Модернизация цепей поставок на основе внедрения технологии радиочастотной идентификации

Радиочастотная идентификация - это технология автоматической идентификации, которая использует метки для передачи данных по запросам RFID-считывателя. Другими словами, RFID - это беспроводное бесконтактное использование радиочастотных электромагнитных полей для передачи данных в целях автоматической идентификации и отслеживания меток, прикрепленных к активам. [45]

Прогноз - это любое утверждение относительно будущего, основанное на прошлых и настоящих данных. Будущее всегда непредсказуемо, но способность давать довольно точные прогнозы является важной составляющей, помогающей компаниям функционировать и работать эффективно и результативно. [46, c. 16] Прогнозы делаются для оценки некоторого уровня активности в будущем.

Прогнозирование, как стратегический инструмент, крайне необходимо во многих сферах бизнеса, правильно составленный прогноз помогает компаниям принимать более обоснованные решения и меры.

Существуют различные способы разделения и группировки методов прогнозирования, которые можно широко разделить на две категории: методы качественного прогнозирования и методы количественного прогнозирования. [47, c. 371-372] Эти качественные и количественные методы прогнозирования могут быть затем разделены на огромное количество различных методов прогнозирования.

Качественный подход к прогнозированию рассматривается, как субъективный по своей природе, и его также называют оценочным прогнозированием. Этот метод основан исключительно на мнениях, опыте и суждениях отдельных лиц или групп по рассматриваемой теме. В большинстве случаев этот метод используется, когда имеется только ограниченное количество или отсутствуют исторические данные по прогнозируемому элементу. Даже при том, что некоторый анализ возможных данных может быть выполнен в качественном подходе, основой этого метода прогнозирования является субъективное суждение. [48, c. 4]

С другой стороны, количественный подход к прогнозированию использует имеющиеся исторические данные и какую-либо модель прогнозирования при составлении прогнозов. Метод количественного прогнозирования основан на предположении, что прошлые и текущие данные могут использоваться при оценке уровней будущей активности. Классификация прогнозов представлена на рисунке 12.

Рисунок 12. Классификация прогнозов [49, c. 8]

Среди множества методов прогнозирования нельзя не выделить аппроксимацию. С её помощью становится возможным производить приблизительные подсчеты и вычислять планируемые показатели. Аппроксимация - это число, расчет или позиция, близкая к правильному числу, времени или позиции, но не точная. [50] Методы аппроксимации обычно могут применяться только для ограниченного диапазона аргумента. Следовательно, перед применением аппроксимирующего алгоритма необходимо выполнить преобразование, которое уменьшает диапазон аргумента. Более того, после получения приближения другое преобразование дает конечное значение. Конкретные преобразования зависят от функции и метода аппроксимации. [51]

При проведении исследований, связанных с социально-эконмическим прогнозом в большинстве случаев исходные данные имею продольный срез, для анализа которых используется модели временных рядов. Временной ряд - это упорядоченная по времени последовательность наблюдений.

Цель анализа временного ряда - достижение понимания причинных механизмов, обусловивших появление этого ряда. [52, c. 27]

При общем случае исследовании динамических рядов экономических показателей выделяют четыре основные составляющие:

Ш Случайную составляющую, которая не поддается учету и регистрации и, образованную в результате суперпозиции большого числа внешних факторов, не участвующих в формировании детерминированной составляющей;

Ш Сезонную составляющую, обусловленную действием некоторого периодически повторяющегося в определенное время года механизма.

Ш Циклические колебания, проявляющиеся на протяжении длительного времени и являющиеся результатом действия факторов, обладающих большими последействиями, либо циклически изменяющихся со временем;

Ш Тренд - устойчивая систематически изменяющуюся долговременная составляющая, обусловленная технологическими изменениями или иными долгосрочными факторами воздействиями. [53, c. 59]

Поскольку под трендом понимается некоторая устойчивая и долговременная тенденция изменения, то компоненту, соответствующую тренду, можно приблизить полиномом от случайного числа х некоторой степени р.

Предположим, задан ряд y₁, y₂,…, y_t,…, y_n, тогда можно для получения представления о тренде положить:

(1)

Полином первой степени отражает равномерное во времени возрастание или убывание значений ряда. Полином второй степени может выражать тенденцию возрастания и последующего убывания значений ряда или наоборот и т.д.

Вопрос о степени полинома решается для каждой задачи отдельно на основе проверки гипотез о равенстве нулю коэффициентов при старших степенях в формуле (1) до тех пор, пока гипотеза о равенстве нулю коэффициента a_p отклоняется.

Периодически во временных рядах проявляются тренды, описываемые функциями, нелинейными по параметрам, подлежащим оценке:

Ш Экспоненциальной (2):

(2)

Ш Логарифмической (3):

(3)

Ш Степенной (4):

(4)

Регрессионный анализ в данном случае проводится с помощью методов наименьших квадратов после линеаризующих преобразований или нелинейного метода наименьших квадратов. [54, c. 16]

Линейная аппроксимация, под которой подразумевается приближение общей функции с использованием линейной функции так же основана на методе наименьших квадратов. Линейная аппроксимация (или приближение касательной линии) - это простая идея использования уравнения касательной линии для аппроксимации значений. Уравнение имеет следующий вид, отраженный в формуле (5):

Y_х=a₀+а₁(х) (5)

где а₁ - угол наклона, a₀ - координата пересечения оси абсцисс.

Прогнозирование - это прогнозирование будущего путем принятия правильных и надежных решений о будущем. В ходе исследования с помощью различных методов производится прогноз на основе прошлого опыта или статистических данных. Таким образом, можно сделать вывод, что прогнозирование имеет большое значение для определения эффективности данной деятельности в будущем.

2.2 Прогнозирования рынка меток радиочастотной идентификации

Бизнес-прогнозирование - это инструмент планирования, который помогает руководству в его попытках справиться с неопределенностью в будущем. Руководство, выполняющее этот план или метод, зависит от многих факторов, которые включают контекст прогноза, актуальность и доступность исторических данных, желаемую степень точности, время прогнозирования, затраты / выгоды прогноза для компании и время, доступное для проведения анализа. [55, c. 61] Целью прогнозирования обычно является оказание помощи в принятии решений и в планировании будущего. Каждое принятое сегодня решение должно учитывать прогноз. Тщательное прогнозирование спроса и тенденции на сегодняшний день являются не предметами роскоши, а необходимостью.

Основываясь на данных мирового рынка RFID-меток (таблица 3), различными методами аппроксимации выполнен аналитический прогноз в среде Microsoft Excel.

Таблица 3. Рынок RFID-меток (2010-2018 гг.)

Целью данного прогноза является выявление устойчивых тенденций дальнейшего развития рынка RFID-меток и выполнение долгосрочного прогнозирования. Уравнение прогноза и тип аппроксимирующей кривой выбирались исходя из расчета величины доверительности аппроксимации (таблица 4).

Таблица 4. Данные различных методов аппроксимации рынка меток RFID (2010-2018 гг.)

Базируясь на уравнениях, представленных в таблице 4 становится возможным выполнение (таблица 5) и визуализация линейной (рисунок 13), экспоненциальной (рисунок 14), логарифмической (рисунок 15), полиномиальной (рисунок 16) и степенной (рисунок 17) аппроксимаций с указанием на графиках линий тренда, обозначенных пунктиром, котораые является графическим представлением общей закономерности изменения рынка технологии RFID.

Таблица 5. Результаты аппроксимации рынка меток RFID (2010-2018 гг.)

Рисунок 13. График линейной аппроксимации для рынка RFID-меток (2010-2018 гг.)

Рисунок 14. График экспоненциальной аппроксимации для рынка RFID-меток (2010-2018 гг.)

Рисунок 15. График логарифмической аппроксимации для рынка RFID-меток (2010-2018 гг.)

Рисунок 16. График полиномиальной аппроксимации 5 степени для рынка RFID-меток (2010-2021 гг.)

Рисунок 17. График степенной аппроксимации для рынка RFID-меток (2010-2018 гг.)

Исходя из полученных данных выполнено прогнозирование объема рынка RFID-меток до 2021 года, которое представлено в таблице 6, а также расчет основных показателей достоверности прогноза (таблица 7).

Таблица 6. Результаты прогнозирования рынка меток RFID до 2021 г.

Таблица 7. Показатели достоверности прогноза рынка меток RFID

При полиномиальной аппроксимации 5 степени линия тренда наиболее совпадает с результатами прогнозирования (рисунок 16), величина доверенности аппроксимации имеет максимальное из полученных значений, равное 0,9993, а коэффициент осцилляции имеет наилучший показатель. На рисунке 18 иллюстрируется прогнозирование рынка меток радиочастотной идентификации методом полиномиальной аппроксимации 5 степени до 2021 года, т.к. основываясь на вышеизложенных данных, можно сделать вывод, что из всех выполненных методом аппроксимации, полиномиальная аппроксимация 5 степени является наиболее достоверной. Однако, следует также учитывать, что данный прогноз является краткосрочным, а результаты его подлежат корректировке при изменении или добавлении новых исходных данных.

Рисунок 18. График полиномиальной аппроксимации 5 степени для рынка RFID-меток 2010-2021 гг.

Исходя из полученных данных, можно сделать вывод о тенденции увеличения рынка RFID-меток в период 2019-2021 гг. Однако, следует также учитывать, что данный прогноз является краткосрочным, а результаты его подлежат корректировке при изменении или добавлении новых исходных данных. Тем не менее исходя из текущего состояния рынка и результатов прогнозирования, основанных на его анализе, можно с уверенность утверждать о стабильном увеличении рынка RFID-меток, что наглядно показывает актуальность исследования в области внедрения технологии радиочастотной идентификации.

Несмотря на все преимущества и «сильные стороны» технологии радиочастотной идентификации, существует ряд негативных аспектов, которые нельзя не учитывать при внедрении данной технологии. К ним относятся: безопасность систем RFID, проблемы конфиденциальности, высокая стоимость внедрения, отсутствие глобальных стандартов и правил и т.д. Однако несмотря на вышеперечисленные недостатки, технология RFID динамично развивается, а рынок RFID меток стремительно растёт, что в будущем поможет достичь реализация видимости во всей цепочке поставок благодаря широкомасштабному внедрению технологий RFID, сотрудничеству между партнерами и созданию надлежащей технологической инфраструктуры для поддержки обмена информацией.

3. Цепи поставок с использованием технологией радиочастотной идентификации

В результате ускоренной глобализации цепочки поставок расширились до новых масштабов и стали более сложными, чем когда бы то не было. На самом деле, старомодное слово «цепочка поставок» больше не дает адекватной картины современных многомерных сетей поставок. Роль цепочки поставок в деятельности современной компаний стала значительно важнее, что делает успешное и эффективное управление цепочкой поставок - стратегически важной функцией.

Следовательно, высокая эффективность цепочки поставок тесно связана с общей эффективностью фирмы. Можно выделить множество показателей эффективности, которые используются для измерения эффективности цепочки поставок на оперативном, тактическом и стратегическом уровнях. [56, с. 7] Стратегические показатели, такие как общее время цикла, производительность доставки и время выполнения поставки дают наиболее ценную информацию для компаний об эффективности цепочки поставок и о влиянии на удовлетворенность клиентов и, в результате, на общую конкурентоспособность фирмы. [57, c. 21] Цепочка поставок выступает, как интегрированный процесс. Различные бизнес-объекты, такие как поставщики, производители, дистрибьюторы и розничные продавцы, стремятся закупать сырье, преобразовывать сырье в конечную продукцию и поставлять конечную продукцию розничным продавцам. Таким образом, цепочка поставок - это организационная сеть, которая включает в себя различные процессы и действия через восходящие и нисходящие связи. Эти процессы и действия могут создавать ценность, предоставляя продукты и услуги, которые поставляются конечным потребителям. При функционировании классической цепи поставки каждый объект будет иметь собственную базу данных, не синхронизированную с базами данных других объектов цепи поставки (рисунок 19).

Рисунок 19. Классическая схема цепи поставки

Однако при использовании технологии радиочастотной идентификации становится возможной синхронизация баз данных всех объектов цепи поставки (рисунок 20), что в результате способствует оптимизации трудовых ресурсов предприятия, а в следствии приводит к увеличению эффективности за счет сокращения временных затрат на обработку данных. Так же технология RFID способствует достижению высокого уровня видимости и возможности отслеживания грузов во всей цепи поставки, что схематично проиллюстрировано на рисунке 21.

Рисунок 20. Схемы цепей поставов при использование общей базы данных

По сути, RFID - это метод автоматической идентификации меток для хранения и извлечения данных на расстоянии с использованием меток RFID, которые прикрепляются к предметам и которые содержат микрочип и антенну. С помощью считывателя RFID, удаленного устройства с одной или несколькими антеннами, данные на микрочипе могут считываться в соответствующих точках бизнес-процесса с помощью радиоволн, что позволяет автоматически идентифицировать помеченный элемент без прямой видимости. [58, c. 6] Информация, собранная считывателем, передается промежуточному программному обеспечению и прикладному программному обеспечению, которые проверяют и обрабатывают данные, чтобы их можно было использовать для создания коммерческой ценности. Функционирование радиочастотных меток в цепи поставок подробно показано на рисунке 22.

Рисунок 21. Применение RFID технологии в цепочке поставки

Сравнивая предполагаемое время завершения классического логистического бизнес-процесса с предлагаемым бизнес-процессом при использовании технологии RFID, возможно достижение сокращения времени обработки для одного паллета приблизительно на 90%, что приведет к увеличению пропускной способности и объему обработанных данных при идентичных затратах человеко-часов.

Рисунок 22. Функционирование RFID-меток в цепи поставки [59, c. 27]

Отслеживание продуктов может быть достигнуто путем установления контрольных точек на всех этапах цепочки поставок, чтобы товары, ящики и поддоны быстро осматривались и регистрировались. Собранные данные подчеркивают роль интегрированных систем планирования ресурсов предприятия. Примером контрольной точки цепочки поставок может быть дверь дока на производственном или складском объекте, которые оснащены считывателями RFID, записывающими коды RFID-меток, встроенных в поддоны, загруженные входящими и исходящими продуктами, и автоматически обновляют базу данных компании.

3.2 Обзор оборудования радиочастотной идентификации РСТ «ИНВЕСТ» для увеличения эффективности цепей поставок

Радиочастотная идентификация относится к классу технологий, которые обмениваются данными по беспроводной сети: присвоенные физическим объектам, людям или животным, уникальные идентификационные данные переносятся в виртуальный мир компьютерных систем. Общение, идентификация и обнаружение вещей являются естественными и тривиальными действиями для людей, но, когда дело доходит до компьютерных систем, они оказываются довольно сложными. [60, c. 18] Технология RFID способна обойти эти трудности, предоставляя повседневным объектам возможность сообщать о своем присутствии, своей идентичности и содержании своей постоянно растущей памяти. Другими словами, RFID позволяет подключать объекты к Интернету, так что компании могут отслеживать их и обмениваться данными о них, что способствует концепции Интернета вещей. [61, c. 35]

Компания «РСТ-Инвент» является совместным предприятием ГКС (АО «Группа Систематика») и АО «Роснано», занимающимся производством RFID-меток и радиочастотного оборудования. Производимые RFID-метки предназначены для использования практически во всех сферах жизни: производстве, торговле, перевозках, строительстве. На сегодняшний день специалистами компании успешно реализовано более 350 RFID-проектов в различных областях.

При использовании интегрированной системы «РСТ-Инвент» товар четко контролируется на всех уровнях продвижения: прием, размещение, выдача. Система создает, размечает новый виртуальный склад и корректирует расположения мест хранения на складе. [62] Использование маркировки товаров RFID-метками облегчает процесс инвентаризации склада и позволяет достичь видимости товародвижения в цепочке поставки.

RFID является значительным достижением в области маркировки, отслеживания и распространения продукции. Оснащение предметов метками, содержащими уникальный серийный номер, и использование считывателей для взаимодействия с ними с помощью радиоволн, RFID предлагает автоматическую идентификацию и сбор данных физических объектов, что дает им возможность общаться с виртуальным миром. [63, c. 29] Собранные данные передаются на уровень промежуточного программного обеспечения и интегрируются с корпоративными приложениями для создания ценности для бизнеса. Сегодня технический прогресс в области миниатюризации электронных компонентов и появление международных стандартов способствуют быстрому расширению технологии. Примеры оборудование компании «РСТ-Инвент» приведены в таблице 8.

Таблица 8. Оборудование радиочастотной идентификации компании «РСТ-Инвент»

На территории России данное оборудование работает на базе программы 1С: Предприятие, которое представляет собой комплексное программное обеспечение, включающее в себя различные области функционирования, такие как управление предприятием, бухгалтерия и т.д. На рисунках 23-24 указана пошаговая последовательность действий, которые необходимо выполнить в программе 1С: Предприятие для присвоение уникального идентификационного номера и печати радиочастотной метки со штрих-кодом. На рисунке 25 показан результат работы в программе 1С: Предприятие, а именно напечатанная радиочастотная метка со штрих-кодом по выбранной номенклатуре груза.

Рисунок 23. Присвоение метке уникального идентификационного номера в программе 1С: Предприятие

Рисунок 24. Присвоение метке уникального идентификационного номера в программе 1С: Предприятие

Рисунок 25. RFID-метка со штрих-кодом

Информация, собранная с помощью RFID, приносит к значительные улучшения, так как обработка продуктов и отслеживание могут выполняться в режиме реального времени и с большой точностью. Во время складских операций товар легко расположен и находим, поскольку отслеживается все передвижения товара, а информация о нем автоматически регистрируется в системе. Параллельно происходит регистрация ценной информации о потерях. С помощью применения технологии RFID становится возможным отслеживать грузы в режиме реального времени и максимально точно прогнозировать время доставки (рисунок 26-27).

Рисунок 26. Цепь поставки с использованием оборудования RFID

Рисунок 27. Отслеживание грузов с помощью радиочастотной идентификации

Технология радиочастотной идентификации может использоваться для самых разных приложений, и ее потенциальное применение обещает разработку удивительных будущих приложений. Учитывая назначение данной технологии, RFID очень удобно использовать для управления цепочкой поставок, где первостепенное значение имеет точная идентификация и отслеживание товаров. [64, c. 56] Технология RFID может обеспечить немедленные и ощутимые преимущества по всей цепочке поставок. Компании могут существенно извлечь выгоду из технологии радиочастотной идентификации, чтобы значительно повысить эффективность и оперативность цепочки поставок, производительность, прозрачность запасов, точность и снизить затраты на логистику, оплату труда и ошибки. [65, c. 35] RFID может применяться ко всем видам логистических операций, таким как управление запасами, отгрузка и получение грузов, управление активами, а также к производству и розничной торговле.

Заключение