Rfid Projektni Zadatak Slobo & Srdja

Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad Smer: Industrijsko inženjerstvo i menadžment Odsek: Inženjerski menadžment

Projektni zadatak

Upravljanje proizvodnim sistemima

- RFID -

Predmetni nastavnik: Zdravko Tešić Asistent: Slobodan Morača

student: Srđan Stanojević 640 Slobodan Radičev 665

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

Sadržaj Uvod Istorija RFID pločica Zašto RFID RFID sistem Kako RFID system radi Transponder

2 2 3 4 4 5

RFID transponder (tag) RFID PCB RFID nalepnice Čitanje i zapisivanje na transponder Izvor napajanja transpondera Radne frekvencije transpondera Memorijski kapacitet transpondera

5 6 6 6 7 7 9

Čitač/Interogator Programator RF transpondera Područija primene RFID tehnologije Kako sve to radi Primeri

10 11 11 12 14

Primer lanac snabdevanja Ford

14 19

Zaključak

23

Prednosti RFID tehnologije u odnosu na bar-kod Wal-Mart i ministarstvo odbrane SAD Finansijski efekat uvođenja RFID sistema u poslovanje

Literatura

23 24 25

26

1

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

Uvod RFID je skraćenica od Radio frequency identification što u slobodnom prevodu na srpski znači Identifikacija pomoću radio talasa. RFID je sistem daljinskog slanja i prijema podataka pomoću RFID pločica/odašiljača. RFID pločica je izuzetno mali objekat koji se može zalepiti ili ugraditi u željeni proizvod. RFID pločice sadrže u sebi antenu koja im omogućava prijem i slanje radio talasa od RFID primopredajnika.

Istorija RFID pločica

2

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

Mnogi ljudi misle da je prvi poznat RFID uređaj izumeo Leon Theremin kao špijunsku spravicu za Rusku vladu 1945. godine. Pretpostavlja se da je prvi istraživački rad koji je objavljen delo Harry Stockman koji je taj rad objavio 1948. godine pod naslovom “Komunikacija kao odraz moći”. Stockman je već tada predvideo da do široke primene RFID pločica predstoji dug i mukotrpan rad na istraživanju i irazvoju na polju radio frekvencionih komunikacija. I kao što smo videli bilo je potrebno više od 30 godina da bi RFID pločice zaživele u praksi.

Zašto RFID? Problem koji se danas nastoji rešiti uvođenjem nove tehnologije je – kako pratiti jedinstveni proizvod od njegovog nastanka do krajnjeg potrošača. Standardni bar-kod identifikuje samo proizvođača i proizvod, ali ne i jedinstveni artikal. Bar-kod na omotu čokolade je isti na svakom omotu iste vrste čokolade, pa je nemoguće putem samog bar-koda izdvojiti tačno određeni proizvod. RFID transponder, naprotiv, nosi identifikator – serijski broj jedinstven samo za taj specifični proizvod. Aplikacije gde je potrebna sigurna i jedinstvena identifikacija te dugotrajnost i izuzetna otpornost identifikatora na razne specifične uticaje okoline, a nije potrebna direktna vidljivost, idealne su za primenu RFID tehnologije. U većini okruženja, RFID postiže 99.5% do 100% očitanja u prvom skeniranju.Takođe RFID je bez pokretnih delova ili optičkih komponenti, održavanje je daleko jednostavnije. RFID njegova primena i standardizacija su još uvek u početnoj fazi. Za sada RFID ne mora u potpunosti zameniti postojeći sistem identifikacije i praćenja baziran na barkodu, ali ga može usešno nadopunjavati.

3

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

RFID sistem Nekoliko različitih kategorija sistema pretpostavlja različitu opremu: •

EAS (Electronic Article Surveillance) sistem za elektronsko praćenje artikala je potreban transponder sa samo jednim bitom memorije. To je dovoljno za detekciju prisutnosti proizvoda. Ovakavi se sistemi susreću u trgovinama gde je svaki artikal označen, a čitačantena smešten je na izlazu.

•

Sistem mobilnog prikupljanja podataka. Sistem pretpostavlja korišćenje ručnih prenosnih terminala s integrisanim RFID čitačem, a prema potrebi i čitačem bar-koda. Dobar primer je prenosni laserski terminal za prikupljanje podataka, s integrisanim čitačima za obe tehnologije. Takav uređaj omogućuje i upisivanje novih podataka u aplikaciji gde se koriste Read / Write transponderi, a može imati veliku memoriju za čuvanje prikupljenih podataka.

•

Mrežni sistem se obično sastoji od fiksnih čitača, smeštenih tako da mogu čitati informacije s transpondera koji pored njih prolaze. Ti transponderi mogu biti učvršćeni na neki objekat, proizvod ili na odeću osoblja neke ustanove, zavisno od primene. Čitači su spojeni putem mreže na sistem upravljanja informacijama i omogućavaju kontrolu u realnom vremenu.

•

U sistemu za pozicioniranje transponderi se koriste za automatsko lociranje i navigaciju za vođena vozila. Čitači su smešteni na vozila i povezani s računarom, a transponderi (opremljeni informacijom o lokaciji) pričvršćeni su duž puta kojim se vozila moraju kretati.

Kako RFID sistem radi? Osim nosilaca informacije, RFID sistem zahteva i sredstvo kojim će te informacije biti pročitane, i zatim prenesene računaru odnosno informacionom sistemu. Naravno, deo sistema mora biti i način kojim će se uneti ili programirati transponderi ako to nije već učinjeno u trenutku njihove proizvodnje RFID uređaj (čitač, odnosno terminal za prikupljanje informacija) koristi radio transmisiju za slanje energije transponderu (RFID Tag) koji onda emituje povratnu informaciju: jedinstveni identifikacioni kod i/ili niz

4

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

podataka, ranije smešteni u samom transponderu. Tako prikupljene podatke, kao i u slučaju bar-koda, moguće je dalje obrađivati.

Transponder Reč transponder izvedena je od termina transmitter / responder, prema funkciji tog uređaja koji na transmisiju čitača odgovara (respond) podatkom. Osnovne komponente transpondera su mikročip i antena, zaliveni u kućište otporno na uticaj okoline. Nekoliko karakteristika razvrstavaju RFID transpondere u različite grupe: način odnosno sredstvo napajanja, sposobnost čuvanja podataka, odnosno opcije programiranja, radna frekvencija i s time u vezi opseg (udaljenost) čitanja, fizički oblik i na kraju cena. Fizički, uopštene su kategorije: • • •

transponder (tag) "smart" nalepnice RFID pločica (PCB)

Nosilac informacije u obliku transpondera, nalepnice, ili PCB-a obično se postavlja na objekt , ambalažu, paletu, kontejner ili čak na sam proizvod, tako da može putovati s njime i na svakom koraku ga identifikovati. Podaci u transponderu mogu biti raznovrsni – svakako će identifikovati proizvod na traci, robu u tranzitu, lokaciju, vozilo, takođe i životinju ili osobu, ali mogu predstavljati i instrukcije o daljim postupcima RFID transponder (tag) Transponderi se proizvode u vrlo različitim oblicima, veličinama, s različitim kapacitetima memorije i sposobnostima "preživljavanja" u okolini. RFID transponder može biti dovoljno malen da se smesti pod kožu životinje, može biti uobličen kao ekser ili šraf za označavanje drvene građe ili u obliku kreditne kartice za korišćenje u aplikacijama kontrole pristupa. Veliki plastični privesci za sprečavanje krađe prikačene za odeću u trgovinama 5

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

također su RFID transponderi, a slični su i vrlo otporni transponderi u obliku bloka kojima se označavaju kontejneri u internim procesima proizvodnje, ili radne mašine i kamioni u svrhu praćenja i održavanja. Gotovo svi su zaštićeni nekom vrstom kućišta od udaraca, hemikalija, vlage i prašine. RFID PCB

PCB pločica (Printed Circuit Board) je namenjena ugradnji u proizvod ili ambalažu. Prednosti joj je niža cena i sposobnost podnošenja uslova okoline koje RFID nalepnice ne bi podnele. RFID nalepnice Bar-kod kao tehnologija automatske identifikacije u upotrebi je već decenijama i vrlo je dobro prihvaćen. Ipak, jednom otštampane, bar-kod nalepnice ne mogu više biti promenjene, a da bi je skener pročitao mora biti u vidljivom dometu skenera. Nova generacija "pametnih" (smart) nalepnica opremljena je RFID tehnologijom i nadilazi neka ograničenja tradicionalnog bar-koda. Integrirani elektronički sklop sadrži digitalnu memoriju i može biti programiran ili re-programiran korišćenjem radio-talasa. Smart nalepnice imaju očiglednu prednost pred tradicionalnim bar-kod nalepnicama u aplikacijama gde je potrebna kombinacija efikasnosti čitanja i vizuelna, ljudskom oku razumljiva informacija. Transponderi mogu imati različite kapacitete memorije, sposobnosti "pisanja i čitanja", izvore energije, razne radne frekvencije. Čitanje i zapisivanje na transponder Tri su mogućnosti podržane RFID tehnologijom, a zavise o tipu memorije transpondera: •

Read Only (R) – samo čitanje transpondera koji u procesu proizvodnje dobija svoj jedinstveni serijski broj. Jednom smeštena informacija ne može se menjati.

•

Write Once Read Many (WORM) – korisnik sam programira memoriju transpondera, ali podatak može upisati samo prvi put, nakon čega on ostaje permanentno pohranjen.

•

Read/Write (R/W) – korisnik može mnogo puta upisati informaciju na transponder. Read-write transponderi obično imaju serijski broj koji se ne može izbrisati, a podaci koji se upisuju, dodaju se tome. Readwrite transponderi su korisni u kompleksnijim aplikacijama, ali budući skuplji, nisu praktični za označavanje jeftinih proizvoda.

6

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

Izvor napajanja transpondera Transponderi za rad trebaju energiju, iako u izuzetno malim količinama (meri se u mikro ili milivatima). •

Pasivni transponder nema sopstveno napajanje, energiju dobija isključivo putem RF emisije od čitača. Manji je, laganiji, jeftiniji od “aktivnog” transpondera i ima praktično neograničen životni vek. Nedostatak mu je manji domet prenosa signala. Kapacitet memorisanja podataka mu je također slabija strana, kao i manja otpornost na elektromagnetsku buku u okruženju. Od 2004 godine pasivne RFID pločice su dostupne I u malim formatima 0.4mm x 0.4mm a tanje su od običnog lista papira, takav uređaje praktično nevidljiv.

•

Polu-pasivni transponder ima bateriju kojom napaja čip, ali za komunikaciju koristi energiju čitača.

•

Aktivni transponder ima svoje napajanje – bateriju s ograničenim vekom trajanja, tipično nekoliko godina zavisno o uslovima okoline i korišćenju. Neki tipovi aktivnih transpondera mogu imati i zamenjivu bateriju. Skuplji su i veći, ali imaju veći domet transmisije signala, bolji imunitet na buku i bržu transmisiju podataka u području visoke frekvencije. Obično mogu funkcionisati u vrlo velikom rasponu temperatura od -50° C do +70° C. Aktivni i polu-pasivni transponderi su korisni za praćenje vredne robe ili objekata o kojima se informacija mora pročitati izdaleka, no oni mogu biti dva do tri puta skuplji od pasivnih transpondera. Pasivni UHF transponderi moraju biti pročitani s manje udaljenosti, ali su jeftiniji i mogu se baciti zajedno s ambalažom proizvoda.

Radne frekvencije transpondera Transponderi komuniciraju s čitačem putem radio talasa. Radio talasi su deo elektromagnetskog spektra za koji u svakoj državi postoji zakonska regulativa. Problem s RFID komunikacijom je u tome što su u različitim zemljama sveta delovi spektra različito raspodeljeni prema nameni. Znači, transponder koji radi na 915 MHz u jednom delu sveta, će biti neupotrebljiv negde drugo, gde je to frekvencijsko područje namenjeno kakvoj drugoj aplikaciji. Svaka država upravlja frekvencijama u skladu s regulativom triju postojećih područja: Evropa i Afrika predstavljaju Region 1, Severna i Južna Amerika Region 2, a Australija i Azija Regiju 3. Postoji inicijativa za 7

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

postizanje određenog stepena slaganja u pogledu korištenja frekvencijskih područja do 2010. godine, ali ih je trenutno za primenu RFID tehnologije vrlo malo dostupno na globalnom nivou. Ali, čak i da postoji određeno frekvencijsko područje u svakoj zemlji na svetu, bilo bi loše ograničiti upotrebu RFID tehnologije samo na to područje. Različite frekvencije imaju različite karakteristike koje ih čine korisnim u sasvim određenim aplikacijama. Na primer, transponderi niske frekvencije su jeftiniji od UHF transpondera, troše manje energije i imaju veću sposobnost emitovanja signala kroz razne materijale. Zato su pogodni za označavanje objekata s visokim procentom vode, na malim udaljenostima. S druge strane, UHF transponderi (ultra visoke frekvencije) imaju veći domet i brži protok podataka, uz veću potrošnju energije i slabiju transmisiju kroz materijale. Zbog tih svojstava, pogodniji su za skeniranje transportnih kutija na ulazu ili izlazu iz skladišta. Uopšteno, RFID sistemi se klasifikuju u tri frekvenciona područja. Svako ima svoje karakteristike i tipično područje primene: •

Low Frequency – 100-500 kHz,a najčešće 125 kHz, najniže cene, ali i najkraćeg dometa signala i najmanje brzine očitavanja i prenosa;

•

High Frequency – 10-15 MHz, a najčešće 13.56 MHz, u nižem ili srednjem cenovnom rangu, kratkog do srednjeg dometa signala, srednje brzine očitavanja i prenosa; Postoji i sistem standardizacije: ISO15693 predstavlja standard za čipove i čitače koji rade na frekvenciji od 13,56 MHz.

•

Ultra High Frequency (UHF) – rade u rasponu od 433 - 915 MHz, i 2.45 GHz, najvećeg dometa signala (pod FCC regulativom), veće brzine prenosa, ali i cene. Kod ovih transpondera ne sme biti prepreke između čitača i transpondera - UHF radio-talas ne prodire tako dobro kroz materijale i zahteva više energije za transmisiju u datom opsegu nego talas niže frekvencije. Tri su najčešće frekvencije (kao predstavnici ovih grupa) 125 kHz, 13.56 MHz i 2.45 GHz. Većina zemalja koristi 125 kHz ili 134 kHz područje za sisteme niske frekvencije, i 13.56 MHz za sisteme visoke frekvencije.

Brzina očitavanja i prenosa podatka je povezana s frekvencijom. Što je viša frekvencija to je brži prenos. Taj podatak je značajan u planiranju RFID sistema, posebno tamo gde će transponder brzo prolaziti kroz zonu očitavanja. O frekvencijskom području donekle zavisi i domet signala transpondera. Ima i drugih faktora – snaga čitača, interferencija koju stvaraju objekti u okolini (posebno metalni) i drugi RF uređaji. Obično, domet 8

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

pasivnih transpondera (bez baterija) niske frekvencije je 30 cm ili manje, transpondere visoke frekvencije moguće je pročitati s udaljenosti oko 90 cm ili manje, a UHF transpondere s 3 do 6 m. Tamo gde je potreban veći domet koriste se aktivni transponderi koji ostvaruju i veći domet signala. Memorijski kapacitet transpondera Transponder može imati i samo jedan bit – na primer, sistem za električno praćenje artikala (EAS) u trgovini treba samo taj jedan bit da bi pokrenuo alarm jednom kad je pobuđen u polju čitača. Takvi transponderi su korisni i tamo gde se artikli broje. Za čuvanje serijskog broja, po mogućnosti zajedno s kontrolnim bitovima dovoljno je 128 bita. Serijski, odnosno identifikacioni broj može upisati proizvođač ili sam korisnik unutar svoje aplikacije. Veći kapaciteti memorije, do 512 bita, uvek su programabilni – osim same identifikacije korisnik može upisati razne podatke o označenom objektu, upute za daljnje postupke u nekom procesu ili rezultate ranijih akcija nad objektom.

Transponderi s 64 kilobita memorije obično nose datoteke s podacima organizovanim u polja koja se mogu selektovati tokom procesa čitanja. Za većinu aplikacija dovoljan je 96-bitni serijski broj, a transponder će na kraju puta proizvoda koji je njime označen ionako biti odbačen. Činjenica je da je cena jednostavnijih transpondera niža, pa je jasno da će najveći broj nosioca informacije biti upravo tog tipa.

9

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

Čitač/Interogator

RFID čitači (često se nailazi i na termin interogator) prilično se razlikuju po kompleksnosti, što zavisi od tipu transpondera s kojima radi i o funkcijama koje mora imati. Njihov zadatak je komunikacija s transponderima i prenos podataka dalje, do računara. Funkcije čitača mogu biti i provera i ispravljanje grešaka. Kad je signal transpondera primljen i dekodiran, prema Command Response protokolu, čitač će na ponovljeno slanje signala odgovoriti instrukcijom transponderu da prestane emitovati. Ovaj se protokol koristi za rešavanje problema koji se mogu pojaviti kod čitanja brojnih transpondera u kratkom vremenu. Razne tehnike se i dalje razvijaju kako bi se poboljšao postupak očitavanja, pa čitači mogu registrovati više transpondera istovremeno.

10

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

Programator RF Transpondera Bilo da se radi o transponderu koji se može samo pročitati ili na koji se može i pisati i čitati, podatak mora u transponder biti unesen bar jednom. Uređaj koji će obaviti taj zadatak, posebno ako se radi o read-only tipu, ne mora biti smešten tamo gde će se transponderi koristiti. Jedan od primera je SATO RFID štampača koji čita, piše i štampa "smart" nalepnice. Zajedno s štampom grafike, teksta i bar-koda na površini nalepnice, upisaće i informaciju u transponder koji je sastavni deo nalepnice. SATO RFID štampač je razvijen za različita polja primjene – na primer za kontrolu osnovnih sredstava, identifikaciju pacijenata i/ili uzoraka u zdravstvu, označavanje prtljaga, automatizaciju u proizvodnji, označavanje paleta ili kontrolu pristupa. RFID modul ugrađen u SATO printer radi na frekvenciji od 915 MHz (UHF područje), koje odgovara EPC Class 1 standardu. Podrška za druge frekvencije je takođe u razvoju, u skladu s ratifikacijom standarda. Za neke sisteme prikladnije je predvideti reprogramiranje transpondera na licu mesta, posebno ako se transponder koristi kao mobilna interaktivna baza podataka u proizvodnom procesu. Prenosni RFID terminal funkcioniiše i kao čitač i kao programator – odnosno on može i pročitati i upisati novu informaciju u transponder, bez zaustavljanja proizvodnog procesa i bez potrebe da se proizvod izdvoji iz procesa radi promjene podataka.

Područja primene RFID tehnologije Primjenu RFID tehnologije možemo zamisliti u bilo kojem području ljudskog djelovanja gde se barata podacima. Trenutno se RFID najviše susreće u transportu i logistici, proizvodnji i kontroli. Neki su primeri označavanje životinja u uzgoju, praćenje proizvoda u lancu nabavke, kontejnera koji se ponovno koriste, delova koji se kreću kroz pogon u proizvodnom lancu, praćenje poštanskih pošiljaka i prtljaga u avioprevozu,

11

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

naplata putarine i parkinga, kontrola pristupa vozilima, zatim EAS aplikacije u trgovinama, zaštita vrednih predmeta od krađe, praćenje osnovnih sredstava. Kontrola ulaza i radnog vremena je još jedna tipična aplikacija, i sigurnosna kontrola pristupa određenim lokacijama.

Kako funkcioniše RFID na primeru Hitachi mu čipova Blok dijagram mu-čipa prikazan je na slici 2. Kada se čitačem pređe preko čipa, antena prikuplja energiju, a onda blok RF & power circuit koristi emitovane mikrotalase za napajanje. Potrebna snaga za rad je 5 V / 4.5 W, a

maksimalni domet mu-čipa je 30 cm. Čitač mora imati snagu od 300 mW, a koristi se cirkularna polarizacija. Nakon najviše 20 ms, mu-čip kao odgovor emituje 128-bitni ID koji čitač prima. Nakon toga vrši se autentifikacija ID broja (da li je to stvarno mu-čip) i prikupljanje informacija iz baze o proizvodu u koji je ugrađen baš taj čip. Komplet koji Hitachi nudi čine mu-čip sa antenom (WB-1 model), čitač i antena za njega. Softver se nudi isključivo ako se prethodno dogovori da i Hitachi učestvuje u integraciji sistema. Međutim, mu-čip trenutno ne zadovoljava neke prihvaćene međunarodne standarde.

12

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

13

Projektni zadatak

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

Primeri Primana RFID tehnologije u lancu snabdevanja (od proizvodnje do maloprodaje)

Praćenje operacionog napredka pomoću RFID 1.

U proizvodnoj fabrici palete ulaze na teretni ulaz pri čemu prolaze kroz fiksni portal sa čitačem RFID signala. Tu se očitava jedinstvaeni EPC broj i ostali podaci o isporuci.

14

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

2.

Primljena roba se zaustavlja da bi se provjerila Pristigla roba, koja se nakon toga raspodjeljuje u tri pravca: skladištenje (popis), proizvodnja ili vrećanje robe koja ne ispunjava uslove.

3.

Roba za vraćanje se na novo etiketira sa Rfid čipom, što omogućava vraćanje robe dobavljaču.

4.

Popisivanje (inventar) robe se vrši čitačem koji se nalazi na viljuškaru koji zatim u sistem šalje podatke o tačnom mestu skladištenja.

5.

Komponente u proizvodni se čitaju se na tačno određenim nivoima, odakle se u sistem šalju podaci o datoj robi, koji su odmah dostupni u daljem pprocesu. Pojedinačne komponente neophodne za novi proizvod skupljaju se u bunkeru na početku proizvodne linije omogućavajući radniku da spoji EPC podatke ulaznih delova u gotov proizvod. Etiketa sa čipom je programirana da identifikuje bunker i njegov sadržaj.

6.

Kako se grupisani proizvodi kreću dalje na proizvodnoj liniji, podaci o njima se učitavaju u sistem pomoću fiksiranih čitača duž linije.

7.

Kada Radnik sve komponente montira u gotov proizvod Etiketa sa čipom se lepi na gotov proizvod pri njegovom ulasku u proces. Duž linije postavljeni su čitači i dekoderi koji ispisuju podatke o svakom završenom koraku, čime se kompletira čitanje i upis podataka na etiketu.

8.

Kontrola kvaliteta podrazumeva čitanje EPC broja sa svakog proizvoda koji je prošao inspekciju. EPC broj i podaci o proizvodu su snimljeni u bazu podataka na svakom radnom mestu. Time se obezbeđuje relevantna dokumentacija o kvalitetu pre nego što proizvod uđe dalje u lanac trgovine.

9.

Proizvod dalje ide na pakovanje, a etiketa sa čipom se kreira tako da sadrži posebne nove podatke o proizvodu.

15

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

10. Čitač koda na viljuškaru se koristi da u sistem pošalje nove podatke o mestu gdje je uskladištena roba. 11. Inventarisanje (popis) se takodje odvija u skladištu. To je zbog eventualnog pomeranja robe sa regala zbog korišćenja u proizvodnji. Čitanje koda se vrši ručnim čitačem od strane radnika ili čitačem na viljuškaru, ako je u pitanju kabastiji i li nedostupan čoveku proizvod. Tako da se tim čitanjem u sistem odmah ubacuju novi podaci o lokaciji tog proizvoda. 12. U skladištu se roba preko transportera prebacuje iz distribucionog centra u kamion. U distribucioni centar robu dovozi viljuskar iz skladišta. 16

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

13. Kad palete napuste objekat fiksni portal sa čitačem na izlazu vrši finalno čitanje koda na robi i te podatke ubacuje u sistem, koji dobija poslednjuinformaciju da je roba utovarena na kamion za isporuku.

14. Prateća dokumentacija o tovaru obezbeđuje relevantne podatke distribucionom centru o paletama sa robom koja je stigla kamionom iz skladišta. Čitanje vrši stacionarni(fiksni čitač) koji snima podatke o robi i duplia nalepnice na nesređenojili neispravnoj robi. 15. čitač i dekoder koda koji se nalazi na viljuškaru ubacuje u sistem podatke o lokaciji uskladištene robe. U svakom trenutku senzori mogu

17

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

snimiti stanje i upisati podatke na kodiranu nalepnicu, omogućavajući proizvodu da ima svoj pedigre ili istoriju ( ličnu kartu) 16. U distribucionom centru roba pristigla od svih dobavljača se slaže na palete i usmerava ka pojedinačnim maloprodajnim jedinicama. Palete se omotavaju zaštitnom folijom, kako bi se zaštitio sadržaj i povećala stabilnost prilikom transporta. Nalepnice sa kodom su kreirane da identifikuju sadržaj svake palete i dekodiraju uputstva za isporuku. Fiksni portal na izlaznim vratima u sistem ubacuje podatke o otpremljenoj pošiljci.

18

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

17. U maloprodaji fiksni portal na ulaznim vratima u sistem ubacuje podatke o tome koja vrsta robe od kuda i kada je primljena. Ponovo, roba koja je primljena biće smeštena u skladište ili će biti smeštena direktno na rafove u prodavnici. 18. Fiksni čitač ili čitač na viljuškaru ubacuju podatke u sistem o tome da je roba iz magacina prebačena u prodajni deo. 19. Na svakoj polici nalazi se čitač koji snima stanje ako se koji artikl pomeri od strane kupca. On onda šalje signal u sistem da tu policu treba dopuniti sa novim artiklom. 20. EPC broj postaj neaktivan na kraju potrošačkog lanca kada se spremnici slože osim ako se spremnici kao što su palete ili kartonske kutije neće ponovo koristiti. Aktivna tehnologija se ponekad koristi za specijalizovane namene, kao što je, recimo, praćenje kretanja osoblja i materijala u fabrici i slično. U nekim gradovima postoje zakoni po kojima se ovakva vrsta čipova obavezno ugrađuje ispod kože kućnih ljubimaca. Kada šinteri uhvate neku kucu na ulici, oni lepo očitaju informacije o vlasniku kućnog ljubimca koje sadrži čip i pošalju vam poziv da preuzmete svog mezimca, ali i račun za njegovo čuvanje.

Ford (fabrika motora u Essex-u Kanada) Ford Motor Essex fabrika za proizvodnju motora u Windsoru, Ontario, Kanada proizvodi 11 različitih motora (mešano i motore sa manualnim menjačem i sa automatskim menjačem i motore sa različitom kubikažom). Proizvodnja u fabrici Essex iznosi oko 700.000 motora godišnje, da bi zdaržali konstantan kvalitet izrade motora onu su morali u fabriku da uvedu automatsko praćenje proizvodnje. To jesistem za automatsko praćenje pozicije u proizvodnom sistemu i za očitavanje identifikacije proizvoda (npr. Da li je klip instaliran dobro u blok motora ili koliki je obrtni momenat). Mehanizam za praćenje je morao da zadovoljava određene uslove 19

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

mašinske obrade delova potrebnih za sklapanje motora (otpornost na praškove, vodu, sušenje na tmperaturam od preko 60 celzijusa i otpornost narazna ulja odnosno sve ovo prethodno navedeno ne sme da utiče na rad uređaja koji se koristi). RFID uređaj je montiran direktno na blok motora posle bušenja rupa za klipove. Na motor se ugrađuje Read/Write RFID čip sa antenom. Kada otpočne proces proizvodnje čip preko antene odašilje podatke kao što su serijski broj i broj modela (manualni ili automatski i koja je kubikaža). Kada je blok motora postavljen na montažnu liniju na kojoj se vrši sastavljanje (na primer ubacivanje klipova i zupčanika) podaci sa bloka motora se prebacuju na sledeći RFID čip koji je montiran na paleti na kojoj se nalazi motor. Antena čita podatke sa bloka motora i šalje ih u centar za upravljanje proizvodnjom, isti se podaci dalje prenose na RFID čip koji se nalazi na paleti na kojoj se nalazi motor. Motor putuje pokretnom trakom i na njemu se u proseku izvrši oko 2000 operacija, posle svake operacije šalju se podaci na RFID čip o tome kako je operacija izvršena (uspešno/neuspešno). Kada paleta sa motorom dolazi do sleedeće operacije antena očitava sa RFID čipa da li je prethodna operacija završena uspešno.Ako se sa RFID čipa pošalje informacija da je prethodna operacija neuspešno završena paleta sa motorom nastavlja putanju bez izvršene operacije sve dok ne dođe do dela na kome će biti izvršena poravka odnosno ispraviti se greška koja je nastala tokom montaže. U fabrici Ford Essex uz pomoć RFID sistema lako otkrivaju gde je nastala greška u procesu montaže. Ako motor ne prođe završni test inženjeri nemoraju rastavljati kompletan motor da bi ustanovili gde je greška oni jednostavno pregledaju informacje koje se nalaze na RFID čipu i lako pronađu operaciju na kojoj se dogodila greška. Ford je pre ovog sistema koristio bar kodove ali te nalepnice su imale mnogo problema da izdrže veoma zhtevne uslove koji se pojavljuju u proizvodnim halama i na nekim operacijama, takođe na bar kodove se nisu mogli upisivati podaci.

20

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

RFID tehnologija se može koristiti za kompletno praćenje proizvoda tokom proizvodnje i njegovog kretanja kroz određene magacine. Postoje čak ideje da se ovakvi čipovi sa posebnim informacijama ugrađuju u pakovanja hrane, tako da frižider ili pećnica mogu da očitaju o kakvoj vrsti hrane se radi, pa da prema tome prilagode temperaturu hlađenja ili pečenja. Verovatno je pitanje dana kada će se javiti inicijative da se ovakvi RFID čipovi masovno ugrađuju ispod kože pojedinaca, a već sada postoje dobrovoljci za ovakva testiranja. U toj situaciji bi svako mogao da ima kreditnu karticu ispod kože ali i da bude praćen 24 časa.

21

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

Mnogo puta se može čuti da se u prostorijama određenih kompanija po cenu otkaza insistira na nošenju identifikacionih kartica sa slikom. Zaposleni ih nose oko vrata ili za pojasom, a kartice same po sebi izgledaju bezazleno. Međutim, u unutrašnjosti je sakriven RFID čip. Pri dolasku na posao sistem identifikuje radnika i beleži vreme, a tokom radnog vremena se može precizno pratiti njegovo kretanje. Ovo se postiže tako što je veći broj RFID čitača raspoređen po radnim prostorijama i hodnicima – što ih je više, to je i preciznost veća. Dok se radnik kreće po zgradi, čitači detektuju informaciju iz čipa u njegovoj kartici i šalju podatke računaru. Računar sa odgovarajućim softverom prepoznaje lokaciju s koje dolazi informacija i u vidu simboličnih ikonica prikazuje položaj osoblja. Kratak opis načina na koji u praksi funkcioniše RFID sistem strukture koja je malo šira od samo jedne prodavnice. Na primer, jedna fabrika košulja već u početku proizvodnje može utiskivati RFID čipove u svoje proizvode. Na ovaj način se prati brzina izrade i kretanje proizvoda, a u odnosu na to se produžava ili skraćuje radno vreme itd. U kutije u kojima se transportuju ove košulje se takođe utiskuju čipovi koji sadrže informaciju o vrsti, boji, količini i veličinama košulja. Ovo može biti korisno jer nije potrebno otvarati kutije u skladištu da bi se pronašao potreban proizvod. Kada kutije sa košuljama napuštaju skladište fabrike, a pre utovara u kamione, posebni čitači na izlazu očitavaju čipove utisnute u kutije ili košulje, momentalno prosleđujući informacije ka centralnom serveru. Velikoprodaja ovih košulja nema potrebe da prilikom naručivanja ili isporuke otvara kutije, već na svom lokalnom sistemu očitava stanje u skladištu i prema tome povećava ili smanjuje narudžbine od proizvođača. Kada paketi s robom stignu u magacin prodavnice, vrši se očitavanje njihovih RFID čipova, čiji se identifikacioni brojevi automatski unose u bazu. S druge strane prodavnice, poslovođa odmah može da ima uvid u količinu bilo koje robe, u odnosu na prispeće ili prodaju jer se podaci osvežavaju u realnom vremenu.

22

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

Zaključak Prednosti RFID tehnologije u odnosu na bar-kod • • • • • •

• • • •

• • •

Nije potrebna vidljivost – prazan prostor između čitača i transpondera; Čitanje i pisanje podataka bez ikakvog kontakta s objektom; Mogućnost praćenja proizvoda po tipu, modelu i "šarži"; Praćenje procesa proizvodnje kroz vreme; Praćenje informacija u procesu kontrole; Nema negativnih posedica uticaja okoline (prljavština, vlaga, prašina) zahvaljujući komunikaciji putem radio talasa / electromagnetskih talasa; voda, sredstva za čišćenje, razređivač, boja, alkohol, rashladna stredstva itd, ne oštećuju RFID transpondere a fragmenti, čestice i nemetalne prepreke ne ometaju im rad; Oblik transpondera može biti raznolik, prilagođen aplikaciji; Transponder može biti vrlo mali da bi stao i na najmanji prostor; Transponder je otporan na refleksiju svetla, a ne ometa ga ni potpun nedostatak svetla; Transponder ima jako dug životni vek, ponovno korištenje istog transpondera (tip za višestruko korištenje) smanjuje troškove, i ne zahteva nikakvo održavanje; Transponder se može čitati i/ili na njega upisati informacija u bilo koje vreme; Materijali koji nisu od metala, kao papir, drvo, plastika i sl. ne ometaju komunikaciju između antene i transpondera, iako nisu transparentni; Transponder može imati veliki kapacitet memorije za upis podataka.

Bez obzira na te karakteristike RFID tehnologija nije nužno "bolja" tehnologija od bar-koda. Ako za aplikaciju nijedna od specifičnih osobina RFID nije presudna, primena bar-koda je logičan izbor. Bar-kod nalepnica je jeftinija, a opšte prihvaćeni standardi na tom području čine je globalno upotrebljivom. Razvoj RFID tehnologije kao rezultat ima sve jeftiniju proizvodnju opreme (transpondera, čitača), sa sve većom memorijom, širim dometom prienosa signala i bržim procesiranjem. Ipak, nije verojatno da će RFID sasvim zamijeniti bar-kod. Možemo pretpostaviti da će njegova upotreba rasti tamo gde druge metode automatske identifikacije nisu efikasne. Svakako, uz uspešnu standardizaciju koja bi omogućila kompatibilnost RFID opreme različitih proizvođača i pad cena, mogli bismo očekivati naglu ekspanziju. Na tome već rade brojne zainteresirane organizacije u Europi (gde je primjena RFID tehnologije naprednija) i SAD.

23

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

Standardizacija kakva je omogućila rast i globalnu upotrebu bar-koda, nužna je u i RFID sistemima. Tek tada možemo očekivati široku primenu nove tehnologije. Zbog toga što ne poseduju sopstveni izvor energije odnosno njihovo funkcionisanje ne zavisi od baterija proizvodnja takvih RFID uređaja je jeftinija I proizvodi se u mnogim kombinacijama. U 2004 godina proizvodnja pasivnih RFID uređaja je u proseku koštala oko 0.4 dolara po komadu, međutim ta cena još nije dovoljno niska da bi se ovi uređaji našli u najširoj primeni, nezavisni stručnjaci procenjuju da je potrebno da cena padne ispod 0.05 dolara da bi se našli u najširoj primeni što se procenjije da će se dogoditi za nekih 5-6 godina. Doduše danas se pojavljuju novi materijali i nove tehnologije tako da možda možemo i ranije očekivati veoma široku primenu istih (zamena barkodova)

Wal-Mart i ministarstvo odbrane SAD Uvođenjem u proces RFID tehnologije, snabdevači Wal-Mart-a i ministarstva odbrane SAD ostvarili su znatan operacioni napredak u poslovanju koji se ogleda kroz: • • • • • • •

Stoprocentnu kontrolu popisane robe u skladištu Značajno smanjenje troškova Mogućnost praćenja isteka roka upotrebe nekih roba Kontrolu upravljanja podacima u procesu poslovanja Osposobljenost RFID čipa da stalno osvježava bazu podataka novim pojedinačnim informacijama Dodjeljivanje jedinstvenog serijskog broja svakom artiklu Razmenu informacija o proizvodima sa ostalim učesnicima u lancu

24

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

Finansijski efekat uvođenja RFID sistema u poslovanje Aktivnost

Područje delovanja

Skladištenje

Snabdevač

Otpremanje

Snabdevač

Upravljanje nabavkom

Snabdevač

Prijem

Čvorište distribucije Regionalni distribucioni centar Regionalni distribucioni centar Regionalni distribucioni centar Regionalni distribucioni centar Maloprodaja

Skladište

Maloprodaja

Dorada

Maloprodaja

Gubitci

Maloprodaja

Cena inventara

Sva

Unapređenje iskorišćenja resursa

Sva

Špedicija Prijem robe Upravljanje nabavkom Otpremanje

Skladištenje

Prednosti RFID-a nad barkodom Automatizovano i precizno upravljanje zalihama Automatska kontrola procesa Automatizovano i precizno čuvanje podataka smanjuje greške pri nabavci Automatska provera i znatno smenjenje obima administracije

Ušteda % 28 26 18.5 18

Automatska provera

9.4

Automatizovano i precizno čuvanje podataka smanjuje greške pri nabavci

20.8

Automatska kontrola procesa

5

Povećava preciznost pronalaženja robe

21.7

Smenjenje obima administracije Automatizopvano upravljanje zalihama Unapređenje efektivnosti Smanjuju se gubitci (zamena za bar kodove, prenagomilavanje), zbog fizičke nevidljivosti Smanjuje potrebu za fizičkom vidljivošću Unapređije se iskorišćenje resursa pri povrstku robe

25

2.8 16.3 4.5 11 55 30

Predmet: Upravljanje proizvodnim sistema

Projektni zadatak

Literatura www.wikipewdia.org www.zebra.com www.rfida.com Prentice Hall PTR RFID Field Guide Deploying Radio Frequency Identification Systems Feb 2005 eBook-LiB Razni web sajtovi pronađeni pomoću google pretrživača

26