供應鏈中物聯網技術應用研究

摘 要：供應鏈戰略實施的成功與否，很大程度上取決于供應鏈上各企業間信息交流的通暢、透明程度，而“牛鞭效應”是供應鏈戰略實施的一大掣肘。本文通過討論供應鏈各個環節中物聯網技術的應用，利用電子產品碼（EPC）技術、無線射頻識別（RFID）技術，達到對整個供應鏈上每一個零件、每一個配件、每一件產品的數據跟蹤的目的，從而可以最大程度地實現產品信息的及時、完整地在各個供應鏈環節的傳遞，將“牛鞭效應”的影響控制在可控狀態。

關鍵詞：供應鏈 物聯網 產品電子碼 射頻識別 牛鞭效應

中圖分類號：F25 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（b）-0029-02

隨著管理理念的不斷進步，從物流管理發展到供應鏈管理，著眼點從獨立的企業擴展到整個產品的生態鏈條，這可以說是管理史發展進程上的一大步。從整個社會的宏觀角度來對各種資源的利用、產品的生產進行調控，達到資源的節約，及間接或直接的對整個地球生態進行保護。

馬士華任務供應鏈的定義是它是環繞著企業的核心，通過對資金、信息與物流的各方面控制，首先從采購的原材料上開始，制成中間的產品，到最終產品的制成，最后在通過銷售的網絡，把制成的產品送到消費供應商、分銷商、制造商、零售商手中，直到所有用戶相互連接到一個功能網鏈結構的形式。我國國家標準的定義是：生產和流通過程中，涉及將產品或服務提供給最終用戶的活動的上游與下游企業所形成的網鏈結構。供應鏈實際上也是一種業務流程模型，它是指由原材料和零部件供應商、產品的制造商、分銷商和零售商到最終戶的價值鏈組成，完成由顧客需求開始到提供給顧客以所需要的產品與服務的整個過程。

供應鏈管理理論不斷完善，特別是近年來在企業中的應用也越來越廣泛了，這就對供應鏈戰略的具體實施提出了更多更實際的要求，也面臨了一些技術上的瓶頸，比如說“牛鞭效應”的影響就很難去除。不過現代科學技術同樣在飛速發展，隨著各個學科研究的深入，形成了越來越多的學科交匯區，很多新技術的產生不僅對自身學科有用，而且應用在其他原本不相關的學科，有時候可能會得到更好更充分的利用，比如說物聯網技術就可以在供應鏈戰略的實施中發揮很好的作用。

物聯網是一個比較新的概念，最初起源于美國麻省理工學院（MIT）在1999年建立的自動識別中心（Auto-ID Labs）提出的網絡無線射頻識別（RFID）系統—— 把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來，實現智能化識別和管理。而“物聯網”概念的正式確定是2005年ITU在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS）上定下的，并隨后發布了ITU Internet reports 2005——the Internet of things介紹了物聯網的特征、相關技術、面臨的挑戰和未來的市場機遇。

目前，較為公認的物聯網定義是：主要是通過信息傳感設備來進行物聯網工作的，其中信息傳感設備包含全球定位系統、激光掃描器、紅外感應器、射頻識別等，而物聯網按照協議，把任何事物與其連接，并進行通訊和信息的交換，進而實現了物聯網智能化的跟蹤、定位、監控、管理和識別。

本文主要討論的就是物聯網技術中的RFID技術、EPC技術在供應鏈各個環節的應用，對整個供應鏈上每一個零件、每一個配件、每一件產品的數據進行實時跟蹤、實時監控，形成供應鏈系統上下游企業信息的暢通，從而使“牛鞭效應”的影響變為可控。

1 供應鏈的制肘：“牛鞭效應”的影響

1.1 供應鏈上庫存管理的“牛鞭效應”概念形式

傳統庫存管理模式主要是以單一企業為對象的庫存管理，是個結點企業獨立管理庫存，從企業自身利益最大化的角度通過確定訂貨點及訂貨量以尋求降低庫存、 減少缺貨、降低需求不確定的風險。這種模式使供應鏈上的各企業之間缺乏信息溝通，企業間合作的程度很低。所以產生了供應鏈上的一種需求變異逐級放大的效應，通常被稱之為牛鞭效應。

1.2 “牛鞭效應”的應對措施

對牛鞭效應產生分析，供鏈上下游只有通過創新的技術手段來對其加以改善和控制。它造成各個環節企業對需求預測修正缺乏可靠數據來源、訂貨批量決策不能做到最優、各企業之間的盲目擴大配給、博弈對價格波動反應不當。所以，針對牛鞭效應的主要來源，物聯網技術有助于很好地解決這一問題。利用EPC/RFID技術，可以大大提高產品在供應鏈各個階段的信息透明度，這樣，只要各個企業之間達成供應鏈戰略聯盟，信息共享就能很快速的發揮作用，牛鞭效應也就可以降到最低。

2 基于EPC/RFID技術的物聯網及其在供應鏈中工作原理

物聯網體系結構可分為三個層次：泛在化末端感知網絡、融合化網絡通信基礎設施與普適化應用服務支撐體系，它們通常也被稱為感知層、網絡層和應用層。而其核心是電子產品碼（EPC）技術、無線射頻識別（RFID）技術。

2.1 EPC技術

EPC的全稱是Electronic Product Code，中文譯作產品電子代碼或電子產品編碼。它是為了提高物流供應鏈管理水平、降低成本而近幾年發展起來的一項新技術，是一種編碼系統。與傳統的條形碼所不同的是，它建立在EAN.UCC（即全球統一標識系統）條型編碼的基礎之上，在條形碼的基礎上增加了三段數據，分別是域名管理者、對象分類和序列號，以實現對單品進行標志。

2.2 RFID技術

一個最基本的RFID系統一般包括三個部分，分別為EPC標簽（Tag）、讀寫器或閱讀器（Reader）和應用系統（包括連接線路）三部分構成。其中，RFID標簽存儲有識別目標的信息或錯誤校驗等附加信息，讀寫器接收標簽信號，應用系統管理收集到的數據。

2.3 EPC/RFID技術的優勢結合

基于EPC/RFID技術的物聯網充分結合兩種技術優勢，在供應鏈中發揮著越來越重要的作用。EPC標簽中存儲著規范而具有互用性的信息，此標簽在產品生產完成后一旦形成，此后在產品的整個生命周期，該EPC代碼成為產品的唯一標識，通過無線數據通信網絡把它們自動采集到中央信息系統，實現產品的相關信息的實時查詢與識別，進而通過開放性的計算機網絡實現信息交換和共享，在供應鏈的各個流通環節對產品進行定位追蹤，實現對產品的透明化管理。

同時，利用RFID技術，當電子標簽進入發射天線工作區域時會產生感應電流，電子標簽獲得能量被激活，然后將自身編碼等信息通過標簽內置發送天線發送出去；系統接收天線接收到從電子標簽發送來的載波信號，經天線調節器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解調和解碼然后送到后臺主系統進行相關處理；主系統根據邏輯運算判斷該標簽的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，實現電子標簽存儲信息的識別和數據交換。它對供應鏈中產品的流通進行合理的優化，資源進行合理配置，對流通過程進行實時監控，提高了供應鏈的運行效率和透明度。

3 物聯網在供應鏈各個環節中的作用

物聯網的應用主要在生產、儲存、銷售、售后、采購、配送、回收環節、港口、碼頭、集裝箱以及保管保險環節等供應鏈管理中體現的。尤其在瞬息萬變的市場環境中，整個供應鏈可以迅速的給予反應，這樣就大大的提高了在市場環境中供應鏈的反應能力。從整個角度來看，可以使供應鏈的透明度有所提高的的技術有RFID技術、EPC技術這兩種，所得的產品在任何區域內供應鏈都可以被實時進行追蹤。

3.1 在采購環節的應用

運用物聯網相關技術，可以對生產日期和廠家在不同原料中進行分類識別，同時還可以對采購的量和批次進行合理的安排；還可以對采購的質量進行監控，這樣就保證了采購的效率，在采購的過程中合理化。

3.2 在生產環節的應用

EPC技術在生產制造環節上得到廣泛的應用，而這樣就可以實現在整個生產線上的零部件、半成品、原材料以及產品的跟蹤與識別，還可以減少人工成本識別的出錯率，大大提高了生產的效益和效率，從而完成了自動化生產線的運作。同時，企業的生產管理人員還可以通過運用物聯網RFID/EPC技術來合理安排生產的進度，在通過電子標簽從種類較多的庫存中快速準確的找出所需要的零部件、原材料，并及時跟進生產環節，再根據生產進度，及時的發出補貨的信息，從而實現流水線上的均衡，以及生產環節的穩步發展，更加強了對生產產品質量的跟蹤與控制。

3.3 在儲存環節的應用

在倉庫里，EPC技術最廣泛的使用是存取貨物與庫存盤點，它能用來實現自動化的存貨和取貨等操作。當貼有EPC標簽的產品出入倉庫時，安裝在倉庫的RFID閱讀器自動識別各類物品，自動進行盤點。

3.4 在配送環節的應用

在配送環節采用EPC技術能加快配送的速度，提高揀選與分發過程的效率與準確率，并減少人工量、降低配送成本。還可以對貨物的真假進行識別，實現配送環節的自動通關；同時可以提高配送環節的安全性和可視性，方便追蹤貨物的配送過程。

在配送過程中在途運輸的貨物和車輛貼上EPC標簽，運輸線的一些檢查點上安裝上RFID接收轉發裝置。因此當貨物在運輸途中，無論是供應商還是經銷商都能很好的了解貨物目前所處的位置及預計到達時間。特別對于價值高的物品、危險易泄漏的物品、需要封箱運輸的物品等，均可采用主動式RFID技術，將其封裝與箱內；如果出現非正常開箱，中央監控系統即可獲得物品狀況，及時報警，減少危害和損失。這樣就確保了在整個配送過程中精確的庫存控制。

3.5 在銷售環節的應用

物聯網可以改進零售商的庫存管理，實現適時補貨。有效跟蹤運輸與庫存，提高效率，減少出錯。當貼有EPC標簽的商品擺放在貨架上，顧客在取走貨物時，自動識別系統就可以自動地向系統報告。另外EPC標簽包含了極其豐富的產品信息，例如生產日期、保質期、儲存方法以及與其不能共存的商品，可以最大限度的減少商品耗損。

3.6 在售后和回收環節的應用

消費者在購買商品后，可以利用商品上的識別標簽，對商品從原料到生產過程等詳細信息進行了解，放心使用。同時在售后服務階段，企業也可以跟蹤消費者的使用情況，針對使用過程中的問題追溯產生問題的原由，提出改進意見，提高客戶服務水平，更好地占領市場。而且，針對當前大力提倡綠色經濟環境，企業也可以通過標簽識別，對那些報廢的產品進行有效回收，對其中的有用部件進行合理利用，提高廢物利用的效率，對于發展循環經濟具有很好地的實踐意義。

3.7 在集裝箱、港口、碼頭、報關檢環節 的應用

集裝箱上的電子標簽可以記錄固定信息，包括序列號、箱號、持箱人、箱型、尺寸等；還可以記錄可改寫信息，如貨品信息、運單號、起運港、目的港、船名航次等。集裝箱RFID自動識別系統完成裝箱數據輸入、集裝箱信息實時采集和自動識別；通信系統完成數據無線傳輸；集裝箱信息管理系統完成對集裝箱信息的實時處理和管理，能完成數據統計與分析，向客戶提供集裝箱信息查詢服務。而港口集裝箱管理系統可以監測、記錄經過道口的集裝箱、拖運車輛、事件發生時間、操作人員、集裝箱堆放位置等信息；具有形象的3D集裝箱堆場地圖和放箱、找箱功能。用RFID技術，通過安裝在出入境車輛上的RFID電子卡（或RFPDA）與分布在口岸監管區域的無線射頻基站群的無線信息交互，實現對出入境人、車輛、貨物實施電子化管理，從而取代了長期以來依靠司機填寫紙質《出入境車輛檢驗檢疫監管簿》申報的管理方式，實現出入境車輛及貨物的快進快出、大進大出。

3.8 物聯網應用小結

基于EPC/RFID技術的物聯網應用正處于初期發展階段，技術還不成熟，在供應鏈戰略中應用所得到的社會經濟效應還遠沒有顯現。但是，可以預見的是，在不久的未來，物聯網技術將不可避免地改變人類的生產生活方式，尤其對于供應鏈管理，甚至是帶來革命性的變革。企業要想在未來的市場競爭中占有先機，必須十分重視和發展物聯網技術，利用現有的技術條件逐步實現物聯網支持下的供應鏈系統。特別是在庫存方面的應用研究，因為“牛鞭效應”最直接的顯性表現就是在庫存方面。庫存產生的原因是多方面的，但是主要原因是來自采購方面、市場因素，“牛鞭效應”是供應鏈上庫存管理的新特點，傳統的庫存管理方法不能很好地解決這類問題，只有從供應鏈的整體出發，在物聯網技術應用的基礎上，通過供應鏈各節點企業建立良好的戰略合作伙伴關系，實現信息共享，以獲得關系整個供應鏈中的庫存水平、定單、生產和交貨情況的準確信息，使得生產按顧客的實際需求進行，從而減少供應鏈中需求的變動性，才能有助于供應方做出更準確的預測，提供更好的服務，“牛鞭效應”才能得到有效的控制。因此，供應鏈各個節點企業要不遺余力的研究、發展物聯網技術的應用，并在供應鏈各個環節中切實應用，發現實際問題，并改進技術。不久的將來，物聯網將會帶來一個新的供應鏈運營模式。

4 結語

21世紀的競爭將不再是企業與企業之間的競爭，而是供應鏈與供應鏈之間的競爭。任何一個企業只有與上下游企業或競爭企業結成戰略聯盟，形成穩定的供應鏈，實現信息共享，并不斷使供應鏈整體價值增值，才有可能在競爭中取勝。本文闡述了供應鏈概念、物聯網組成和“牛鞭效應”的影響，并以“牛鞭效應”為切入點，簡單分析了物聯網技術在供應鏈系統各個環節中的應用。通過本文的分析，可以得出物聯網技術是供應鏈發展的一個機遇，運用得好的話，供應鏈運營模式將會迎來一次大的飛躍。供應鏈理論的發展必須配合配套硬件設施的完善，而物聯網技術正是供應鏈戰略實施的一把“利器”，必將對供應鏈的發展提供極大的助力。

參考文獻

[1]樊世清，于澤，郭紅軍.論物聯網對供應鏈管理的影響[J].中國經貿導刊，2009（19）：21-23.

[2]肖慧彬.物聯網中企業信息交互中間件技術開發研究[D].北京：北方工業大學，2009：79-84.

[3]江宏.物聯網引發供應鏈管理革命[J].物流技術與應用，2011（5）：25-27.