ＲＦＩＤ在物流管理中的戰略價值與挑戰

姬鴻恩

摘要:射頻識別是物流行業中的數據采集技術之一,能為物流和供應鏈管理提供大量準確和實時數據,為提高供應鏈敏捷性、透明度提供潛在的解決方案。但RFID技術的大規模應用取決于RFID系統能否與企業內外物流信息系統有效集成,企業能否分析數量巨大的數據,以及是否順利實施和RFID技術采納相關的組織流程和文化的重新設計。

關鍵詞:射頻識別;物流管理;供應鏈;戰略價值

中圖分類號:F716 文獻標識碼:A

Abstract: Radio Frequency Identification, which is the one of data collection technologies in logistics management, can be used to provide a lot of aureate and real-time data for logistics and supply chain management. The adoption of RFID could provide potential solutions to enhance supply chain agility and transparency. However, the large-scale successful application of RFID technology in logistics management depends on whether RFID systems was effective integrated with enterprise logistics information systems, and whether the large quantities of data was analyzed by enterprise, and whether the organizational processes and culture reengineering associated with the adoption of RFID were successful implementation.

Key words: radio frequency identification; logistics management; supply chain; strategic values

0引言

隨著市場全球化和競爭的加劇,企業日益認識到企業之間的競爭最終是供應鏈之間的競爭。整個業務活動的透明度(Visibility),從需求預測到原材料采購,制造到發送,對供應鏈競爭都非常關鍵。客戶不再容忍在反應時間上的拖延,供應鏈中的利益相關者需要及時信息來計劃、組織和控制供應鏈活動。因此,最有效的供應鏈網絡在實質上是動態的,在結構上是分布式的,同時充分利用實時分析。

信息技術在支持供應鏈競爭中起著關鍵作用,對管理者而言,最重要的是如何利用新興技術獲得競爭優勢。射頻識別技術(Radio Frequency Identification,RFID)在物流中的應用,為解決困擾過去供應鏈中項目/貨物透明度問題提供潛在的解決方案。RFID不僅能夠識別單個的貨盤、集裝箱和貨物,同時包括物體與物體之間、各組織之間以及空間和時間的關系。因此,RFID技術應用在物品流通環節,能實現物品跟蹤與信息共享,徹底改變傳統的供應鏈管理模式,提高企業的運行效率[1]。

1RFID系統概述

RFID技術有助于改善企業物流及供應鏈管理能力,因此成功的RFID技術和其它移動服務能夠顯著地影響企業向消費者提供產品和服務的能力[2]。同時,RFID在其他領域也有很大的應用潛力,例如,制造、售后服務支持和整個產品生命周期管理

等[3]。RFID系統可以用來識別各種類型的對象,例如制成品、動物以及人等。同時,RFID技術支持廣泛的應用,包括:資產管理和跟蹤,產品制造,客戶服務,訪問控制和自動支付等[4]。

每個RFID系統有不同的組成部分和定制化特征,以便支持企業特定業務流程。依據其應用的行業和企業,RFID系統可能非常復雜,具體實現也可能存在很大差別。從概念上來說,RFID系統有三個子系統組成(見圖1)[1,5]:(1)射頻(Radio Frequency,RF)子系統。應用無線通訊技術進行識別和相關的處理,采集數據。(2)中間件(Middleware)。提供自動識別技術和應用系統軟件之間的通訊接口,將RF子系統采集的數據轉換成應用系統軟件可以識別和利用的信息。(3)企業子系統。包括各種應用系統軟件和網絡基礎設施,可以存儲和分析采集的數據,將數據轉換成為支持業務流程的有用信息。

1.1RF子系統。RF子系統由標簽和讀寫器組成。

RFID電子標簽中植有IC芯片,保存有約定格式的電子數據。在實際應用中,標簽一般附著在待識別物體的表面,或者嵌入物體內部。每個標簽有一個唯一的標識符,并可能具有其他功能,如存儲更多數據的內存、環境傳感器和安全機制等。

讀寫器是RFID系統中核心部件,在規定的技術條件和標準下,讀寫器和標簽之間通過天線進行無線通信。在有效讀寫區域內,識別各個物體上的標簽,讀出標簽的信息和時間。

RF系統能夠識別高速運動物體,同時具有抗惡劣環境、可同時識別多個對象、保密性強和標簽具有可讀寫能力等突出特點。

1.2中間件。RFID系統的中間件負責為企業子系統整理從RF子系統中收集的數據,從而直接支持業務流程,實現RFID硬件及應用系統之間信息的交互和管理。中間件在RFID系統中起到一個中介的作用,它屏蔽RF子系統的復雜性和實施細節,這可以讓企業應用系統的開發者好用戶將精力集中在RFID數據的業務意義上,而不是復雜的無線通信。

中間件的作用主要包括兩個方面:(1)系統管理者用中間件監控和管理讀寫器。操縱和控制讀寫器按預定的方式工作,保證不同讀寫設備之間的協調配合。(2)數據過濾。中間件篩選過濾來自讀寫器的重復、不完整和錯誤數據,將真正有效數據傳送給應用系統。中間件的過濾功能在大量標簽非常接近、具有條件性射頻環境中非常重要。

RFID系統中的中間件能為企業帶來如下幾方面的益處[1]:(1)實施RFID的企業,不需要進行重復代碼開發便可完成RFID數據導入,能夠極大縮短企業實施RFID項目的周期。(2)當企業數據庫或應用系統發生更改時,對于RFID項目而言,只需改變中間件的相關設置即可將RFID數據導入新的企業應用系統。(3)當RFID項目的規模擴大時,例如增加讀寫器的數量,或其他類型的讀寫器,或者新增企業倉庫,只需對中間件進行相應的設置,便可完成RFID數據導入,而不必進行程序代碼開發。

1.3企業子系統。企業子系統可以存儲和分析采集的數據,將數據轉換成為支持業務流程的有用信息。企業子系統包括企業分析應用和網絡基礎設施。

企業分析應用由數據庫、數據處理軟件和Web服務組成,基于業務需求和用戶指導處理中間件輸出的數據,包括所支持的每個業務流程的業務邏輯。例如,RFID系統中的分析應用對物流的支持可能包括自動化庫存管理、采購、運輸、接受和賬單等。

網路基礎設施使得RF子系統、中間件和企業子系統之間的相互通信成為可能,重要的網絡基礎設施包括網絡的物理和邏輯拓撲和數據通信協議等。

2RFID現代物流系統中的應用

在供應鏈運轉時,企業必須實時掌握鏈上的商流、物流、信息和資金的流向,才能使企業實現最大的效率和效力。在物體跨組織流動過程中,采購、倉儲、生產、包裝、裝卸、流通加工、配送、銷售到服務的各個環節處于松散的狀況,商流、物流、信息和資金隨時間和位置的變化而變化[6]。RFID技術可以有效解決供應鏈上各項業務運作資料的輸入與輸出、業務過程的控制與跟蹤,同時實現信息的實時共享。

RFID技術區別于傳統條形碼各項技術特征,將物料的精細化管理觸角深入到物流管理每個環節,無論是質量控制、自動化管理、產品的生命周期管理,或是裝箱銷售、出口驗證、到港分發、零售上架等各個物流環節都將帶來難以置信的便利和高效。RFID技術在現代物流管理過程的應用類型包括[5]:

(1)資產管理(Asset Management)。基于RFID的資產管理是指管理庫存的任何可標簽的物品,相比條形碼技術有顯著的優勢。RFID系統能夠幾乎同時非接觸識別多個物體,增加一般資產管理的速度,從而提高運營效率和效益。

例如RFID可以用于智能貨架和智能機柜,通過跟蹤物品的進出,自動保持持續的庫存物品,當庫存水平低時實現自動訂貨。自動貨架還可用于防盜,當許多高價值貨物在同一時間被取走時,可以提醒工作人員或者啟動攝像設備記錄這一事件。

(2)跟蹤(Tracking)。跟蹤用來確定一個物品的位置,更準確的說是最后一個探測到存在標簽的讀寫器的位置。多數的跟蹤應用是資產管理系統的一部分。跟蹤系統需要多個讀寫器,中央系統可以集合和關聯來自各個讀寫器的信息。

(3)真實性驗證(Authenticity Verification)。在真實性驗證應用中,標簽提供被標簽物品來源的證據,真實性驗證經常和跟蹤應用結合。原始來源在標簽中創建一個初始交易記錄,無論是在標簽中還是在企業子系統的數據庫中。當讀寫器隨后通過標簽查詢時,就可以確定它是否來自真確的來源。對于真是驗證系統,為了提供適當水平保險系數,通常結合加密技術和機制以防止克隆。

(4)匹配(Matching)。在匹配應用中,兩個標簽物品相互比較,當一個物體之后搭配了錯誤的標簽物品時觸發信號。例如可以講航空乘客和托運行李匹配,從而防止盜竊和無意的錯誤。

(5)流程控制(Process Control)。流程控制是指利用與標簽相關的信息使得業務流程采取定制行為,通常流程控制在制造流程中可以為產品設計的變化提供便利。例如在制造工廠中,裝配線上的產品框架可以貼上標簽,標簽帶有最終產品的設計特征。在裝配流程的每個位置,讀寫器讀出標簽信息并采取適當的行為,例如裝配特殊的部件或者噴涂特殊顏色。在另一典型應用中,和標簽相連的傳感器可以測量一些環境因素,例如溫度、濕度或者震動等。傳感器信息可以用來做出和標簽物品有關的決定,例如,易腐爛產品如果暴露在室溫環境超過極限時間可能要丟棄。

和上述其它應用不同,標簽之外的額外信息通常與每個標簽相關,從而增加了系統的復雜程度。實施組織在設計中需要考慮更多問題,例如要準確決定什么信息需要記錄,如何保存這些信息,同時如何保護客戶的隱私。

(6)訪問控制(Access Control)。訪問控制系統可以自動檢查個人是否授權訪問某一設施或者訪問某一信息系統。通常訪問控制系統可以分為兩類:一類是在線系統。在線系統中讀寫器和中央計算機相連,每個識別卡屬于特定個人,讀寫器通過中央計算機提供個人可以訪問相應區域的支持。因為這一系統是聯網的,中央計算機可以為每個讀寫器提供最新的訪問控制列表。另一類是離線系統,離線系統是不聯網的。

(7)自動支付(Automated Control)。RFID技術可以自動化各種財務活動,例如收費的公共交通系統、信用卡的零售支付、燃油費等。和其他支付方式相比,其最大優勢在于速度和便利,當然也不需要支付者交換現金或信用卡。

物流管理通常需要同時使用多種上述RFID應用類型,例如資產管理、跟蹤、流程控制、真實性檢驗和支付系統等。物流管理系統的一個重要特征是跨越多個組織,每個組織使用的RFID技術能和其他組織互操作。理想情況下,產品在制造流程某一階段附上標簽,因而產品在供應鏈每個階段的信息都能被記錄。當產品在供應鏈中運輸到最終用戶,直至售后服務,每個供應鏈參與者都將標簽指向特定物品。另外,供應鏈系統還可以使用主動式標簽跟蹤大型對象,例如集裝箱,這些集裝箱上的標簽能存儲每個集裝箱的載貨單,當集裝箱貨物變化時載貨單可以自動更新。

物流RFID系統的信息收集能帶來許多收益,更準確的說,跟蹤產品的整個生命周期,整個供應鏈的參與者能夠實現訂單速度和準確改善、自動發票和支付、減少供應短缺和庫存水平、減少貨物損失。此外,基于RFID物流管理能夠給供應鏈提供更好的透明度,從而確定流程瓶頸,有針對性的召回,以及準確的市場調研等。

3RFID實施的戰略價值和挑戰

企業在開發、采納和實施RFID系統時,RFID技術的有效使用面對諸多挑戰,諸如標準不統一、抗干擾問題、信息安全問題、成本問題以及應用環境問題,這些問題在許多文獻中有詳細的論述[3-6]。

Hau L. Lee認為Wal-Mart、DELL和Amazon獲得競爭優勢不是由于供應鏈更有效率,只有當供應鏈具有敏捷性、適應性和協作性時,才能為企業帶來持續的競爭優勢[7]。RFID技術支持的物流和供應鏈管理戰略價值的實現,依賴于對下述應用挑戰的應對[8]:

(1)實現RFID系統價值一個重要因素是與企業內外系統的集成。RFID系統和其他系統的集成面臨兩個問題:跨應用集成和跨平臺的中間件連接。跨應用集成的程度意味著今天的系統處理RFID系統產生的龐大數據流的新的實時能力,新的信息中介基礎上的系統集成和分析軟件帶來的四溢數據洪水成為關注的焦點。RFID影響的許多系統的遺留系統方面也需要同時解決,但沒有第三方RFID中間件幫助減少基礎設施轉型困難,以及使新舊系統協同工作,過大的變革和更新成本將使企業難以承受。

(2)圍繞RFID技術新興能力重新設計組織流程。RFID技術的采納和使用,對組織首要的積極影響是組織擁有豐富的與業務流程控制和完善相關信息,因此,企業如果希望充分利用RFID投資,需要提供使這些數據有意義的新的系統能力。

(3)使用以流程為中心的分析軟件,將數據轉化為管理上有用的信息。RFID系統產生的大量信息,信息過載又成為數據分析的機遇和挑戰。研究表明,一些新的技術例如數據挖掘技術和管理大規模數據的數據倉庫技術,能夠幫助組織利用巨大的數據收集能力。決策科學幫助管理者了解如何做出實時決策,客戶導向的RFID應用收集的數據分析產生的商業智慧可以更好的服務客戶。

4結論

盡管處于應用和推廣的初級階段,但射頻識別(RFID)系統的價值已經得到零售商、制造商、醫藥界和政府機構的廣泛認同。通過分析RFID數據,可以幫助企業減少不確定因素,提高物流和供應鏈運行效率,充分利用企業資源,提高客戶服務水平,更全面掌握企業和供應鏈的運營狀況。綜合上述分析,RFID技術在物流和供應鏈領域應用具有潛在的戰略價值。然而,RFID技術的有效應用也存在著極大的挑戰。采納RFID技術的企業,必須建立相關的戰略規劃,處理和RFID相關的組織流程的再設計和改善,集成RFID系統和企業應用系統(如供應鏈管理系統、ERP、運輸管理系統、倉庫管理系統等),集成、組織和分析RFID數據、企業內外部的供應鏈數據和ERP數據。

參考文獻:

[1] 寧煥生,王炳輝. RFID重大工程與國家物聯網[M]. 北京:機械工業出版社,2009:186.

[2]Clarke I. Emerging value propositions for m-commerce[J]. Journal of Business Strategies, 2001,18:133-148.

[3]Lee H., O. Ozer. Unlocking the Value of RFID[J]. Production and Operations Management, 2007,16(1):40-64.

[4]Asghar Sabbaghi, Ganesh Vaidyanathan. Effectiveness and Efficiency of RFID technology in Supply Chain Management: Strategic values and Challenges[J]. Journal of Theoretical and Applied Electronic Commerce Research. 2008,3(2):71-81.

[5]Karygiannis T.B., G. Eydt, L.B. Barber. Guidelines for securing radio frequency identification(RFID)systems: Recommendations of the National Institute of Standards and Technology[R]. Information Technology Laboratory, National Institute of Standards and Technology, 2007.

[6] 陳宏武. RFID技術在現代物流環節的應用分析[J]. 佛山科學技術學院學報,2008,26(6):15-19.

[7]Hau L. Lee. The Three Triple-A Supply Chain[J]. Harvard Business Review, 2005,82(10):1-12.

[8]Curtin, J., Kauffman, R. J., Riggins, F. J. Making the ‘most Out of RFID Technology: A Research Agenda for the Study of the Adoption, Usage and Impact of RFID[J]. Information Technology and Management, 2007,8(2):87-110.

[9]Lefebvre L. et al. RFID as an enabler of B-to-B e-Commerce and its impact on business processes: a pilot study of a supply chain in the retail industry[J]. Proceedings of the 39th Annual Hawaii International Conference on System Sciences, Hawaii, 2006(5):1-10.