rok 2008, Svět balení - Dohledatelnost

Identifikační systémy a jejich praktické využití

Čárové kódy na obalech zboží v obchodech, výběr peněz z bankomatu pomocí platební karty, mýtné brány na českých dálnicích – co mají tyto věci společné? Všechno to jsou konkrétní aplikace jednoho oboru, který má název identifikační technologie.

Předmětem automatické identifikace, jak se tento obor také často pojmenovává, je, zkráceně, jednoznačné označení každého sledovaného objektu, technické zajištění rychlého a bezchybného načtení takové značky, a samotný ucelený systém schopný sledovat pohyby a vztahy mezi jednotlivými objekty tak, aby to co nejvěrněji odpovídalo skutečnému světu.

Zatím ještě stále nejefektivnější způsob, jak označit objekty pro další zpracování, je čárový kód. Můžeme si jej představit jako speciální abecedu vytvořenou právě pro strojové čtení. Jednotlivá „písmena“ takové abecedy se od sebe navzájem liší pro lidské oko téměř nerozpoznatelnými rozdíly. Čtecí zařízení však bezchybně zjistí, že některé čáry nebo mezery jsou jinak široké. Pro automat je také jedno, jestli čte vytisknutou značku zleva doprava nebo zprava doleva. Je dost rychlý na tak snadnou operaci, aby si přečtené slovo v paměti obrátil, pokud mu nedává smysl jedním směrem. A nakonec, v takové „abecedě“ pro automat můžeme každé napsané slovo vybavit povinným doplňkovým písmenem na konci, které se spočítá ze všech předchozích znaků. Tomuto písmenu se říká kontrolní znak. Pokud čtecímu stroji nesouhlasí znak, který si sám spočítá, se znakem, který je na konci slova skutečně vytisknutý, je přečtený údaj vyhodnocený jako chybný pokus a do systému se žádný výsledek čtení nepošle.

Čárové kódy lze tedy poměrně snadno vytvořit i na osobním počítači a vytisknout na připojené tiskárně, pokud máme k dispozici správné písmo a zachováme pravidla výpočtu kontrolních znaků, případně další specifická pravidla (různé typy čárových kódů mohou například spojovat více znaků do jednoho, prohodit podle určených pravidel černou barvu s bílou, a další podobné techniky). Speciálně sestavená truetypová písma pro tisk čárových kódů lze najít na internetových stránkách specializovaných firem, například na http://www.codeware.cz.

Obrázek 1: Použití truetypového písma v dokumentu MS Excel.

Dražším, ale uživatelsky mnohem pohodlnějším způsobem vytvoření a vytisknutí čárového kódu, je použití speciálního programu. Například aplikace BarTender (výrobcem je Seagull Scientific Inc.) vám nabízí vše, co k takovému účelu potřebujete. Vytvářený dokument vidíte na obrazovce počítače, kromě čárových kódů můžete samozřejmě použít i obrázky nebo obyčejné písmo, o takové věci, jako například kontrolní znaky, se u čárových kódů vůbec nemusíte starat, a výsledek můžete vytisknout na jakékoliv tiskárně připojené v síti. Nejnovější verze BarTender 8 dokonce umožňuje v edici Enterprise vytvořit a vytisknout dokument z jakékoliv pracovní stanice v lokální síti, která má internetový prohlížeč. Což může být i linuxový desktop nebo přenosný bezdrátový počítač typu PDA.

Obrázek 2: BarTender, software pro profesionální vytváření a tisk nejen čárových kódů

Termotransferové tiskárny čárových kódů

Jakou tiskárnu ale použít, potřebujete-li hotové nálepky získat pro pohodlnější operatibilitu rovnou na kotoučích? Popřípadě zajistit, aby se na určitý signál ze systému vytisknula jenom jediná nálepka a ne celá stránka A4?

K tomu slouží speciální tiskárny čárových kódů. Díky termotransferovému způsobu s nimi lze potiskovat i jiný materiál, než papír. V praxi se často potiskují různé materiály z umělé hmoty (nálepky z PVC, PE), ale i například textilní stuhy. Pokud do termotransferové tiskárny nenasadíte barvící pásku, můžete ji použít pro tisk nálepek citlivých na teplo. Takové termotiskárny bez nástavce pro termotransferovou pásku se používají například v automatických váhách v supermarketech.

Možná vás překvapí, že termotiskárny a termotransferové tiskárny pro tisk čárových kódů mají rozlišení tiskové hlavy pouze 200 dpi (méně často 300 dpi). Pro kvalitní tisk čárových kódů však takové rozlišení úplně postačuje.

Důvodem, který vás může odradit od nákupu speciální tiskárny pro nálepky s čárovými kódy, může být její vyšší cena. Taková kalkulace ale může být velmi zrádná. Po vytisknutí několika tisíc listů A4 s nálepkami laserovou tiskárnu zcela spolehlivě zničíte, a následné opravy vás přijdou dráž, než investice do speciální tiskárny určené k potiskování nálepek. Nehledě na to, že odebírání hotových nálepek z kotoučů je mnohem pohodlnější a rychlejší. Dnes již se dají na českém trhu pořídit kancelářské termotransferové tiskárny čárových kódů do deseti tisíc Kč včetně DPH, například tiskárny Argox. Tiskárny Argox mají navíc v základním vybavení odlehčenou verzi výše uvedeného tiskového a navrhovacího programu BarTender.

Obrázek 3: Termotransferová tiskárna čárových kódů Argox X-2000+

Zákon o zpětné dohledatelnosti

Všechny potravinářské podniky (dovozci, zemědělské podniky, zpracovatelé, výrobci, distributoři) v členských zemích EU mají od 1.1.2005 povinnost mít zavedeny komplexní postupy a systémy pro tzv. dohledatelnost (vysledovatelnost, angl. traceability) produkce. Tuto povinnost upravuje Zákon č. 316/2004 Sb., který rozšířil Zákon č. 110/1997 o potravinách a tabákových výrobcích o odstavce 4 a 5, odvolávající se na čl. 18 a 19 Nařízení EU č. 178/2002.

Prakticky to znamená, že z důvodu bezpečnosti potravin musí mít každý potravinářský podnik u každého výrobku možnost rychle zjistit a doložit, z jakých surovin byl konkrétní kus vyroben, od koho byly suroviny nakoupeny, kdo je vyrobil, zda je má na skladě, znát jejich šarže, ale i komu svůj produkt prodal. To se ovšem týká i obalového materiálu bezprostředně na produkt působící, včetně jeho šarže.

Technické řešení požadavků tohoto zákona se ukázalo jako přímo modelový příklad využití postupů identifikační technologie v praxi. Žádný prováděcí předpis k realizaci Nařízení EU č. 178/2002 sice nebyl vydán, avšak téměř všechny potravinářské obchodní a výrobní řetězce adoptovaly postup doporučený organizací GS1 (dříve EAN). Tento postup je založený na čárovém kódu UCC/EAN-128.

Ve skutečnosti je čárový kód UCC/EAN-128 původní a několik desítek let používaný typ čárových kódů Code-128. Organizace GS1 pouze zavedla možnost strukturování zakódované informace do konkrétních polí s využitím možností, které již základní kód Code-128 poskytoval. Jednotlivá pole se v čárovém kódu oddělují pomocí tzv. aplikačních identifikátorů. Aplikační identifikátory a pravidla pro zápis údajů do konkrétních polí jsou to, co odlišuje čárový kód UCC/EAN-128 od původního čárového kódu Code-128.

Obsah paletového štítku (logistické etikety) v UCC/EAN-128 potom obecně vypadá takto:

(identifikátor1)obsah_pole1(identifikátor2)obsah_pole2(identifikátor3)obsah_pole3 ...

Obrázek 4: Příklad paletového štítku (logistické etikety) vytvořeného pomocí programu BarTender. Důležitou vlastností programu BarTender je, že má znalost aplikačních identifikátorů pro UCC/EAN-128 vestavěnou a uživatele při vytváření štítku vede pole po poli přehledným dialogem.

Aplikačních identifikátorů definovaných organizací GS1 pro využití v kódu UCC/EAN-128 je více, než sto. Pomocí nich je možné do logistické etikety uvést takové údaje, jako například jednoznačný kód zboží, datum výroby, datum trvanlivosti, hmotnost, šarže, apod.

Je zřejmé, že pokud se v celém výrobně-dodavatelském řetězci používají stejné logistické etikety se všemi potřebnými údaji a na každém překladišti je kompletní údaj načtený a zanesený do systému, lze skutečně poměrně snadno a rychle dohledat jak přesný původ konkrétního zboží, tak trasu, kudy se pohyboval, a nakonec určit výskyt všech dalších produktů ze stejné série.

Popudem pro vytvoření legislativního rámce EU o zpětné dohledatelnosti zboží byl útok virové nákazy BSE v Anglii na přelomu tisíciletí. Prioritou této normy je ochrana spotřebitele a prevence podobných případů. Dnes, po dvou letech platnosti Zákona č. 316/2004 Sb., můžeme konstatovat, že nás dobře ochránil před nekontrolovatelným rozšířením nebezpečných nákaz, jako je BSE nebo ptačí chřipka.

Mnoho výrobně-dodavatelských řetězců, a ne jenom potravinářských, však záhy zjistilo, že označování polotovarů, materiálů a produktů logistickými etiketami jim může přinést bonus ve formě zefektivnění výroby a logistiky, podstatného snížení nezbytných skladových zásob a tedy i zmenšení prostorů (budov) nutných pro výrobu, zkrácení všech časových intervalů a zjednodušení pravidelných inventur.

Nahradí technologie RFID čárové kódy?

V poslední době se začínají hodně používat prostředky jiného oboru identifikační technologie, a to čipy RFID. Technologie RFID s sebou přináší nové možnosti dalšího zrychlení logistických procesů a rozšířené možnosti trasování materiálu a produktů. Paletový tag RFID v sobě například může mít vestavěné teplotní čidlo. U zmrazeného zboží tak lze díky technologii RFID zjistit, zda byla po celou dobu přepravy dodržena správná teplota.

Existují i oblasti, kde se levnější štítky s čárovými kódy nedají použít vůbec, anebo dají, ale velmi neefektivně. Například v automobilovém průmyslu, kdy si nanesení nátěru na komponentu vyžaduje nový identifikační štítek. Samotný štítek samozřejmě není tak drahý. Avšak nutnost zorganizovat přeznačení ve výrobní lince s sebou již nese nutnou finanční investici na výstavbu označovacího pracoviště a časovou ztrátu v jinak plynulé výrobní lince.

Obrázek 5: RFID Smart Label

Přesto ale uveďme na tomto místě jasně: technologie RFID není náhrada čárových kódů. Je to stejné, jako bychom chtěli tvrdit, že používání piktogramů nebo videozáznamů nahradí používání abecedy. Chápejme použití RFID jako rozšíření možností čárových kódů, ne jako jejich nahrazení. Čárové kódy zůstávají nejlevnějším prostředkem identifikačních systémů, a přinejmenším ještě mnoho let zůstanou.

Pro kombinované využití obou technologií zároveň v jednom systému se již dnes vyrábějí mnohá zařízení. Některé modely tiskáren čárových kódů dokážou během tisknutí nálepky zároveň zakódovat RFID čip, pokud se jedná o tzv. „Chytrou nálepku RFID“ (RFID Smart Label). Program BarTender, zmíněný v úvodu tohoto článku, umožňuje vedle objektů pro čárové kódy, obrázky a texty vytvářet také objekty pro RFID čipy (ty se netisknou, ale během tisku nálepky zapisují data do RFID čipu a ověřují správnost zápisu).

Rovněž přenosné terminály pro sběr dat mohou být vybaveny zároveň čtečkou čárových kódů i čtečkou/zapisovačkou RFID čipu. Především u terminálů pro logistiku se s takovými přístroji setkáváme stále častěji.

Obrázek 6: Logistický přenosný terminál CipherLab CPT-9500, vybavený snímačem čárových kódů a zároveň čtečkou/zapisovačkou RFID čipů

Komplexní systém pro řízení skladu

V dnešním článku byly popsány různé způsoby vytvoření čárového kódu, shrnuty požadavky Nařízení EU č. 178/2002 kladené na výrobce a prodejce potravin, porovnány možnosti čárových kódů versus technologie RFID.

Společnost CODEWARE, s.r.o. nabízí produkt spojující vše výše popsané do jednoho funkčního celku. Systém MOBILE STORE je určený pro automatizované řízení skladových operací.

MOBILE STORE je v základní nabídce založený na populárním softwaru Abra G3 nebo Abra G4 společnosti Aktis. Kancelářský způsob práce se systémem (objednávky, fakturace, databáze zákazníků, korespondence, ceník, atd.) se nijak neliší od běžného používání tohoto oblíbeného ERP (Enterprise Resources Planning System).

Rozdíl poznáte ve chvíli, kdy vstoupíte do skutečného skladu. Kteroukoliv skladovou operaci, jako naskladnění, vyskladnění, inventuru, apod. provádí pracovníci přímo na místě pomocí přenosných bezdrátových terminálů připojených do hlavního systému. Potřebuje si vytisknout paletový štítek? Po zadání nutných údajů na přenosném terminálu a odeslání do hlavního systému se vytvořená nálepka vysune z tiskárny čárových kódů připojené do lokální sítě během několika vteřin. Úložné prostory skladu mohou být označeny RFID čipy. Před naskladněním dostane skladník ze systému, kromě seznamu položek, také instrukci, kam má zboží uložit. Po provedení se úložná pozice automaticky zkontroluje a zapíše do systému.

Přitom vazba MOBILE STORE na obchodní ERP systém Abra není jediná možná a pevně daná. MOBILE STORE je vytvořený tak, aby dokázal po určitých programových a konfiguračních úpravách pracovat s jakoukoliv databází typu SQL připojitelnou přes rozhraní ODBC (Open Database Connectivity).

Co naši zákazníci implementací MOBILE STORE do svého podniku získali? To, co se od systému využívajícího identifikační technologii očekávalo: rychlost a bezchybnost skladových operací, přehlednost rozmístění skladovaných položek, zkrátka výrazné zefektivnění práce ve skladu.

Vladislav Zvelebil

CODEWARE, s.r.o.

Ředitel