智慧物流系统中,物品编码与标识技术的主要作用是实现物品信息的电子化管理。在实际应用中,已经以此为基础拓展到智慧物流和供应链管理的各个方面。本部分仅对其中的部分应用进行介绍。
箱码(Case Code)是商品外包装箱上使用的条码标识,是在商品订货、批发、配送及仓储等流通过程中应用的条码符号,专业术语称为储运包装商品条码(详见GB/T 16830—2008)或非零售商品条码。在供应链上,产品通常是以箱的形式进行配送,箱码的广泛应用和统一标识,实现了物流信息的自动化采集、信息的共享与传递,对提高企业供应链效率、减少差错、降低企业运营成本起到重要作用。
1.箱码的主要形式
箱码主要有EAN-13码、ITF-14码和GS1-128码三种形式,分别对应不同的包装类型和使用场景。EAN-13既可以作为商品条码使用,也可以作为箱码使用,所以EAN-13作为箱码既可用于物流仓储,也可用于POS结算。ITF-14码只用在物流仓储环节,不用于POS结算,同时条码对印刷精度要求不高,适合直接印刷在表面不够光滑、受力后外包装容易变形的材料上,如瓦楞纸或纤维板等。GS1-128码包含商品的附加信息,主要用于供应链精细化管理,通常以标签的形式粘贴在产品外箱上。
在供应链过程中,箱码是全球通用、全球统一的物流信息标识,实现贯穿供应链的高效数据交换和无障碍沟通;箱码能够区分商品的不同包装级别和类别,确保物流信息准确;箱码可以实现货物配送、分拣、仓储、盘点等作业的自动化,避免人为失误,可以为企业产品数量统计与预测提供精准、及时的信息,减少库存提高周转效率。
2.箱码的使用场合
在供应链过程中,箱码在订货、EDI报文、入库、拣货、出库、配送/退货、收货(门店)、零售等各个环节(场合)都有不同程度的应用,如图2-69所示。
订货环节,每种箱子对应一个条码,其与包装箱内零售商品的编码和数量有对应关系。EDI报文中,箱码是储运包装单元商品的唯一标识。入库环节,扫描箱码,不需拆箱扫描便可确定商品与数量是否正确;同时,系统可以自动完成入库记录。拣货环节,扫描条码,可以根据计算机或手持数据终端提示进行拣选确认,而不需要人工计数。出库环节,扫描箱码,完成出库出货,同时,系统可以自动完成出库记录。退货时,扫描箱码进行货物统计并与配送中心和制造商进行信息反馈。门店收货时,扫描箱码,不需拆箱扫描便可确定商品与数量是否正确;同时,系统可以自动完成入库记录。零售环节,扫描箱码(仅限EAN-13)可以实现快速结算,并将信息及时反馈给订货系统。
图2-69 箱码使用时机示意图
3.箱码的编制过程
商品零售与储运管理过程中,涉及单品包装、包装盒包装和托盘集装三种不同形式,所对应的编码为全球贸易项目代码(GTIN),所采用的数据载体主要为EAN-8码、EAN-13码、UPC-A码、UPC-E码、ITF-14码、GS1-128码。其中EAN-8码一般用于包装尺寸较小的单件商品;UPC-A码、UPC-E码仅在美国和加拿大使用。所以本书仅介绍基于EAN-13码的固定贸易单元的箱码编制过程。
EAN-13码在单品和包装盒上均可以使用。如果包装盒中仅内装一件商品(如洗衣机、冰箱等),则包装盒上使用与内装产品一样的EAN-13码;如果包装盒内装多件同质商品,一种方案是重新编制一个区别于内装商品的EAN-13码,另一种方案是基于内装商品的EAN-13码编制一个14位的ITF-14码,但仅能用于储运管理,不能用于零售;如果包装盒内装多件异质商品,则需要专门编制一个ITF-14码用于包装盒;如果出于供应链精细化管理的需要,条码中要求包含对应的产品信息,则需要使用GS1-128码,通常以物流标签的形式粘贴在产品外箱上。具体流程如图2-70所示。
图2-70 储运条码编制流程(基于EAN-13)
每个完整的非零售商品包装上至少应有一个条码符号,其到任何一个直立边的间距应不小于50mm。运输过程中的包装项目上最好使用两个条码符号,放置在相邻的两个面上——短的面和长的面右侧各放一个,如图2-71所示。
图2-71 储运条码符号位置示例
4.箱码的具体应用
本部分以供应链中的生产、仓配和零售三个典型场景为例介绍箱码的具体应用。制造商、配送中心和零售门店等实体通过箱码的应用,可以实现内部的高效作业与有效管理,以及相互之间信息的快速传递和充分共享。
生产环节的箱码应用如图2-72所示。原材料接收时,通过扫描原材料箱码,可以完成收货和原料库存管理;产品出厂时,通过在外箱上印制箱码,可以实现贯穿供应链的高效数据交换和无障碍沟通;拣货环节,利用箱码可以实现快速拣货;在信息交换过程中,可以以箱码为关键字,发送、接收EDI报文;出库环节,通过扫描箱码,可以高效出货;当商品集装为物流单元时,物流标签上可以将箱码作为产品标识符。
图2-72 箱码在生产环节的应用
箱码在配送中心的应用如图2-73所示。具体应用为:以箱码为关键字,发送、接收EDI报文;扫描箱码或物流标签,高效收货;使用传送带时,扫描箱码自动拣货;利用箱码进行库存管理,分配存货区域;记录货物流转,为订货预测系统提供数据支持;精确出货。
图2-73 箱码在配送中心的应用
产品销售环节的箱码应用如图2-74所示。具体应用为:收货扫箱码;根据订单核对货物,发送收货回执;自动完成入库记录;扫描箱码进行快速销售,提高结算效率,增加消费者满意度;扫描退货产品的箱码进行合理配送,减少生产企业损失,构建和谐的“零供关系”。
图2-74 箱码在产品销售环节的应用
RFID技术与仓储的结合,能够有效优化仓储作业流程,提高仓储作业效率,基本流程如图2-75所示。
图2-75 基于RFID的仓储作业流程
1.入库作业
在货物上贴上RFID标签,或将货物摆放在装有RFID标签的托盘上,完成货物与标签的绑定。收到货物信息和车辆信息并传到仓库,仓库的仓储管理系统会根据实际情况对货物的库区和储位进行分配。当货物到了以后,仓库工作人员可以用RFID读写器验证货物,读写器会迅速读取货物的相关信息,并核对货物是否正确,从而保证货物及时入库。将货物送到指定的库区后,入库时读写器会再次进行扫描和核对,并且会将信息传递到仓储管理系统,当出现错误时,由人工进行修正。
与传统的仓储管理业务流程相比,RFID智能仓储具有以下优势:仓储库区储位不再由调度员安排,而是由系统进行分配;入库和上架时有读写器进行扫描,提高了准确率。
2.库存盘点
传统的盘点工作由于是靠人工完成的,不仅浪费了大量的人力资源,且由于操作烦琐,比较容易出错,而且效率低下。采用RFID技术后,这些问题可以很好地得到解决,使盘点工作可以快速完成,且准确率高。通过读写器读取货物的信息,并与系统的货物进行比对,很容易查清楚货物的数量、种类、质保期等信息。
与传统的盘点工作相比,采用RFID技术具有以下优势:节省了大量的人力资源,可以降低人工成本;提高了工作效率和准确率,降低了企业的损失;通过管理系统对货位进行调整,不需要人工进行调整,更加智能、准确。
3.出库作业
出库时,系统会自动调出货物的相关信息,可以确定货物的库区和货位,然后用叉车取下货物,通过RFID读取核对货物是否准确,准确时绿灯亮起。扫描时会将货物信息录入计算机,已确认仓库管理系统取货信息,并自动更改系统中的货物信息。当存在错误时,系统会提醒,红灯亮起,禁止通行。管理人员需返回排除异常后,再次进行以上操作直至正确并且出库,检验无误后才能离开。
与传统的仓储管理出库业务流程相比,采用RFID技术具有以下优势:系统会自动生成取货单,不用人工手写取货单,降低了错误率;由带有RFID读写器的自动分拣机进行分拣,提高了效率,降低了失误率;由RFID读写器对出库的货物进行核对,提高了检验的效率,并可以实现货物库存信息的自动更新。
当前全球供应链长且复杂,全球供应链追溯面临诸多挑战,为了实现端到端的全球供应链追溯,不同追溯系统之间必须具有互操作性。GS1标准作为全球通用的商务语言,用于自动准确地标识、采集和共享信息,从而确保产品、服务和信息每天在世界各地的供应链中高效安全地移动,为互操作性提供了基础。
1.GS1标准体系架构
GS1标准用于在对象的整个生命周期中标识、采集和共享相关信息,为互操作性提供核心基础。其体系架构如图2-76所示。
(1)编码标识
供应链参与方使用标准化编码来标识追溯对象、参与方和位置。如用GTIN标识全球贸易项目,用SSCC标识物流单元,用GLN标识公司或位置等。
(2)数据采集
承载编码信息的载体要确保追溯对象可以在整个供应链中被自动和一致读取。载体包含一维码、二维码和RFID标签。EAN/UPC一般用于零售单元;ITF-14一般用于箱包装;GS1-128可以承载更多的信息,如有效期、批号、序列号等,一般用于箱包装和物流包装。二维码能够以更小的面积承载更多的信息。
(3)数据共享
采用全球数据同步(GDSN)、电子数据交换(EDI)和产品电子代码信息服务(EPCIS)等实现主数据、交易数据和物理事件数据的交换。
图2-76 GS1标准体系架构
2.追溯编码方案
对供应链中的追溯对象、追溯参与方和位置进行标识,是追溯的关键所在。
(1)追溯对象
追溯对象可以划分为贸易项目和物流单元编码两类。
贸易项目的追溯可划分为品种、批次和单品三个层级。品种级采用GTIN编码,一般选择EAN/UPC码作为数据载体。批次级采用“商品条码+批号(GTIN+批号)”表示,一般选择GS1-128码和GS1 DM码作为数据载体,工业化生产的产品一般追溯到批次。单品级采用“商品条码+序列号(GTIN+序列号)”表示,风险程度高或价值高的产品可追溯到单品。如果需要标识更多的信息,如生产日期、保质期、有效期等,则需要使用GTIN+AI属性的方式表示,一般使用GS1 DM码、GS1 QR码或EPC标签作为数据载体。
物流单元编码采用SSCC表示,用于标识物流单元(如托盘、包裹等),载体为GS1-128码。
(2)追溯参与方和位置
供应链参与方使用GLN标识,如果需要标识参与方内部的具体位置(如仓库内部的货架、配送中心的RFID阅读点等),则需要结合扩展部分,具体规则如图2-77所示。GLN的载体为GS1-128码。
图2-77 GLN内部物理位置标识实例
3.食品安全追溯的具体实施
食品从生产到最终送达消费者手中,需要经历初级生产商、生产商/制造商、仓库/分销商和零售商等多个中间环节。食品安全追溯覆盖供应链的全程。
(1)初级生产商
初级生产商环节的标识、采集与共享方案如图2-78所示。在标识层次,GTIN+批号用于标识箱装产品/散装产品;SSCC用于标识从农场分销的带有批号信息的产品;品牌所有者为每一个物理位置分配GLN。在采集层次,GTIN和产品数据(批号或生产日期等)打印在产品包装上(条码或人工识读字符);SSCC用GS1-128表示。在共享层次,使用GDSN定义、创建和发布产品数据;品牌所有者GLN作为产品数据源共享;EDI采购订单,预先发货通知、提货单、发票等交易数据在交易方之间共享。该方案的最终目标是向消费者提供产品信息,包括营养成分、过敏源、可持续性信息等;在追溯中更好地识别产品和位置;启用快速召回;加强可视化以支持安全处理流程;增强产品可视化。
(2)生产商/制造商
生产商/制造商环节的标识、采集与共享方案如图2-79所示。在标识层次,首先是保证关键流程(接收、原材料转换成半成品和最终产品、库存和分销)的内部追溯;GTIN和产品日期(批号或有效期)印在产品包装上用于分销;货物的接收和最终产品的分销要通过GTIN和批号保证内部链接。在采集层次,GTIN和产品数据(批号、序列号或生产日期等)打印在产品包装上(条码或人工识读字符);SSCC用GS1-128表示。在共享层次,使用GDSN定义、创建和发布产品数据;品牌所有者GLN作为产品数据源共享;EDI采购订单,预先发货通知、提货单、发票等交易数据在交易方之间共享。该方案的最终目标是通过使用GTIN、SSCC、条码和电子数据,减少手动流程的成本和时间,提高订单准确度和电子商务/网站信息的准确性,减少交付错误,以及提高现金流;通过条码中的唯一产品标识(GTIN和批次或序列号)和位置标识GLN的应用,增强产品可视化以支持安全搬运过程(停留时间、温度一致性、源位置等)。
图2-78 初级生产商环节的标识、采集与共享方案
图2-79 生产商/制造商环节的标识、采集与共享方案
(3)仓库/分销商
仓库/分销商环节的标识、采集与共享方案如图2-80所示。在标识层次,首先是保证关键流程(接收、配送、存储和分销)的内部追溯;GTIN和批号或有效期用于确保拣选产品的准确性,箱包装与托盘SSCC保持关联;发货通知包含GTIN、SSCC和GLN。在采集层次,GTIN、SSCC、GLN和条码用于收货验证、产品入库、产品拣选/语音拣选、货物创建以及物理事件数据采集等;GTIN和批号或序列号以及产品日期用于库存周转、质量控制过程/召回准备和订单管理。在共享层次,GTIN、SSCC和GLN用于电子数据交换;使用由工厂分配的GLN识别产品的来源和接收方。该方案的最终目标是,通过GTIN、SSCC、GLN、条码和电子数据的使用,优化接收效率,提高接收准确率、库存管理水平和收货速度,减少错误选择;使用GLN识别仓库地点和产品来源;GDSN数据交互确保产品尺寸、产品处理流程等的一致性;使用物理事件数据优化库存管理,管理产品的日期编码;通过GS1标准获得更好的数据从而提升劳动力规划和效率。
图2-80 仓库/分销商环节的标识、采集与共享方案
(4)零售商
零售商环节的标识、采集与共享方案如图2-81所示。在标识层次,零售商或餐饮店提供给消费者产品信息;主数据或事件数据(用于追溯)可以通过产品标签或扫描条码提供给消费者。在采集层次,GTIN、SSCC、GLN和条码用于收货验证、产品入库、库存补货、高效的POS流程以及物理事件数据采集;GTIN和批次或序列号和产品日期用于库存周转、质量控制过程、销售记录和召回准备。在共享层次,使用GDSN数据;由工厂分配的GLN可以验证产品的来源和接收方;GTIN、SSCC和GLN用于电子数据流程,包括EDI采购订单,预先发货通知、提货单、发票、货架供应、ERP系统更新以及产品召回自动报警触发等。该方案的最终目标是,通过GTIN、SSCC、GLN、条码和电子数据的应用,优化收货效率,提高库存管理水平并减少缺损;GTIN、GLN和条码的应用,便于快速准确的POS扫描结算,能够提高顾客忠诚度并加强会员管理。
图2-81 零售商环节的标识、采集与共享方案