Pobierz plik
Transkrypt
Pobierz plik
Czytniki kodów kreskowych Pomimo tego, że pierwsze kody kreskowe zaczęto stosować w latach czterdziestych dwudziestego wieku, dopiero rozpowszechnienie na szeroką skalę laserów, które mogły dekodować zapisane w postaci kresek znaki, spowodowało rozwój technologii kodów kreskowych. Pierwszym produktem, który został zeskanowany na stanowisku kasowym w markecie była guma do życia Wrigley’s. Było to 26 czerwca 1974 roku. Początkowo do odczytu kodów kreskowych używano specjalnie zmodyfikowanych piór świetlnych, które musiały być przesuwane tuż nad kodem, prostopadle do pasków. W praktyce było to niewygodne i kłopotliwe. Wraz z rozwojem rozwiązań technologicznych skonstruowano pierwsze czytniki, zwane także skanerami. W zależności od przeznaczenia i zastosowania czytniki mają różne konstrukcje, różne moduły skanujące i różne interfejsy pozwalające na przesyłanie zdekodowanych danych do systemu. Od elementu optycznego odpowiadającego za odczyt kodu kreskowego zależy odległość odczytu. Wraz z rozwojem przemysłu i zapotrzebowaniem na pracę mobilną, z dala od stanowiska komputerowego, skonstruowano przenośne terminale (zwane również kolektorami) kodów kreskowych. Wyposażone w ekran i klawiaturę pozwalały na wykonywanie operacji logistycznych poza stanowiskiem wyposażonym w komputer PC i końcówkę systemu zarządzającego magazynem czy produkcją. Warto zwrócić uwagę na różnice pomiędzy czytnikiem a terminalem przenośnym. Pierwsze urządzenie to prosta konstrukcja zawierająca moduł odczytujący z odpowiednim oprogramowaniem wewnętrznym (firmwarem) mającym wbudowane algorytmy dekodujące różne symboliki kodów kreskowych. Odczytane dane po zdekodowaniu są przesyłane do komputera i systemu za pomocą przewodu komunikacyjnego. Z kolei terminale to urządzenia wyposażone w wewnętrzną pamięć, wyświetlacz i klawiaturę, komunikujące się z komputerem i zainstalowanym na nim systemem poprzez dok komunikacyjny (wersja dokowana lub batchowa) lub sieć WiFi (wersja radiowa). Terminal do pracy wymaga zainstalowania odpowiedniego oprogramowania, które pozwoli operatorowi realizować określone operacje logistyczne. Podział skanerów kodów kreskowych: Podobnie jak inne urządzenia do automatycznej identyfikacji, również skanery można podzielić na różne grupy według różnych kryteriów: - według zastosowanego modułu skanującego laserowe (większy zasięg odczytu), diodowe CCD (większa odporność, większa szybkość odczytu), imagery oparte o kamery video - według sposobu użytkowania: ręczne stacjonarne - według sposobu transmisji danych przewodowe: o klawiaturowe – przewód komunikacyjny PS/2 lub USB o z kablem RS-232 bezprzewodowe o wykorzystujące fale radiowe o wykorzystujące technologię Bluetooth - według przeznaczenia: dla branży handlowej (sklepy, apteki itp.) przemysłowe (linie produkcyjne, sortownie itp.) - według odczytywanych symbolik kodów kreskowych skanery kodów jednowymiarowych (skanery 1D) skanery kodów dwuwymiarowych (skanery 2D) - według linii skanujących skanery jednoliniowe skanery wieloliniowe - według jakości odczytywanych kodów kreskowych do kodów zwykłych do kodów gęstych Duża ilość dostępnych na rynku skanerów wymaga uwagi podczas dobierania urządzenia do określonego rozwiązania. O ile w przypadku skanerów ręcznych taki dobór nie stwarza problemu, o tyle w przypadku skanerów przemysłowych sytuacja jest bardziej skomplikowana. W tym przypadku należy uwzględnić takie elementy jak: odległość odczytu pozycjonowanie kodu względem promieni skanujących odczyt kodu ruchomego czy poruszającego się interfejs, za pomocą którego będziemy się komunikować z systemem Po tych wszystkich informacjach warto się zastanowić nad optymalnym doborem czytnika. O ile kiedyś przodowały skanery laserowe, o tyle w obecnych czasach diodowe moduły skanujące są na tyle dobrze dopracowane, że nie ustępują laserom. Ich zaletą jest większa odporność mechaniczna i gruba wiązka skanująca, którą bez problemów można trafić w odczytywany kod. Zauważalny staje się trend, w którym tańsze czytniki diodowe stopniowo wypierają urządzenia laserowe. Jedyną przewagą skanerów laserowych jest obecnie odległość odczytu. Tam, gdzie musimy odczytać kod kreskowy z dużej odległości (powyżej 60-70 cm), czytniki laserowe będą jedyną dostępną opcją. Oczywiście dotyczy to urządzeń do odczytu kodów 1D. W przypadku kodów dwuwymiarowych stosowane są imagery, które potrafią odczytać zakodowaną informację nawet z odległości 30 m. Osobną grupę skanerów stanowią czytniki przemysłowe. To, co je odróżnia od zwykłych czytników ręcznych to odporna na warunki przemysłowe konstrukcja, duża prędkość odczytu i różne interfejsy, przy pomocy których możemy podłączyć te urządzenia do maszyn i sterowników na liniach produkcyjnych, sortowniczych itp. Najczęściej są to skanery laserowe, chociaż do tych prostszych rozwiązań stosowane są czytniki diodowe. Tam, gdzie zachodzi konieczność odczytu kodu z odległości ok. 40-50 cm w zupełności wystarczą takie właśnie skanery. Ma to również uzasadnienie ekonomiczne, ponieważ przemysłowe czytniki diodowe są tańsze. Bardzo często w rozwiązaniach przemysłowych wykorzystuje się skanery ze specjalnym rastrem, który generuje kilka, a nawet kilkanaście promieni skanujących. Wieloliniowy wzór skanowania rastrowego eliminuje konieczność dokładnego celowania i ustawiania. To rozwiązanie jest wykorzystywane tam, gdzie jest problem z pozycjonowaniem etykiety z kodem kreskowym. Podczas dobierania prawidłowego modelu do określonego zastosowania należy przede wszystkim zwrócić uwagę na gęstość kodu i odległość odczytu. Do najbardziej znanych producentów tego rodzaju skanerów należą takie firmy jak: Microscan, Accusort i Sick. Do niedawna jednym z największych problemów było identyfikowanie w procesach produkcyjnych elementów metalowych lub na tyle małych, że nie było miejsca na etykietę. Rozwiązano go dzięki zastosowaniu kodów DPM (Direct Part Marking). Jest to nowoczesna technologia znakowania bezpośredniego. Polega na nanoszeniu kodu 2D bezpośrednio na produkty, materiały i podzespoły. Technologia ta powstała dla potrzeb NASA i początkowo wykorzystywana była do znakowania części promów kosmicznych. Jednak ze względu na swoje zalety szybko została zaadaptowana do przemysłu cywilnego i dziś coraz częściej wdrażana jest w różnego rodzaju przedsiębiorstwach produkcyjnych i logistycznych. Rys. Kod DataMatrix wykorzystywany w technologii DPM Najczęściej technologia DPM wykorzystywana jest do znakowania części i podzespołów przede wszystkim w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, zbrojeniowym, elektronicznym, petrochemicznym, farmaceutycznym, medycznym, transporcie kolejowym i innych. Wykorzystywana jest w przedsiębiorstwach produkcyjnych jak i w logistyce, gdzie ułatwia zarządzanie i kontrolę przepływu towarów. Technologia ta jest również wykorzystywana w narzędziowniach do znakowania narzędzi, których nie można oznakować standardową etykietą. Do odczytu takich kodów stosuje się specjalne czytniki, wyposażone w czułe kamery potrafiące rozpoznać kontrast pomiędzy powierzchnią płaską a otworem naniesionym przy pomocy lasera, nabijaka itp. Rys. Przykłady znakowania w technologii DPM części i narzędzi Początkowo dostępne były tylko skanery przemysłowe pozwalające na odczyt kodu DPM. Z czasem pojawiły się czytniki ręczne, a ostatnio również terminale wyposażone w odpowiednie moduły skanujące. Wciąż jednak jest to technologia mało rozpowszechniona ze względu na koszty związane z naniesieniem kodu. Zauważa się jednak rosnące zainteresowanie firm produkcyjnych, które chcą identyfikować części i narzędzia, na których tradycyjny kod kreskowych nie może być umieszczony. Przekłada się to na coraz większą dostępność czytników oraz ich cenę. Wśród producentów oferujących urządzenia do odczytu kodów DPM są Microscan i Accusort w przypadku urządzeń przemysłowych oraz Motorola i Intermec w przypadku terminali. Terminale pracujące w sieci radiowej mogą umożliwić odczyt kodów w dowolnej odległości od stanowiska komputerowego. Podobne rozwiązanie proponuje Microscan, którego dział konstrukcyjny zaprojektował czytnik HAWKEYE 45T Imager komunikujący się z komputerem i wykorzystujący Bluetooth. Dodatkowo czytnik ma klawiaturę i wyświetlacz, co pozwala na zaimplementowanie prostych programów wspierających prace magazynierów. Dodatkową zaletą tego skanera jest możliwość wykorzystania go w trybie stacjonarnym, po zdemontowaniu uchwytu pistoletowego, jako stacjonarnego czytnika przemysłowego. Rys. Czytnik Microscan HAWKEYE 45T Image Na koniec należy jeszcze wspomnieć o sposobie programowania i sterowania czytnikami. Konfiguracja wszystkich skanerów ręcznych realizowana jest przez odczyt odpowiednich kodów kreskowych sterujących pracą czytnika. Przy ich pomocy można ustawić poziom głośności beepera, prędkość transmisji i format danych w przypadku komunikacji szeregowej, dodanie prefiksu lub sufiksu itp. W przypadku czytników bezprzewodowych przy pomocy odczytu kodu kreskowego wiąże się dany czytnik ze stacją bazową. W bardziej zaawansowanych czytnikach, np. modelu Honeywell 3800 istnieje możliwość skonfigurowania skanera w taki sposób, by dekodował i przekazywał do systemu tylko wybrany fragment kodu. Część producentów przygotowała również aplikacje, które pozwalają na konfigurację skanerów. Najczęściej dotyczy to producentów urządzeń dedykowanych do rozwiązań przemysłowych, w których zachodzi konieczność dokładnego ustawienia parametrów odczytu: odległości, prędkości, parametrów interfejsu komunikacyjnego itp. W zależności od skanera możliwości konfiguracyjne są mniejsze lub większe. Rys. Ekrany z aplikacji konfigurującej skanery Microscan Przenośne terminale kodów kreskowych Wraz z rozwojem technik automatycznej identyfikacji i coraz częstszym wykorzystaniem kodów kreskowych narodziła się potrzeba odczytu kodów z dala od stanowiska komputerowego. Skonstruowano więc przenośne terminale, które dzięki wbudowanym klawiaturom i wyświetlaczom, poprzez odpowiednie oprogramowanie mogły się komunikować z operatorem. Początkowo były to urządzenia dokowalne (batchowe) opierające się na przetwarzaniu plików tekstowych eksportowanych z systemu magazynowego i przesyłanych za pośrednictwem doku komunikacyjnego na terminal. Pierwszą realizowaną operacją był spis z natury (inwentaryzacja), który polegał na skanowaniu kodu kreskowego i wprowadzeniu odpowiedniej liczby sztuk towaru. Z czasem listę operacji wykonywanych przy pomocy kolektorów rozszerzono do wszystkich operacji magazynowych. Pierwsze terminale były terminalami znakowymi. Ich cechą charakterystyczną był monochromatyczny ekran i proste menu uruchamiane za pomocą klawiatury. Były to urządzenia ciężkie, w przypadku terminali radiowych bardzo często z wystającą anteną. Rozwój przemysłu elektronicznego spowodował zarówno zmniejszenie rozmiarów urządzeń i ich wagi, zwiększenie dostępnej pamięci wewnętrznej jak również wprowadzenie ekranów graficznych, dotykowych i kolorowych. W zdecydowany sposób poprawiło to komfort pracy, jak również otworzyło nowe możliwości wykorzystania tych urządzeń. Wbudowanie modułów Bluetooth pozwoliło na komunikację z przenośnymi drukarkami i zwiększyło autonomiczność pracy operatora wyposażonego w terminal kodów kreskowych. W przeciwieństwie do terminali znakowych, które miały najczęściej autorski system operacyjny stworzony przez producenta, terminale graficzne wykorzystują systemy Microsoftu: Windows CE lub Windows Mobile. Umożliwiło to tworzenie programów o większych możliwościach, a jednocześnie rozszerzyło liczbę programistów tworzących programy na urządzenia przenośne. Jednak najważniejszą zaletą jest prostsza integracja terminali z systemami zarządzającymi pracą magazynu i produkcji. Najnowsze kolektory współpracują z technologią RFID i technologią głosową. Mogą również posiadać wbudowany aparat fotograficzny. Podobnie jak drukarki i czytniki również terminale można podzielić wg różnych kryteriów: - według sposobu transmisji dokowane/batchowe radiowe - według rodzaju ekranu znakowe graficzne - według wykorzystanego modułu skanującego: do kodów jednowymiarowych do kodów dwuwymiarowych - według sposobu pracy terminale ręczne terminale naramienne terminale wózkowe Jak wspomniano powyżej pierwszymi operacjami, do jakich wykorzystano terminale kodów kreskowych były spisy z natury. Znaczne skrócenie czasu inwentaryzacji spowodowało, że zaczęto myśleć o wykorzystaniu kolektorów do pozostałych procesów magazynowych: przyjęcia, wydania, kompletacji, przesunięć międzymagazynowych itp. Terminale wykorzystuje się również do inwentaryzacji środków trwałych, dzięki czemu przyspiesza się spis z natury i angażuje do niego mniejszą liczbę zespołów Kolejnym miejscem, w którym zastosowano odczyt kodów kreskowych była produkcja. Barcodami zaczęto znakować przewodniki produkcyjne, pojemniki na półprodukty i same maszyny. W przenośne terminale kodów kreskowych wyposażono mistrzów, brygadzistów i kierowników zespołów produkcyjnych, którzy odpowiedzialni byli za raportowanie stanu realizacji produkcji. Bardzo szybko zorientowano się, że terminale mogą być również wykorzystane w innych operacjach logistycznych. Zaczęły je stosować firmy kurierskie i spedytorskie w celu przyspieszenia procesu załadunku i rozładunku przesyłek oraz szybkiego raportowania ich doręczenia. Terminale kodów kreskowych są również wykorzystywane przez pracowników serwisów, którzy przebywając w terenie odczytując kod kreskowy potwierdzają w ten sposób swoją obecność i reakcję na zgłoszenia. Dodatkowym plusem w tym przypadku jest rejestracja czasu, w jakim grupa serwisowa pojawiła się w danym miejscu i rozpoczęła lub zakończyła pracę. Rozwój terminali spowodował rozszerzenie ich funkcjonalności i zastosowań. Terminale zintegrowane z drukarką znalazły zastosowanie jako wyposażenie konduktorów, którzy mogą teraz drukować bilety w pociągu oraz inkasentów, którzy sprawdzając liczniki mediów wystawiają od razu paragon. Obecnie kupując np. bilet do kina przez Internet możemy wydrukować dokument z naniesionym kodem kreskowym, który weryfikowany jest przez biletera wyposażonego w terminal. Z uwagi na to, że kody kreskowe są stosowane coraz powszechniej i wkraczają w coraz to nowe obszary, również terminale wkroczą w nowe dziedziny życia. Warto tu zwrócić uwagę, że terminal jest małym komputerem w ręku, który wymaga odpowiedniego oprogramowania do pracy. Bez programu, który pozwoli na integrację z systemem zarządzającym jest rozbudowanym urządzeniem klasy Pocket PC. Na Polskim rynku obecnych jest kilkudziesięciu producentów tych urządzeń, z czego najbardziej znanymi są: Motorola, Intermec, LXE, Honeywell, Teklogix, Datalogic i Denso. Większość z tych firm to amerykańskie koncerny, które posiadają swoje przedstawicielstwa i fabryki na całym świecie. Najbardziej znana Motorola na rynku automatycznej identyfikacji funkcjonuje dopiero od kilku lat. Realizując swoją strategię rozwoju wykupiła firmę Symbol - producenta czytników, terminali i urządzeń WiFi, zyskując w ten sposób ustabilizowane na rynku produkty, doświadczonych pracowników i bazę klientów. Z kolei Intermec to firma amerykańska mogąca pochwalić się najdłuższą historią. Do niej należy duża część patentów wykorzystywanych w automatycznej identyfikacji, jest również autorem kilku symbolik, m.in. Code 39. Intermec swoim zasięgiem obejmuje cały obszar kodów kreskowych dostarczając drukarki, czytniki, terminale i materiały eksploatacyjne. Specjalizuje się w urządzeniach przemysłowych wykorzystywanych w magazynach, chłodniach i na liniach produkcyjnych. Inną firmą jest LXE, której urządzenia cieszą się dużym powodzeniem w rozwiązaniach portowych, w firmach obsługujących składy kontenerowe itp. Również firmy produkcyjne, zwłaszcza duże koncerny mają standard urządzeń opierający się na produktach LXE. Firma Honeywell podobnie jak Motorola od niedawna funkcjonuje na rynku automatycznej identyfikacji. Wykupując firmę Hand Held Products za jednym rzutem rozszerzyli swoją ofertę o sprawdzone urządzenia i klientów. Urządzenia tej firmy dedykowane są na rynek mniej wymagający oraz do pracy mobilnej Ciekawą ofertę ma japońska firma Denso należąca do koncernu Toyoty. Produkty tej firmy cechuje bardzo wysoka niezawodność, chociaż trzeba przyznać, że jej portfolio produktowe nie jest zbyt wielkie. Na pewno jednak są to urządzenia dopracowane i warte uwagi. Teklogix i Datalogic to dwie firmy, których produkty są rzadziej stosowane. Pierwsza z nich specjalizuje się w terminalach, druga posiada w swojej ofercie zarówno terminale jak i czytniki. Oczywiście to, że dana firma specjalizuje się w jakiejś dziedzinie nie oznacza, że jej urządzenia nie są stosowane w innych rozwiązaniach. Każda z firm realizując swój cel nadrzędny, jakim jest zysk dla właścicieli stara się pozyskać klientów w każdej branży, dlatego też rozbudowuje swoją ofertę i dba o to, by znalazły się w niej urządzenia możliwie uniwersalne. Dążąc do takiej uniwersalności również producenci telefonów komórkowych zaproponowali wykorzystanie swoich najnowszych urządzeń - smartfonów - w procesach logistycznych. Wyposażone w aparaty i odpowiednie oprogramowanie dekodujące kod kreskowy z fotografii proponują wykorzystanie „inteligentnych” telefonów do potwierdzania odbioru przesyłek, a nawet do operacji magazynowych. Jednak z uwagi na to, że smartfony to urządzenia z małym ekranem, potencjalni nabywcy decydują się na korzystanie z urządzeń dedykowanych. Nie bez znaczenia jest również fakt, że smartfony cechują się delikatniejszą konstrukcją niż przeznaczone do pracy przemysłowej terminale. Intensywność i częstotliwość czynności, które są wykonywane z użyciem terminali powoduje, że niewiele firm decyduje się na wykorzystanie mniejszych i narażonych na większe ryzyko kradzieży urządzeń typu smartfon . Wszechobecny Internet i dostęp do urządzeń przez sieć radiową zainicjowały rozwój systemów zdalnego zarządzania terminalami. Dwa najbardziej znane to Soti MobiControl i Mobility Services Platform Motoroli. Różnica pomiędzy nimi polega na tym, że Soti wspiera zarządzanie dowolnymi urządzeniami dostępnymi w sieci (pod warunkiem, że istnieje do nich odpowiednie oprogramowanie) podczas gdy system Motoroli wspiera tylko urządzenia Motoroli. Pod względem funkcjonalności oba systemy są do siebie zbliżone. W czym pomagają takie systemy? Przede wszystkim ułatwiają życie administratorom rozbudowanych systemów, którzy np. nadzorują kilka oddalonych od siebie magazynów, w których pracują terminale radiowe. Osoba nadzorująca może za pomocą takiego systemu zarządzać terminalami, używając ustawień dla poszczególnych terminali lub całych grup urządzeń. W prosty sposób można dokonać aktualizacji oprogramowania, zdalnie kontrolować ich działanie i skrócić czas przestojów. Dodatkowo, operatorzy pracujący w terenie mogą liczyć na szybkie wsparcie administratora przebywającego w centrali firmy. Przykładowe aplikacje, w jakich można wykorzystać takie systemy: szybkie usunięcie usterki zdalne szkolenie krok po kroku kontrola pracy operatora terminala instalowanie, aktualizowanie i odinstalowanie aplikacji na terminalu kontrola wersji oprogramowania wykorzystanie GPS śledzenie historii przemieszczania się urządzenia blokowanie dostępu do określonych aplikacji szyfrowanie komunikacji odnajdywanie urządzeń w przypadku kradzieży synchronizacja danych szybka inwentaryzacja urządzeń diagnostyka terminali ustawianie alarmów generowanie raportów graficznych, tekstowych śledzenie historii życia urządzenia (naprawy, przeglądy itp.) Przykładowa architektura takiego systemu na przykładzie SOTI wygląda następująco; Rys. Architektura systemu zdalnego zarządzania terminalami SOTI Management Console to moduł raportujący i zarządzający całym systemem. MobiControl Deployment Server to moduł osadzony na serwerze zabezpieczający bezproblemową komunikację pomiędzy bazą danych – MobiControl Database – w której zapisane są profile urządzeń, użytkowników itp., a konsolą zarządzającą po jednej stronie i terminalami przenośnymi po drugiej stronie. Wykorzystanie takiego systemu ma uzasadnienie w przypadku przedsiębiorstwa posiadającego rozproszoną sieć magazynów lub pracowników pracujących w terenie. Warto oczywiście skalkulować koszty wdrożenia takiego systemu i oszczędności, jakie dzięki niemu możemy uzyskać. Dobierając określone urządzenia warto zwrócić uwagę na koszty związane z utrzymaniem tych urządzeń, ich serwisowaniem i zarządzaniem. Opisane powyżej programy w wydatny sposób ułatwią i zmniejszą koszty związane z administrowaniem urządzeniami sieciowymi. Pozostaje jednak sprawa serwisu w przypadku uszkodzenia. Tylko naprawy w serwisach posiadających autoryzację producenta gwarantują, że będą one przeprowadzone szybko i profesjonalnie. Niewłaściwie zdiagnozowany problem, to nie tylko większe koszty naprawy terminala, ale również ryzyko utraty danych podczas pracy. Większym kosztem dla firmy jest zawieszanie się programu na terminalu, częsta zrywanie połączenia z siecią radiową i utrata zgromadzonych danych niż inwestycja w odpowiednie pakiety serwisowe gwarantujące szybką i profesjonalną naprawę. Warto więc podczas wyboru urządzenia zwrócić uwagę na to, gdzie znajduje się najbliższy punkt serwisowy oraz jak wyglądają same procedury serwisowe. Większość producentów oferuje dodatkowe polisy gwarancyjne przedłużające standardowy okres do np. 3 lat. Ciekawym pomysłem jest usługa wprowadzona przez firmę SKK Systemy Kodów Kreskowych S.A. oferująca nie tylko 3 lata gwarancji, ale również naprawę w ciągu 3 dni, rozwiązanie problemu sprzętowego w ciągu 3 dni i rozwiązanie problemu softwarowego w ciągu 3 dni. Począwszy od starożytności ludzie na różne sposoby znakowali przedmioty, by pomóc sobie w ich identyfikacji. Kody kreskowe, które od ponad trzydziestu wiodą prym na rynku są obecnie rozwiązaniem najbardziej stabilnym i oferującym największe korzyści przedsiębiorcom szukającym optymalizacji swoich procesów produkcyjnych i magazynowych. Jednak coraz mocniejszą konkurencją stają się dla nich nowe systemy znakowania, wykorzystujące RFiD i VoicePicking (technologia głosowa). Być może wkrótce pojawi się zupełnie nowa technologia znakowania i odczytywania, którą dziś nawet trudno sobie wyobrazić. Jedno jest pewne – identyfikacja towarów to dziedzina z ogromnym potencjałem, który umiejętnie wykorzystany może przyczynić się do zdobycia przewagi nad konkurencją.