Использование в логистике технологии автоматизированной идентификации штриховых кодов

Через каждое звено логистической цепи проходит большое количество единиц товаров. При этом внутри каждого звена товары неоднократно перемещаются по местам хранения и обработки. “Вся система движения товаров – это непрерывно пульсирующие дискретные потоки, скорость которых зависит как от потенциала (мощности) производства, ритмичности поставок, размеров имеющихся запасов, так и от скорости реализации и потребления.” (Барчук И.Д. Технология торговых процессов.). Для того, чтобы иметь возможность эффективно управлять этой динамичной логистической системой, необходимо в любой момент иметь информацию в детальном ассортименте о входящих и выходящих из нее материальных потоках, а также о материальных потоках, циркулирующих внутри нее.
Как свидетельствует зарубежный и отечественный опыт, данная проблема решается путем использования при осуществлении логистических операций с материальным потоком микропроцессорной техники, способной идентифицировать (опознать) отдельную грузовую единицу. Речь здесь идет об оборудовании, способном сканировать (считывать) разнообразные штриховые коды. Это оборудование позволяет получать информацию о логистической операции в момент и в месте ее совершения – на складах промышленных предприятий, оптовых баз. Магазинов, на транспорте, полученная информация обрабатывается в режиме реального масштаба времени, что позволяет управляющей системе реагировать на нее в оптимальные сроки.
Для формирования оптимальных связей между партнерами требуется рационализация процесса сбора данных о фактическом движении материальных потоков.
Хранение информации должно быть организовано таким образом, чтобы можно было осуществить оперативный поиск и использование необходимых сведений.
Сбор данных об элементах материальных потоков должно осуществляться быстро и с высокой степенью достоверности.
Наиболее современным методом является автоматический ввод данных и идентификация грузоединицы. Достигается это путем сканирования (компьютерного считывания) укрепленных на грузоединице соответствующих ярлыков, содержащих специальные штриховые коды. Само же считывание осуществляется с помощью оптических, большей частью лазерных устройств сканирования.
С введением электронного обмена данными и продолжающегося поиска возможности уменьшения времени и сокращения ненужных расходов на добавление стоимости система штрих-кодирования внесла свой вклад.
Штриховые, или полосковые коды (bar codes), представляют собой сочетание размещенных в фиксированном прямоугольнике на грузоединице чередующихся толстых и тонких черных полос, разделенных светлыми (незачерненными) промежутками разной ширины. Каждая из десяти цифр (и некоторые символы) кодируется своим сочетанием этих элементов. Такие сочетания для каждой системы кодирования, т. е. для каждого вида штрихового кода, являются специфическими.
Для максимальной эффективности функционирования системы необходима полная интеграция системы электронного обмена данными, системы автоматической идентификации (штрих-кода) и системы отгрузки, получения и обработки материальных ресурсов. Ключевым моментом является контроль получения материальных ресурсов в реальном масштабе времени с возможностью обработки и связи с помощью системы электронного обмена данными.
Автоматизированный сбор информации основан на использовании штриховых кодов разных видов, каждый из которых имеет свои преимущества. Например, код с прямоугольным контуром – код ITF– 14 печатается намного легче остальных кодов, что позволяет применять его на гофрированных упаковках. Используется для кодирования товарных партий. В логистике дополнительно к другим кодам может применяться код 128. Этим кодом могут быть закодированы номер партии, дата изготовления, срок реализации и т. д.
Существуют и практически используются несколько видов штриховых кодов, каждый из которых имеет свое назначение и область преимущественного применения. Рассмотрим эти разновидности штриховых кодов подробнее.
Штриховой код типа ITF-14, ограниченный прямоугольной рамкой, обладает свойством восприниматься с большей степенью однозначности по сравнению с другими штриховыми кодами, не находящимися в подобных ограничивающих рамках. Поэтому он применяется для нанесения на гофрированные упаковки и любые неровные поверхности. Этот код применяется для маркировки партий товара, помещенных в соответствующие отгрузочные тары (рис. 8).

Рис. 8.

Для логистического управления дополнительно к другим штриховым кодам применяется также хорошо известный, не заключенный в прямоугольную рамку, код 128. Он используется для маркировки номера партии, даты изготовления, допустимого срока реализации и т. п. Штриховой код 128 является непрерывным двунаправленным контролепригодным кодом переменной длины и позволяет отобразить 128 знаков ASCII. Пример такого кода приведен на рис. 9.

Рис. 9.

Код 128 – код высокой плотности, отличительной особенностью которого является возможность кодирования ста пар чисел, позволяющей вдвое увеличить плотность записи при представлении штриховым кодом цифровых данных.
Знаки штрихового кода 128 состоят из трех штрихов и трех промежутков. Штрихи и промежутки имеют модульное построение, и их ширина составляет от одного до четырех модулей. Ширина знака равна 11 модулям. Исключением является знак «Стоп», который состоит из 13 модулей и имеет четыре штриха и три промежутка.

Рис. 10. Пример построения знака «Стоп».

Каждый знак кода 128 может иметь три значения в зависимости от управляющего знака впереди. Выбор одного из трех знаков «Старт» означает обращение при кодировании к одной из трех подсистем (А, В, С). Переход от одной подсистемы к другой в кодовом ряду может осуществляться при помощи соответствующего знака «Shift».
В сфере обращения широкое применение получил код EAN, который часто можно встретить на товарах массового потребления.
Штриховой код – это последовательность черных и белых полос, представляющая некоторую информацию в виде, удобном для считывания техническими средствами. Информация, содержащаяся в коде может быть напечатана в читаемом виде под кодом (расшифровка). Штриховые коды используются в торговле, складском учете, библиотечном деле, охранных системах, почтовом деле, сборочном производстве, обработка документов. В мировой практике торговли принято использование штрихкодов символики EAN для маркировки товаров. В соответствии с принятым порядком, производитель товара наносит на него штриховой код, формируемый с использованием данных о стране местонахождения производителя и кода производителя. Код производителя присваивается региональным отделением международной организации EAN International. Такой порядок регистрации позволяет исключить возможность появления двух различных товаров с одинаковыми кодами.
Существуют различные способы кодирования информации, называемые (штрихкодовыми кодировками или символиками). Различают линейные и двухмерные символики штрихкодов.
Линейными (обычными) в отличие от двухмерных называются штрихкоды, читаемые в одном направлении (по горизонтали). Наиболее распространненые линейные символики: EAN, UPC, Code39, Code128, Codabar, Interleaved 2 of 5. Линейные символики позоволяют кодировать небольшой объем информации (до 20–30 символов – обычно цифр) с помощью несложных штрихкодов, читаемых недорогими сканерами. Пример кода символики EAN-13 (рис. 11):

Рис. 11.

Двухмерными называются символики, разработанные для кодирования большого объема информации (до нескольких страниц текста). Двухмерный код считывается при помощи специального сканера двухмерных кодов и позволяет быстро и безошибочно вводить большой объем информации. Расшифровка такого кода проводится в двух измерениях (по горизонтали и по вертикали). Datamatrix, Data Glyph, Aztec (рис. 12).

Рис. 12.

Штриховой код можно наносить при производстве упаковки (типографским способом) или использовать самоклеящиеся этикетки, которые печатаются с использованием специальных принтеров.
Для считывания штрихкодов используются специальные приборы, называемые сканерами штриховых кодов. Сканер засвечивает штрихкод своим осветителем и считывает полученную картинку. После этого он определяет наличие на картинке черных полос штрихкода. Если в сканере нет встроенного декодера (блок расшифровки штрихкода), то сканер передает в приемное устройство серию сигналов, соответствующих ширине черных и белых полос. Расшифровка штрихкода должна выполняться приемным устройством или внешним декодером. Если сканер оснащен внутренним декодером, то этот декодер расшифровывает штрихкод и передает информацию в приемное устройство (компьютер, кассовый аппарат и т. д.) в соответствии с сигналами интерфейса, определяемого моделью сканера.
Расшифровка штрихкода. C помощью штрихового кода зашифрована информация о некоторых наиболее существенных параметрах продукции. Наиболее распространены американский Универсальный товарный код UPC и Европейская система кодирования EAN. Наиболее распространенны EAN/UCC товарные номера EAN-13, EAN-8, UPC-A, UPC-E и 14-разрядный код транспортной упаковки ITF-14. Также существует 128 разрядная система UCC/EAN-128. Согласно той или иной системе, каждому виду изделия присваивается свой номер, состоящий чаще всего из 13 цифр (EAN-13).
Возьмем, к примеру, цифровой код: 4820024700016. Первые две цифры (482) означают страну происхождения (изготовителя или продавца) продукта, следующие 4 или 5 в зависимости от длинны кода страны (0024) – предприятие-изготовитель, еще пять (70001) – наименование товара, его потребительские свойства, размеры, массу, цвет. Последняя цифра (6) контрольная, используемая для проверки правильности считывания штрихов сканером. EAN – 13 (рис. 13):

Рис. 13.

Для кода товара:
1 цифра: наименование товара,
2 цифра: потребительские свойства,
3 цифра: размеры, масса,
4 цифра: ингредиенты,
5 цифра: цвет.

Пример вычисления контрольной цифры для определения подлинности товара.
1. Сложить цифры, стоящие на четных местах:
8+0+2+7+0+1=18
2. Полученную сумму умножить на 3:
18x3=54
3. Сложить цифры, стоящие на нечетных местах, без контрольной цифры:
4+2+0+4+0+0=10
4. Сложить числа, указанные в пунктах 2 и 3:
54+10=64
5. Отбросить десятки:
получим 4
6. Из 10 вычесть полученное в пункте 5:
10-4=6
Если полученная после расчета цифра не совпадает с контрольной цифрой в штрих-коде, это значит, что товар произведен незаконно.
Для кода страны-изготовителя отводится два или три знака, а для кода предприятия – четыре или пять. Товары, имеющие большие размеры, могут иметь короткий код, состоящий из восьми цифр – EAN-8.
Как правило, код страны присваивается Международной ассоциацией EAN. Обращаем внимание потребителей на то, что код странны никогда не состоит из одной цифры. Иногда код, нанесенный на этикетку, не соответствует стране изготовителю заявленной на упаковке, тут причин может быть несколько. Первая: фирма была зарегистрирована и получила код не в своей стране, а в той, куда направлен основной экспорт ее продукции. Вторая: товар был изготовлен на дочернем предприятии. Третья: возможно, товар был изготовлен в одной стране, но по лицензии фирмы из другой страны. Четвертая – когда учредителями предприятия становятся несколько фирм из различных государств.
Она рассчитывается по специальному алгоритму на основе 12 предшествующих цифр. Неправильная расшифровка одной или нескольких цифр штрихового кода приведет к тому, что ЭВМ, рассчитав по двенадцати цифрам контрольную, обнаружит ее несоответствие контрольной цифре, нанесенной на товаре. Прием сканирования не подтвердится считывание кода придется повторит, таким образом, контрольная цифра обеспечивает надежное действие штрихового кода, является гарантией устойчивости и надежности всей системы.
В товарообороте (особенно в розничной торговле и при поставке товаров на экспорт) исключительное применение нашел штриховой код типа EAN (European Article Numbering). С помощью специального устройства кассир считывает (сканирует) код в момент продажи товара.
После считывания и ввода того или иного штрихового кода товара компьютер кассы идентифицирует данный товар, находит соответствующие реквизиты, визуализирует их на экране дисплея и печатает чек. Образец такого кода приведен на рис. 14.

Рис. 14.

Штриховой код EAN 13 является непрерывным, имеет фиксированную длину и высокую плотность записи, позволяет отобразить 13 цифр от 0 до 9.
Кодовое обозначение может выражаться восемью (EAN8) или 13 (EAN13) цифрами, причем во втором случае реально кодируется только 12 цифр. Знаки штрихового кода EAN состоят из двух штрихов и двух промежутков.
Штриховое изображение всех 13 (8) цифр составляет в целом символ кода EAN. Краевые знаки (удлиненные штрихи – знаки начала и конца символа) определяют его границы; делится символ на две части разделительным знаком (удлиненные штрихи в центре символа), как показано на рис. 15.

Рис. 15. Характеристика позиций полного и сокращенного кодов в системе EAN.

Структура такого кода является вполне определенной. В соответствии с этой структурой цифры, занимающие определенные зоны кодового обозначения по EAN, имеют определенный смысл.
Уникальное для каждого вида товара штриховое кодовое обозначение состоит из 13 цифр, закодированных в соответствии с кодом EAN, и присваивается товару данного вида еще на этапе подготовки его производства.
Две или три левые цифры представляют собой код страны-изготовителя, установленный для нее согласно EAN. Эта часть кодового обозначения называется также флагом. Например, такими кодами (флагами) некоторых стран являются: для США – 00...09; стран СНГ – 460...469; Германии – 400...440; Японии – 48, 49; Израиля – 729; Швеции – 73 и т. д.
Следующие четыре цифры служат для размещения кода фирмы-изготовителя.
Оставшиеся цифры кода, за исключением последней, 13-ой, отводятся изготовителю для кодирования выпускаемой им продукции по его усмотрению.
Последняя, 13-я цифра, является контрольной. Она рассчитывается определенным образом на основании первых 12 цифр, однозначно идентифицирующих данный вид товара. Контрольная цифра наносится в отведенном ей месте кодового обозначения одновременно с основной частью этого кодового обозначения. После сканирования кодового обозначения по введенным 12 цифрам, идентифицирующим данный товар, снова расчетным путем определяется контрольная цифра. Рассчитанное значение контрольной цифры сравнивается с ее введенным значением. Если эти два значения не совпадают, значит, ввод был осуществлен неверно. Обычно ошибки ввода устраняются при повторном сканировании, хотя иногда этого может оказаться недостаточно.
Возможен вариант, когда для кода страны-изготовителя отводится два знака, а для кода предприятия – пять. Необходимо также помнить, что штриховой код не несет в себе информации по классификации товара, т. е. и код страны (первые две-три цифры), и код предприятия (следующие четыре-пять цифр), и код изделия (следующие пять цифр) уникальные (единственные и неповторимые) для этого изделия и являются в это же время номером товара в том банке данных, где он зарегистрирован.
Поэтому первые две-три цифры – это код страны, или номер страны, в международном банке данных.
Возьмем, к примеру, цифровой код 4 ||018993 ||404787 ||. Первые две цифры (40), если читать слева направо, обозначают страну изготовителя (или продавца) продукта («флаг страны»), в данном случае – Германия. Следующие пять (18993) – фирму-изготовителя. Еще пять (40478) – наименование товара. И, наконец, последняя цифра (7) – контрольная. Контрольную цифру кода можно определить самому с помощью математических действий.
Следует отметить одно существенное обстоятельство. Уникальное 13-значное число, нанесенное на товар в виде штрихового кода, представляет собой лишь адрес памяти в компьютере, куда занесены массивы сведений о товаре. Эти сведения могут быть визуализированы, либо должны двигаться по сети информационной системы синхронно с движением материального потока, образованного соответствующим товаром.
Разновидностью штрихового кода EAN13 является штриховой код UPC. Этот непрерывный код, имеющий фиксированную длину и высокую плотность записи, позволяет отобразить 12 цифр от 0 до 9. Различают два варианта кода UPC – это UPC-A и UPC-E. Код UPC-A имеет такую же кодовую таблицу, как viEAN 13, кодируется штрихами, имеющими четыре значения ширины. На рис. 16 изображена структура штрихового кода UPC-A.

Рис. 16.

Вообще этот код практически аналогичен EAN13, за исключением того, что в EAN 13 первая цифра кодируется неявно. Существует даже некоторая путаница в терминах.
Просматривая информацию на некоторых сайтах, можно увидеть, что кодом EAN называют код UPC. Эти коды в общем-то схожи, но не следует их путать, поэтому в префиксах EAN13 первая цифра 0 закреплена за США и Канадой. Штрих-код UPC (Universal Product Code) был разработан в 1973 г. для применения в розничной торговле США и Канады. В настоящее время определены три версии кодов UPC: A, E и D. Версия D в настоящее время не используется.
Следующая система штрихового кодирования Interleaved используется во многих областях для кодирования цифровых данных и является международным стандартным кодом для маркирования тары и упаковки единиц поставки.
Код Interleaved является непрерывным двунаправленным контролепригодным кодом переменной длины и позволяет кодировать цифровую информацию (цифры от 0 до 9) (рис. 17.).

Рис. 17.

Код Interleaved может быть применен в автоматизированных системах для идентификации предметов складирования, багажа в аэропортах; нумерации авиационных билетов; идентификации почтовых отправлений и др.
Штриховой код Interleaved принадлежит к семейству кодов «два из пяти» и имеет пять элементов в знаке, два из которых являются широкими (рис. 18).

Рис. 18.

Особенностью кода Interleaved является представление пар цифр в знаках штрихового кода при помощи пяти штрихов и пяти промежутков. На нечетных позициях (считая слева направо) цифры изображаются штрихами, а на четных – промежутками (чередование). При кодировании данных с нечетным количеством знаков впереди записывается «О».
В двоичном изображении широкий штрих или широкий промежуток идентичен «1», узкий штрих или узкий промежуток – «О».
Соотношение ширины широкого и узкого элементов составляет не менее, чем 2,5: 1. Знак «Старт» состоит из двух узких штрихов и двух узких промежутков, знак «Стоп» – из одного широкого штриха, одного узкого штриха и одного узкого промежутка.
Разумеется, существуют и методы ручного ввода идентификаторов грузоединиц, например, с клавиатуры. Эти методы не требуют обозначений с помощью специальных штриховых кодов и устройств автоматического сканирования. Однако опыт показывает, что человек при ручном вводе совершает ошибки примерно в 10 000 раз чаще, чем они происходят при автоматическом сканировании.
Поэтому штриховой код обязательно должен присутствовать на всех товарах, которые могут быть направлены на экспорт.
В логистике объектами управления являются материальные потоки, состоящие как из отдельных единиц товаров, так и из единиц транспортных партий. Отметим, что товар идентифицируется и поступает к потребителям поштучно лишь в магазине, т. е. в конце движения материального потока. На всем же протяжении от поставщиков сырья, через производственные подразделения, через оптовиков и розничных распределителей до различных экспедиционных подразделений и торговых баз материальные потоки представляют собой движение совокупности грузовых пакетов, унифицированных тар, контейнеров, поддонов, кассет и т. п. Наряду с ранее введенным стандартом на поддоны, контейнеры и другие виды унифицированной тары, в настоящее время ассоциация EAN предлагает стандарт и на маркировку этих грузовых единиц.
В соответствии с этим стандартом информация о данной грузовой единице помещается в унифицированной этикетке. Общий вид структуры этой этикетки (рис. 19):

Рис. 19.

Размеры этой стандартной этикетки: по вертикали 148 мм и по горизонтали 210 мм. Как видно из рисунка, она состоит из трех частей: А, В и С.
На участке А наносится штриховой код содержащегося в этой грузовой единице товара, т. е. ранее рассмотренный код EAN 13. Кроме того, здесь размещается штриховой код, отображающий сведения о сроках хранения, а также информацию, однозначно идентифицирующую маркируемую грузовую единицу. Таким образом, в этой зоне формируется общий штриховой код, который называется UCC/EAN-128. Этот унифицированный код однозначно определяет грузовую единицу, на которой он нанесен, и ее содержимое.
На участке В располагаются сведения о грузовой единице в виде алфавитно-цифровой последовательности в читабельной форме. Эти данные могут быть введены в компьютерную систему с помощью клавиатуры.
Участок С предоставляется в полное распоряжение грузоотправителя. Здесь он может размещать любые данные в текстовой форме либо в виде графических изображений. Эта этикетка наносится на все четыре стороны грузовой единицы (контейнера) в определенном месте.
Если компьютеры, в которые осуществляется ввод штриховых и других соответствующих идентификационных кодов, включены в интегрированную информационную систему, то введенная информация становится доступной для всех участников производственно-сбытового процесса в соответствии с их полномочиями.
Таким образом, обеспечивается сквозная система учета и контроля за движением материальных потоков на всех стадиях и участках исходных поставок сырья, производства, всех видах складирования, а также распределения готовой продукции. Соответствующая информация при этом доступна всем партнерам, участвующим в производственно-сбытовой деятельности.
В основе технологии штрихового кодирования и автоматизированного сбора данных лежат простые физические законы. Штриховой код представляет собой чередование темных и светлых полос разной толщины, построенных в соответствии с определенными правилами.
Использование в логистике технологии автоматизированной идентификации штриховых кодов позволяет существенно улучшить управление материальными потоками на всех этапах логистического процесса. Отметим ее основные преимущества.
На производстве:
– создание единой системы учета и контроля за движением изделий и комплектующих его частей на каждом участке, а также за состоянием логистического процесса на предприятии в целом;
– сокращение численности вспомогательного персонала и отчетной документации, исключение ошибок.
В складском хозяйстве:
– автоматизация учета и контроля за движением материального потока;
– автоматизация процесса инвентаризации материальных запасов;
– сокращение времени на логистические операции с материальным и информационным потоком.
В торговле:
– создание единой системы учета материального потока;
– автоматизация заказа и инвентаризация товаров;
– создание времени обслуживания покупателей.

Таблица 5. Таблица соответствия штрихкодов стран в системе «EAN»

Системы связи

Необходимым фактором осуществления оптимального управления в современных условиях является наличие у автопредприятия системы связи со своими автомашинами и контроля за их движением. Существует много различных систем связи, которые сегодня предлагаются автоперевозчикам, однако далеко не все из них отвечают требованиям управления транспортом.