Технология автоматизированной идентификации штриховых кодов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ» 
 
 
 

Реферат 

по дисциплине: Логистика

на тему: Технология автоматизированной идентификации штриховых кодов 
 
 

Студентка

ФМк, 3-й курс, ДММ-2        А.О. Святенко 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Минск, 2011 

     СОДЕРЖАНИЕ 

     Введение……………………………………………………………….................3

     1. Штриховое кодирование, виды штриховых кодов …………………………4

2. Система штрихового кодирования и технологии сканирования  штриховых кодов………………………………………………………………...8

     3. Технология использования системы штрихового кодирования в

     торговле  ………………………………………………………………………....10

     Список  использованных источников…………………………………….........13

     Приложение 1…………………………………………………………………...14 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     ВВЕДЕНИЕ 

     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» [1]. Для того чтобы иметь возможность эффективно управлять этой динамичной логистической системой, необходимо в любой момент времени иметь информацию в детальном ассортименте о входящих и выходящих из нее материальных потоках, а также о материальных потоках, циркулирующих внутри ее.

     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 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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 Штриховое кодирование,  виды штриховых  кодов  

     Штриховое кодирование является одним из типов  автоматической идентификации, использующим метод оптического считывания информации. Оно основывается на принципе двоичной системы счисления: информация запоминается как последовательность 0 и 1. Широким линиям и широким промежуткам присваивается логическое значение 1, узким — 0. Кодирование в штриховых кодах происходит путем изменения ширины и местоположения штрихов и пробелов. При перемещении светового источника через них, фиксируются изменения в количестве отраженного света, и полученное таким образом изображение преобразовывается в алфавитно-цифровые символы, которые, собственно, и закодированы в виде штрихового кода. Полученный код сравнивается в компьютере с уже имеющимися кодами в базе данных, чтобы определить, какой информации он соответствует.

     Цель  штрихового кодирования информации заключается в отражении таких информационных свойств товара, которые обеспечивают реальную возможность проследить за их движением к потребителю, что связано с повышением эффективности управления производством.

     Сам по себе штриховой код представляет собой чередование темных и светлых полос разной ширины, построенных в соответствии с определенными правилами. Изображение штрихового кода наносится на предмет, который является объектом управления в логистической системе. Для регистрации этого предмета проводят операцию сканирования.

     Для формирования штрих-кода имеется ряд  «языков», называемых символиками, которые используют различные комбинации ширины штрихов и пробелов, чтобы кодировать символы данных. Преимущества одной символики над другой зависят от конкретного применения.

     Из-за необходимости кодировать все больший  объем информации технология штрихового кодирования развилась до многомерных  и матричных символик, которые  могут кодировать большое количество данных на меньшей площади. Примерами таких символик могут служить PDF-417, MaxiCode, DataMatrix, GS1 DataBar, Composite и т.д.

     Наибольшее  распространение среди линейных (расположены в один ряд) кодов  получили следующие символики:

• UPC— универсальный товарный код; разработан в США и применяется в странах Америки;
• EAN — товарный код; создан в Европе на базе UPC. Соответствует названию Европейской ассоциации товарной нумерации, получившей в настоящее время статус Международной организации (EAN International);
• UCC/EAN — единый стандартизованный штриховой код; создан объединенными усилиями организаций США и Канады (Uniform Code Council) и EAN International.
• ITF -  14 (Interleaved Two of Five) - использование символики ограничено штриховым кодированием идентификационных номеров, не проходящих через пункты розничной продажи. Символика используется для транспортной упаковки, она пригодна для прямой печати на гофрированном картоне.

     EAN и UCC/EAN находят применение во  многих странах мира, в том  числе и в Российской Федерации.

     В соответствии с видами различаются следующие штриховые коды:

• UPC-12,
• EAN-13,
• EAN-14,
• EAN-8,
• UCC/EAN-128 (Code 39).

     UPC-12 является двенадцатиразрядным кодом.  Структура кода: первая цифра кода — знак системы нумерации; пять цифр — номер производителя, следующие пять — код продукта; последняя цифра является контрольной.

     Пример кода UPC-12 представлен на рисунке 1.1.

3 00025 00234 9

Рисунок 1.1 - Пример кода UPC-12

Примечание: Источник – [2] 

     В приведенном примере представлен код лекарственных препаратов США, 00025 — код производителя, 00234 — код продукта, 9 — контрольное число.

     EAN-13 является тринадцатиразрядным кодом.  Структура кода следующая: первые  три цифры кода (т.н. «флаг») обозначают, как правило, страну-производителя, следующие четыре цифры — код предприятия-производителя; затем пять цифр — код продукта; последняя цифра является контрольной. Она рассчитывается по специальному алгоритму на основе двенадцати 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 и считывание кода придется повторить. Таким образом, контрольная цифра обеспечивает надежное действие штрихового кода, является гарантией устойчивости и надежности всей системы.

     В Приложении 1 приведены значения кодов  разных стран. Пример кода EAN-13 представлен на рисунке 1.2.

     В приведенном примере: 460 — код  страны, 0023 — код производителя, 10012 — код продукта, 9 — контрольное число.

     4600023100129

     Рисунок 1.2 - Пример кода EAN-13

     Примечание: Источник – [2] 

     EAN-8 является восьмиразрядным кодом;  используется для кодирования  малогабаритных упаковок. Структура  кода следующая: первые три цифры кода обозначают страну-производитель товара, четыре следующие цифры — код продукта, последняя цифра является контрольной.

     Пример  кода EAN-8 представлен на рисунке 1.3

     46020246

     Рисунок 1.3 - Пример кода EAN-8

     Примечание: Источник – [2] 

     EAN-14 — четырнадцатиразрядный код с прямоугольным контуром. Он состоит из 13 разрядов, которые располагаются по значению в той же последовательности, что и EAN-13, и одного дополнительного разряда. Этот дополнительный разряд указывается первым и отражает специфику упаковки цифрами от 1 до 8, например, 1 — групповая упаковка, 2 — упаковка партий в контейнер и т.д. Основное назначение EAN-14 — идентификация транспортной упаковки.

     Пример кода EAN-14 представлен на рисунке 1.4.

     14600023100126

     Рисунок 1.4 - Пример кода EAN-14

     Примечание: Источник – [2] 

     Code 39 получил свое название по  сочетаемости элементов три из  девяти. В каждом знаке три  элемента являются широкими, остальные  шесть — узкими. Для отображения кода используются информационное обеспечение ЭИС и технологий символа, включая все прописные буквы, цифры от 0 до 9 и семь особых знаков (-.$/+\% пробел). Code 39 также не имеет фиксированной длины, может варьироваться до 40 разрядов.

     Современной версией кода Code 39 является UCC/EAN-128 —  алфавитно-цифровой код, также не имеющий фиксированной длины и дающий полную характеристику предмета поставки. Составляющими кода являются: светлое поле, стартовый знак (А, В и С), обеспечивающий использование наиболее полного набора знаков, знак функции, позволяющий автоматически контролировать отличие символики кода от других символик, данные, контрольное число. Основное преимущество кода UCC/EAN-128 заключается в более плотном представлении цифровых данных, что позволяет сэкономить много места.

     Пример  кода UCC/EAN-128 представлен на рисунке 1.5. 

     (01) 146000231100126 (3101) 000355 (10) АВС123

     Рисунок 1.5 - Пример кода UCC/EAN-128

     Примечание: Источник – [2] 

     В приведенном примере: (01) — идентификатор  применения кода EAN-14, 14600023100126 - код EAN-14, (3101) - идентификатор применения веса нетто, вес нетто 35,5 кг, (10) — идентификатор применения номера партии, АВС-123 — номер партии. Идентификатор применения представляет собой цифровое стандартизованное обозначение наименования реквизита, например (01) — цифровое стандартизованное обозначение кода EAN-14; (3101) — обозначение веса нетто (в кг) с указанием количества знаков после запятой; (10) — обозначение номера партии.

     ITF-14  используется для маркировки групповых транспортных упаковок. Имеет более низкие требования к качеству печати по сравнению с кодами семейства EAN/UPC. Длина кода фиксированная и составляет 14 цифр. Первая цифра обозначает логический вариант групповой упаковки. Следующие 12 цифр содержат код EAN-13 (без контрольной цифры) продукции помещенной в групповую упаковку. Последняя цифра является контрольной. 
Номинальные размеры кода ITF-14 следующие: ширина символа - 152,40 мм; высота символа - 41,40 мм. Не допускается увеличение размеров ITF-14 более 100% и уменьшение менее 25% от номинального размера.  

     Рисунок 1.6 – Пример кода ITF-14

     Примечание: Источник – [3] 

     Необходимость внедрения штриховых кодов продиктована чрезвычайно большим объемом  поставок, т.е. огромным количеством  товаров (наименований), что влечет за собой практически неуправляемый  поток информации, территориальной разбросанностью взаимосвязанных организаций и предприятий, недостаточной информацией о свойствах товара на его упаковке и в сопровождающей документации, отсутствием достоверной и своевременной информации у поставщиков продукции о поступлении товара к покупателю.

     Использование штриховых кодов обеспечивает деятельность различных производителей и потребителей на едином товарном рынке путем использования  единого кода по всей цепочке взаимосвязанных  партнеров, защиту потребителя от недобросовестности изготовителей или продавцов продукции, управление потоками информации по запросу и в реальном масштабе времени на основе идентификации любого объекта, а также обмен информацией как внутри организации, так и между организациями с помощью методов и средств электронного обмена данными (ЭОД). 
 

     2 Система штрихового  кодирования и технологии сканирования  штриховых кодов 

     Система штрихового кодирования информации представляет собой совокупность вида штриховых кодов и технических  средств нанесения на носители информации, верификации качества печати, считывания с носителей, а также предварительной обработки данных.

     Основными техническими средствами нанесения  штриховых кодов на носители информации (бумага, самоклеющаяся пленка, металл, керамика, текстильное полотно, пластмасса, резина и др.) являются оборудование для изготовления мастер-фильмов (шаблонов штриховых кодов), компактные печатающие устройства различного принципа действия.

     Верификация, или контроль, качества печати штриховых  кодов может быть осуществлена специализированным оборудованием, оснащенным соответствующими программными средствами.

     Для считывания штрихового кода с носителей  информации используются сканирующие  устройства различного типа: контактные карандаши и сканеры; светодиодные (CCD), лазерные сканеры и мобильные терминалы, считывающие информацию на расстоянии. Наиболее современными и эффективными являются  линейные и матричные фотосканеры.

     Светодиодный  сканер – CCD – наиболее известный способ сканирования, при котором используются дающие размытый неяркий луч светодиоды. При помощи стеклянного зеркала отражённый свет собирается и проецируется на матрицу ПЗС. Параметры считывания  при наличии качественного и достаточно контрастного штрих-кода – на расстоянии 2-3 см от контакта. Трудности возникают, если приходится считывать штрих-код с неровной поверхности – криволинейной. Данная технология в последнее время используется лишь в самых недорогих сканерах. Впрочем, если объёмы для сканирования небольшие, то сканер CCD себя оправдывает.

     Лазерный  сканер - этой технологии почти четыре десятка лет, и изменений она  практически не претерпела: луч используемого  для подсветки лазерного диода  развёртывается с помощью механического  элемента – качающегося зеркала. Главным достоинством данной технологии является возможность считывать штрих-код с большого расстояния  - от одного до нескольких метров. А основной недостаток – возникают проблемы со считыванием, если штрих-код недостаточно хорошо пропечатан даже на небольшом участке. Ведь узкая линия, вырезаемая тонким лазерным лучом для анализа, может оказаться именно тем испорченным участком. Кроме того, высока вероятность сбоев в работе и механических повреждений  из-за большого количества подвижных деталей в конструкции лазерного сканера, а это влечёт за собой необходимость ремонта.

     Линейный  фотосканер - одна из наиболее новых  технологий сканирования линейного  штрих-кода возникла в 1999 году. Она объединила в себе два безусловных преимущества ранее известных технологий –  в конструкции этого сканера  нет подвижных элементов, а считывание штрих-кода возможно с достаточно большого расстояния. Благодаря тому, что широкая подсветка чётко сфокусирована и с механической стороны сканер-imager ничем не ограничен: захватывается более широкая полоса на штрих-коде;  низкоконтрастные и повреждённые коды больше не являются проблемой; скорость считывания достаточно высока; конструкция сканера более прочна в сравнении с прежними.

     Таким образом, становится понятно, почему линейным фотосканерам удаётся успешно вытеснять  лазерные и светодиодные сканеры из области наиболее широкого использования, где необходимо точное считывание штрих-кода на расстоянии до одного метра. Практическое отсутствие недостатков, универсальность и отличные характеристики считывания штрих-кодов – достаточно веские причины популярности линейных фотосканеров.

     В основу матричных фотосканеров положена  новейшая технология - штрих-код рассматривается, как картинка, изображение, которое можно фотографировать, к примеру (в лазерной технологии и в сканерах CCD штрих – код рассматривался, как информация, закодированная в штрихах). 
При матричной технологии сфотографированные мини-камерой изображения обрабатываются мощным процессором и  самыми современными и совершенными алгоритмами распознавания и декодировки. Поэтому возможности этих фотосканеров намного шире, чем у лазерных и светодиодных.

     Рисунок 2.1 - Схема работы базовой системы штрихового кодирования

     Примечание: Источник – [5] 

     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 на каждом участке;
• 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 потоками;

     В торговле:

• создание единой системы учета материального потока;
• автоматизация заказа и инвентаризации заказа;
• сокращение времени обслуживания покупателей.

     3 Технология использования системы штрихового кодирования в торговле 

     Типовая технология использования системы  штрихового кодирования в Беларуси магазинами типа «супермаркет» рассматривается на примере процесса оформления поступления товаров и его продажи покупателям.

1. Поступление товаров на склад магазина. Поступающие на склад магазина товары направляются на контроль соответствия количеству и качеству. В результате операции осуществляется приемка товара или отказ от его приемки. Товары поступают на склад магазина обычно в виде крупной партии в контейнерах, в деревянной, картонной или какой-либо другой таре, на которые наклеена сопроводительная этикета. При этом различаются два случая оформления этикеток: с наличием или отсутствием штрихового кода EAN-14. Поступление товара также сопровождается накладной.

  Принятый  товар оформляется товароведом, который оперативно вносит информацию с накладных в компьютер. При  поступлении товара с нанесенным на этикетку штриховым кодом последний  считывается сканером, и информация с этикетки дополнительно к информации с накладных передается на компьютер. В компьютере производятся сравнение на соответствие штрихового кода требованиям к нему в соответствии с законодательством, а также предварительная обработка данных. Этой операцией подтверждается поступление товара на склад магазина.

  Если  штриховой код на этикетке отсутствует, с помощью специализированной программы  товаровед кодирует товары и печатает этикетки со штриховыми кодами. Для  этого рабочее место товароведа оснащено техническими устройствами для  маркировки товаров: термотрансферным принтером для печати этикеток, соединенным с персональным компьютером, и этикет-пистолетом для наклеивания этикеток на упаковку товара.

2. Складирование и хранение товара на складах. Кладовщик размещает принятый к реализации товар для хранения его на складе. Стеллажи, на которые укладывается товар с этикетками, также оснащены соответствующими бирками со штриховыми кодами. Это позволяет автоматически определить место нахождения товара. Штриховые коды на товаре в местах хранения считываются сканером для того, чтобы получить подтверждение о правильности местонахождения товара, и информация об этом передается в компьютер.
3. Подготовка товара к реализации. В процессе подготовки к реализации могут возникать случаи, когда товар может содержаться в единичной упаковке внутри контейнера или тары либо находиться в россыпи. Если товар имеет единичную упаковку, то на ней необязательно может быть нанесен штриховой код EAN-13. В случае необходимости с помощью технических устройств кладовщик осуществляет маркировку товаров.

  При поступлении товара в россыпи  он фасуется в мелкие партии, взвешивается и упаковывается с нанесением кода EAN-13. Подготовленный таким образом  товар подается в торговый зал.

4. Торговый зал. В торговом заде покупатель набирает необходимые продукты в тележки и подходит для оплаты к кассиру-контролеру. Рабочее место кассира-контролера оснащено сканером для считывания штриховых кодов, соединенным с кассовым аппаратом. Кассовый аппарат, в свою очередь, соединен с компьютером, в память которого занесены штриховые коды всех имеющихся товаров и соответствующие им цены, устанавливаемые магазином. Кассир проверяет на кассовом аппарате стоимость покупки, используя сканирующее устройство. Рабочее место кассира-контролера представлено на рисунке 2.2.
5. Оперативный контроль наличия товаров в торговом зале и на складе. При поступлении заказов на продукцию компьютер идентифицирует предмет поставки и его местонахождение. Штриховые коды считываются и сверяются с каждым заказом. Выявляются дефициты и расхождения, а затем выдается в автоматическом режиме соответствующая заказу накладная на перемещение товара со склада в торговый зал. Оперативный контроль позволяет получать информацию об объеме продаж, запасах продукции на складах и их наличии в торговом зале, изменениях цен реализации в соответствии с рыночной ситуацией. Рабочие места товароведов, кладовщиков, кассиров-контролеров и руководящего персонала магазина (директора, бухгалтера, менеджера) объединяются в единую вычислительную сеть.

     Применение  штрихового кодирования в супермаркете дает большой эффект за счет уменьшения трудоемкости и затрат на поиск, хранение, доставку, инвентаризацию продукции и координацию деятельности многих специалистов; проводит к сокращению управленческого персонала, занятого подготовкой и оформлением документации; способствует увеличению объема реализации продукции и товарооборота на основе уменьшения времени прохождения товара на всех операциях движения продукции.

     Кроме супермаркетов в Беларуси штриховые  коды начали использоваться в библиотеках для идентификации читательских билетов и книг, в медицине на станциях переливания крови для идентификации доноров и характеристик крови. В перспективе применение штриховых кодов будет приближаться к международному уровню.

     Рисунок 2.2 - Рабочее место кассира-контролера

     Примечание: Источник – [2] 
 
 
 

     В области внешней торговли наличие  штрихового кода на товаре является обязательным требованием при поставке товаров  на экспорт. Отсутствие кода в значительной степени влияет на конкурентоспособность продукции, а порой делает ее реализацию невозможной.

     На  международном уровне штриховые  коды внедрены не только в сферу  торговли. В официальном электронном  справочнике ООН (по состоянию на январь 1997 г.) определены следующие  области использования штрихового кодирования: учет, таможенный контроль, пенсионное обеспечение, здравоохранение, социальное страхование, судебная практика, трудоустройство, статистика, строительство, финансы, промышленность, туризм, торговые сделки и др. В настоящее время штриховые коды нашли применение в сельском хозяйстве и рыбной промышленности (Нидерланды), в охране окружающей среды (Сингапур), в идентификации упаковок монет и банкнот (Дания), при предоставлении телефонных счетов к оплате (Коста-Рика), в грузовых перевозках для отслеживания движения грузов по железным дорогам (Новая Зеландия).

     Возможности развития системы штрихового кодирования  далеко не исчерпаны. Система оперативного сбора данных может развиваться как по пути увеличения количества точек сбора данных, так и в направлении использования усовершенствованных систем считывания штриховых кодов. Например, могут быть использованы лазерные сканеры со встроенным миниатюрным радиопередатчиком с радиусом действия до 12—15 метров. 

     В настоящее время также начали широко применяться радиочастотные метки, состоящие из приемника, передатчика, антенны и блока памяти. Первые три выполняются в виде микросхемы (чипов) Радиочастотные метки долговечны, считываются на расстоянии, их можно дополнять, заносить в них большое количество данных, располагать где угодно, кроме того, на них не воздействует грязь и пыль.

     B перспективе предусматривается  использование спутниковых каналов  связи для электронного обмена  данными (ЭОД) с установкой  контрольных информационных пунктов  на сортировочных станциях железной  дороги, на автомобильном, воздушном,  морском и речном видах транспорта. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Использование в логистике технологии автоматизированной идентификации штриховых кодов / Учебно-методический проект LearnLogistic.ru. - [Электронный ресурс] – http://learnlogistic.ru/ispolzovanie-v-logistike-texnologii-avtomatizirovannoj-identifikacii-shtrixovyx-kodov-2/