, когда уже терминал сбора данных выйдет на связь, он передаст эти данные на сервер для централизованного управления.

Оптимизация инвентаризации

В обеих системах – и PLM, и SCM – применимы технологии радиочастотной идентификации, причем на всех этапах, от производства до торговли и последующей утилизации. Весь ритейл, особенно сектор APPAREL (одежда, обувь, аксессуары), подлежит маркировке, начиная с этапа производства. Метка вшивается в изделие еще на стадии раскроя. Она позволяет отслеживать изделие по всей цепочке вплоть до продажи на кассе. RFID-метка хранит персональный идентификатор каждого изделия, даже внутри одного артикульного ряда, позволяя полностью отслеживать жизненный цикл вещи от производства до кассы. А это множество событий. При их суммарной массе можно проводить глубокий и всесторонний анализ, что обеспечивает повышение экономической эффективности за счет того, что позволяет устранять узкие места, сокращать сроки, повышать рентабельность и т. д. Если рассматривать метки в групповом считывании, то RFID дает возможность в десятки раз сократить время инвентаризации. Многие расчеты показали, что RFID-маркировка увеличивает скорость инвентаризации в 30–50 раз!

Эффективность на колесах

В авангарде внедрения RFID-технологий находится отрасль обслуживания и ремонта разнообразных, как правило, крупногабаритных технических средств. Самый большой прорыв совершила индустрия собственников подвижного состава. В их распоряжении находится от 10 до 50 тыс. вагонов разного типа и назначения, которые требуют четкого регламентного обслуживания. Просто для того, чтобы вагоны стояли на рельсах, нужны четыре колесные пары. Примерно половина этого объема находится в ремонте, т. е. десятки тысяч колесных пар и комплектующих к ним, и их надо учитывать наравне с самими вагонами. Не говоря уже о других частях – вагонных тележках, надрессорных балках, боковых рамах, демпферных автоматах и т. д.

Основное преимущество технологии радиочастотной идентификации для маркировки подвижного состава – быстрая, бесконтактная, удалённая и не подверженная человеческому фактору идентификация объекта, которая на выходе формирует факт проверки как определенное событие. Сумма этих проверок после изучения и анализа приводит к управленческим решениям и действиям, обеспечивающим гигантскую экономию ресурсов: на закупке новых агрегатов и обслуживании старых, на контроле персонала, оптимизации его рабочего времени, выплате зарплаты.

При идентификации колесной пары точно отображается: кому она принадлежит, использованный ресурс, прошла ли она какую-либо восстановительную операцию или ремонт, нужно ли заменить ее новой. Это важно знать, потому что речь идет о дорогостоящем изделии. Высокая стоимость расходных материалов и агрегатов обусловливает необходимость учитывать их персональный ресурс, наработку на износ, чтобы понимать – покупать новый агрегат или нет. Раньше при ручном контроле совершалось много ошибок: механических или вследствие участия персонала, просто по неосторожности или забывчивости.

Естественно, условия эксплуатации и ремонта элементов подвижного состава диктуют особые параметры RFID-меток – это метки с высокой степенью защиты корпуса от различных внешних воздействий и агрессивных сред, а еще лучше – в стальном сверхнадежном корпусе.

Кроме того, каждый технически сложный объект имеет и технологическую ценность. Когда он ломается, ущерб происходит не только из-за того, что он сам вышел из строя, но и оттого, что остановилась работа половины цеха. Убыток от всеобщего простоя гораздо больше, чем стоимость ремонта самого агрегата. Бесконтактная идентификация позволяет фиксировать и анализировать такие события, чтобы в дальнейшем вовремя заметить израсходовавшее ресурс изделие, избежать простоя и получить в итоге большой экономический эффект.

ГОК-эксперименты

Контроль качества выработанной руды – весьма перспективная тема для внедрения RFID-систем. Разные пласты при добыче руды имеют разное содержание полезного материала, ради которого она и добывается. RFID-метки, «путешествуя» рядом с материалом из этого пласта, могут точно сказать, где и когда его добыли, какого качества он пришел из забоя или карьера. Маркируется при этом сама рудная масса, в которую внедряются RFID-метки, прямо внутри контейнера.

Нами были поставлены эксперименты, которые доказали, что RFID-метки не разрушаются при использовании в таких необычных условиях, отслеживаются на транспортерной ленте, дают понимание точки разгрузки руды на поверхности в определенном месте с определенным качеством. Эксперименты с маркировкой руды продолжаются, скоро расскажем, что и как у нас получилось.

Что происходитс чипами?

Основные тренды в RFID-индустрии – метки должны быть дешевле, а их чувствительность выше. В последние два года на рынок вышли новые модели чипов у трех компаний – NXP, Alien Technology, Impinj. Дешевыми новинки не назовешь, а чувствительность у них действительно стала выше. Если создавать метку с такой же дальностью считывания, как раньше, то повышенная чувствительность дает возможность сделать антенну меньшей площади. Это позволяет уменьшить расход материала и размер корпуса, соответственно и себестоимость готовой RFID-метки. Если антенна остается той же площади, а чип большей чувствительности, значит, метку видно с гораздо большего расстояния либо повышается вероятность считывания данной метки в сложных условиях. В этом и кроется возможность экономии. Метки, построенные на базе новых чипов, получаются дешевле благодаря своей миниатюризации.

P. S. О чем мечтает рынок?

Современные требования к радиометкам можно сформулировать так: все хотят, чтобы метка как была, так и оставалась пассивной, то есть без батареек, но при этом читалась далеко-далеко. Дальше все мечтают, чтобы они стоили дешевле-дешевле. Чтобы у них была память как можно больше, чтобы туда можно было разместить часть базы данных и процесс получения данных из метки стал независимым от центральной облачной базы данных – напрямую из метки. Торговля же выступает за другое – им не нужна дополнительная память. Им интересно решение с максимально маленьким кристаллом и миниатюрным корпусом, но с той же дальностью считывания, чтобы метка стоила как можно меньше. И это понятно, ведь в ритейле после продажи товара метка следует в мусорную корзину. Ну и общая мечта для всех – скорость одномоментного считывания группы меток на уровне 1000–2000 объектов, а не 100, 300, 800 меток, как сейчас.

Если есть большая user memory, можно параметры, которые нужно знать об этой метке, не читать с помощью связи с сервером, а прочитать прямо из самой метки, тут же. Для этого память радиометки должна быть достаточного объема, чтобы хранить необходимые данные. Сейчас на рынке представлены метки с объемом памяти EPC 96–128 и user memory32–64 бита, некоторые производители предлагают объём EPC 496 и user memory до 688 бит, что уже гораздо комфортнее для потребителя. Были варианты и с 2048 бит, но они сейчас недоступны для заказа. Все мечтают о 4–8-килобитных метках, но не в эксклюзивном, а массовом исполнении.

Максим Селиванов, Connect-WIT, 1 августа 2022 г.

Читать pdf-версию статьи или весь номер в источнике.

Другие статьи по теме:
RFID-метки от «Силтэк»: на защите честного бизнеса
Нужное – читать, ненужное – не читать
Разработка RFID-меток: что нового?
RFID: всему свое место
Маленькие умные метки
Интервью М. Селиванова CNews: "Популярность RFID-меток в России продиктована необходимостью тотальной маркировки"
RFID в России: в каких отраслях будет рост применения в 2020 году
RFID – волшебные радиоволны
Использование в складской логистике RFID-технологий может дать большой эффект
Россия стоит на пороге RFID-бума
Стройка нового формата