采用了马赞•萨吉尔提出的RFID技术在包装物流系统中应用的概念模型,用来描述当RFID技术应用于包装中时如何影响零售链中的包装物流活动。该概念模型其目的是便于理解在包装中使用RF1D技术如何影响供应链中的物流活动和物流过程,进而影响整个供应链。
为了探索RFID技术在包装中的应用,在概念模型中对应用RF1D系统的类型做了如下假设:
① 假设RFID技术已经完成并用于整个零售供应链中;
② 假设RFID系统已与其他的信息系统集成,如ERP和WMS等信息系统;
③ 假设提供的RFID技术在整个供应链过程中可提供准确的读取率和合适的读取范围;
④ 假设RFID标签以读写标签或能更新RFID标签相关的数据库的方式处理动态数据。
1、零售供应链过程
概念模型主要描述了当RFID技术应用于包装系统时在零售供应链中可能的物流过程和活动。概念模型研究的范围是FMCG相关的产品从制造工厂的充填点到最终用户的物流全过程,也包括订购过程。概念模型说明了当RFID技术应用于包装时如何影响包装输人、输出及在物流过程中的物流活动和它们之间的相互关系,概念模型研究的是使用了RFID技术的整个包装系统。因为RF1D标签中的数据与包装的层次和应用有关,所以在后面的物流过程图中也描述了在物流活动中的数据交换。
2、制造工厂
(1) 充填过程在充填过程中一类包装充填封口后与产品结合,形成一个整体直至最终 消费为止。在充填过程中标签的应用非常重要,标签被自动放入一类包装、二类包装和三类包装上,使下游环节能识别产品,并提供产品的相关信息。RFID标签可贴在包装上,也可埋入产品或包装中。RFID技术不影响产品填充包装过程的进行,但是在填充过程中应用RFID标签,可使后续的物流环节能够使用这项技术。
RFID标签如何应用到产品或包装中取决于产品的类型、包装设计和包装材料。当采用 将RFID标签埋人产品和包装中时必须考虑产品和包装的材料,因为RFID的通信会受到它所通过的介质的影响。另外,RFID标签不需要像条形码那样按照一定的方向排列,因为它不需要直线扫描。在托盘上如果安装一个永久性的RFID标签,就可以实现自动跟踪托盘,发现托盘被损坏和被盗的位置。
通过在充填过程中应用RFID技术,使标签所携带和涉及的信息发生重要的改变。标签所包含的信息取决于包装的层次。通常,一类包装的标签信息是直接面对最终消费者的,而二类和三类包装的标签信息用于核实产品的总数,理想情况下该信息用于整个供应链。在第 5章的案例研究中,制造工厂的充填过程中使用的二类和三类包装标签仅仅在工厂内部使用,因此在整个供应链的其他环节要数次重贴二类和三类包装的标签。而在一类、二类和三类包装中应用RFID标签,可使整个供应链使用这种技术,消除所有的重复贴标签活动,并 且一类包装标签所包含的信息不仅是直接面对最终消费者的信息,还是面向整个供应链的信息。在一类包装中应用RFID标签便于识别和检验一类包装的具体产品信息,而不仅是产品数量的统计(在二类或三类包装标签中的信息),因而向供应链提供了关于一类包装的更详细的信息。这些信息数据包括产品类型、数量、生产日期、价格、批次、到期日、制造商、发货商、收货商、订购数量、产品当前位置、产品通过的位置和搬运者等。
(2) 仓储过程托盘是仓储过程的主要单元载荷,故这里主要讨论在托盘上使用RFID 标签。在托盘上的标签信息比一类包装、二类包装标签包含的信息少许多。由于放置在托盘上的一类包装、二类包装标签提供了包装的详细内容,而不仅仅只是产品数量的统计信息,从而增加了托盘上货物的信息内容。
在仓库存储区安装阅读器,并且使用带有RFID标签的托盘后,可实现自动传递准确实时的数据,如产品数量、产品类型、托盘通过的物流点和托盘当前在仓库中的位置。跟踪和定位带RFID标签的托盘,可以通过几种不同的方法实现,如使用阅读器来确定标签的位置,或者使用带有阅读器的叉车定位托盘的存储位置(在每一个存储位置有一个标签告知叉 车具体的地址信息),然后确认需要被搬运的托盘。通过使用RF1D标签能自动定位、跟踪,获知所有托盘的总数和托盘装载的货物信息,提高了库存可见性,取消了人工存储、盘点核查货物等活动,避免了由于MWS中不正确的库存记录而产生的问题。库存的可见性也进一 步提高了定位托盘存放位置的准确性,并确保这些托盘在产品的过期日前被拣选,保证下游供应链中的产品有足够的保质期,避免因为不充足的保质期而使产品被供应链中的其他部门拒收的情况发生,减少产品浪费。
在仓库发货处安装阅读器后,装载带有RFID标签托盘的运输卡车通过发货处时,托盘可被系统自动识别,生成有关发货产品的类型和数量的信息。这些信息用于检验发货,保证 所发货物与订购货物一致。这种自动检验过程,可取消人工检验,减少货物被盗,提高发货效率。并且还能自动生成高级发货通知(advanced ship notifications, ASN),给中心仓库或配送中心提供详细的信息,如产品数量、产品类型以及发货可能到达的时间,并自动开具发票作为发货凭证,而不必人工开发票和签署发货文件。
通过在仓储过程使用RHD技术,可避免在卡车上放错托盘的问题出现,也使叉车司机不必先将托盘放在发货区待装检验,而直接装载托盘到卡车上,提高了发货速度,减少了叉车和货场的需求量。
3、配送中心
(1)收货过程货物到达配送中心后,卡车司机卸载货物。收货处的阅读器将自动识别托盘上的RFID标签,确认在配送中心卸载的托盘。托盘标签将提供配送中心有关接收的产品类型、到期日和数量等信息,可取消人工检验和贴标签活 动,减少劳动力支出、缩短收货时间,从而更好地使用货场通道、货场空间、运输卡车和卡车司机等资源。
当带有RFID标签的托盘被卸载时,系统会自动产生信息用于生成运输凭证,该凭证又被传输到制造工厂和运输公司,告知其已被配送中心接收的产品信息。整个过程不需要人工签署运输文件,并且减少了收货过程的相关管理工作。
与人工活动相比,RFID系统将提高收货工作的准确度。人工识别不可能发现全部的错误,特别是运输大批量多品种的产品时更容易出错,可能导致公司给用户错发产品或漏收产品。人工给托盘贴标签时也会产生错误,降低了库存量的准确性。而RHD系统能自动检验托盘库存,取消了人工贴标签活动,提高了配送中心的库存准确性。
另外,如果配送中心所接收货物的二类包装上带有RFID标签,可以提高产品信息数据 的准确性。因为RFID系统能自动获取二类包装中的详细产品信息,而不仅只有托盘上的货物总数的集合数据。RHD系统可以自动识别诸如不同产品类型所允许的不同二类包装数量、产品数量和保质期等信息,提高了收货的可靠性。而如果仅在托盘中使用标签,配送中心就必须随机抽查托盘装载货物是否与订单一致。
(2)存储过程配送中心的存储过程是由配送中心的专用卡车司机完成的。司机有两个任务:一是在仓储缓冲区分配存储位置并将到达的货物运送到仓储缓冲器存储,二是给空的拣选位置补货。由于配送中心的二类包装和托盘上使用RFID标签,可以传递实时准确的信 息,如产品类型、产品数量、产品在配送中心的位置等,实现了自动定位和自动识别,提高了司机进行上述活动的准确性和实时性,减少了人工劳动,加速了存储和拣选过程。
在第5章的研究中,配送中心使用3种方法在仓储缓冲区分配存储位置,所有方法的目的都是使到货托盘尽可能靠近拣选位置,方便给拣选位置进行补货。人工的T方法耗时且容易出错,而采用RFID技术可以自动定位合适的空的储存货架位置,引导司机直接把收货 托盘放置在合适的位置,因此减少了人工劳动,避免由于错误的库存信息而使托盘放错位置等相关问题发生。
在给空的拣选位置补货时,一般采用“先进先出”(First-In-First-Out)原则,避免产 品超过它的保质期或者由于没有足够的保质期而被供应链的其他部门拒收。在传统的配送中心,司机并不清楚最早存放的托盘位置,而且会对最早存放托盘的位置进行补货。另外,厂家生产的同一批产品有时也有不同的保质期,因此“先进先出”规则并不完全合适。由于快到期的产品没有及时被拣选,有些产品会过期。而使用带RFID标签的托盘,能够实时观察产品的保质期,便于产品及时拣选更新。如果司机在错误的拣选位置补货或者产品即将到 期,系统会自动通知配送中心,避免了产品因为保质期不足而被拒收的情况发生。
及时给空的拣选位置补货是提高拣选效率的重要措施。在传统的配送中心,当拣货员在 拣货时发现待拣选的货物不足时,需要及时告知卡车司机待补充的产品及相应的拣选位置。如果拣选位置没有及时补货,拣货员要在拣选位置等待司机进行补货或者先拣选其他货物之后再返回该位置进行拣选,产生重复低效的活动。使用RFID技术后,系统将给WMS系统 提供产品类型、数量及在拣选区的位置等相关的信息。当有产品需要补货时,自动产生补货订单,通知卡车司机,保证司机能够及时在恰当的拣选位置补货,提高拣选的效率和正确率。
(3) 拣选过程拣选过程是配送中心的核心过程,也是劳动强度最大、最耗时的过程。传统的拣选过程包括拣选、贴标签、将二类包装堆码到笼车或托盘上几个物流活动。由于在发货等后续环节需要验证装载货物的正确性,所以在放置二类包装时,拣货员必须确保产品没有损坏,拣选标签被贴在二类包装的适当位置。使用RFID技术后,由于不需要在二类包装上贴标签,避免了不正确的贴标问题,使拣选过程更快更准确。另外,由于拣选位置被及时补货,拣货员不会在拣选位置等待补货,也提高了拣选效率。
拣选过程中进行两次检验。第1次检验在拣选位置拣选货物后进行, 检验每个被拣选的二类包装,防止拣选操作时发生错误;而第2次检验在货物拣选结束后进行,要求拣货员取走拣选错误的产品并重新进行拣选。使用带RFID标签的二类包装后,两次检验都可以不需要人工干预,自动完成。系统将自动检验被拣选的二类包装内的产品类型和数量,确保所拣选货物与订单一致,减少了人力耗费,增加了发货的准确性,提高了配送服务水平。
在传统案例中,笼车或托盘装满后,关闭笼车或用收缩薄膜固定托盘,贴上目的地标签(含零售卖场编号)并运送到按目的地进行编号排列的规定位置。目的地标签被发货员用于组织发货,卡车司机也用它来核实发往各个零售卖场的笼车和托盘。而在RFII)系统中省略 了贴目的地标签这一环节,卡车司机可以使用手持阅读器识别带RFID标签的笼车和托盘, 确认发往各个零售卖场的容器。
(4) 发货过程在传统的发货过程中,如果配送中心与零售卖场非同一家企业,还需要人工检验待发送的二类包装。由于产品的类型多、数量大、运输多样,使得采用人工检验所有的二类包装是不现实的,会大量消耗时间、空间和人力,并且无法保证发货的准确性。采用RFID技术后,将RIFD标签应用于二类包装上,使拣选过程更准确,确保零售卖场的订 单货物被正确拣选,取消了发货过程中的人工检验活动,加快了发货进程。
在笼车和托盘上应用RFID标签,将提高发货调度员安排发货的效率。在传统发货过程中,货物被拣选前,由发货调度员决定哪个目的地编号的订单货物将被发货。发货调度员以 一个订单上货物的总量来确定需要的笼车和托盘数量。当货物被拣选后,发货员核查每个订单上的笼车和托盘的实际数量,然后通知卡车司机需要运送到零售卖场的准确的容器数量, 检验卡车的运送能力。使用了 RFID技术后,阅读器可自动识别笼车和托盘的目的地编号, 定位容器所在的位置。使得配送中心能够确定未被占用的发货区位置,并自动检验每次发货 所包含的笼车数量。当一批待发货物装载太多的笼车和托盘,或者笼车和托盘被放置在错误的目的地位置时,系统将警报提示。货物发送到零售卖场后,还可以自动追踪笼车和托盘,及时发现笼车被损害或被盗的位置。
配送中心的发货处安装阅读器后,装载带有RFID标签的托盘、笼车和二类包装的运输卡车通过发货处时,容器可被系统自动识别,确认货物被装载的时间。当货物装载不正确或不完整时,系统发出警报,增加了发货的准确性。除此之外,系统还能自动生成高级发货通知(ASN),将正在发货产品的详细信息提供给零售卖场、运输商和配送中心,使零售卖场
做好收货和补货准备。使用RHD系统提高了发货过程的准确性,减少了劳动力支出,加快了发货进度,极大地提高了发货通道和发货空间的利用率,使及时配送成为可能。
总之,使用RFID系统使配送中心的收货、存储、拣选和发货准确性提高,从而增加了配送中心库存水平的准确性,使产品及时配送,减少了零售卖场的拒收情况的发生,提升了配送服务水平。
此外,配送中心使用RFID技术后能够有效提高配送中心的安全性,保持货物的完整。通过在所有货场通道、大门和窗户上安装阅读器,配送中心能够自动监测到未经许可移动托盘和二类包装的行为,防止货物被盗。
最后,配送中心使用RFID系统,将会扩大其客户范围。在荷兰的零售供应链中,当配送中心与零售卖场分属不同的企业时,配送中心必须对发送的产品的二类包装进行抽检,以确保按照订单进行配送。但这种人工检验活动会耗费大量人力、物力和时间,减少了配送中心的收益率。而采用RFID系统,配送中心保证客户订单准确配送,而无需耗费大量人力,从而更能满足对配送高标准要求的客户的需求,扩展了客户范围,提高了收益率。
4、零售卖场
(1) 收货和发货过程当货物通过安装有阅读器的零售卖场的收货人口时,RFID系统可自动识别带有标签的托盘、笼车和二类包装。传统的零售卖场在收货时,需要根据配送中心的发货凭证检验接收的托盘和笼车数量,确保没有容器丢失。一些零售卖场还需要检验接受的二类包装,以核实其是否与订单一致。
如果订购的货物与接受的货物有出人时,卡车司机和零售卖场的收货员必须花费时间核实漏发或错发的产品,将问题记录在运输文件上。而使用RFID系统后,货物将在货场入口自动被检验以保证接受的产品类型和数量与订购的一致,取消了人工检验活动,减少了收货所需的时间。同时系统自动生成收据,而无需人工签署运输文件等管理工作。
货物在零售卖场卸载后,笼车、托盘、返回的产品、可重复使用和可返回的包装被装载在卡车上运回配送中心。使用RFID标签后,它们通过零售卖场的收货人口时可被自动识别,而省去卡车司机人工确认返回容器与产品数量的工作。
在零售卖场中,如果每件产品都带有RFID标签,可利用安装阅读器的自动检查站实现顾客购物的自助结算。顾客购买的每一件产品都能够被阅读器自动识别,加快了购物结算进程,减少了顾客结算时间。由于卖场工作人员不用人工扫描产品条形码结算,从而减少了的卖场的劳动力需求。
此外,在零售卖场使用RFID系统也减少了产品被盗。安装在零售卖场的自动检查站、货场人口和货场通道内的阅读器能够检测到未经许可的产品移动,防止购物者和员工偷盗。目前欧洲的零售卖场在产品上应用EAS (electronic article surveillance)标签,利用EAS系 统防止产品丢失。而使用融合了EAS功能的RFID标签,零售卖场不再需要使用EAS标签。RFID标签还能处理和追踪特殊产品,如果产品被盗,将通过RFID系统进行追踪和定位,最终物归原主。
总之,RFID系统使零售卖场的收货和发货过程更快更准确。收货时,取消了人工检验活动,减少了的劳动力支出、缩短了收货时间,提高了运送卡车的利用率。使零售卖场可将收货处的员工安排从事更多服务性的工作,或削减员工数量以减少成本。此外,由于每件产品都包含RFID标签,实现了自动购物结算,进一步减少了劳动力支出,提高了顾客满意度。
(2) 补货过程补货过程不仅取决于产品本身,而且也取决于零售卖场的零售概念。关注消费者购物感受的零售卖场倾向于将一类包装(单个产品)补充到货架上。而另一些零售卖场则将二类包装补充到货架上或将补货托盘放置在存货地面完成补货。补货过程中所完成的活动不受RHD技术的影响。不过,在包装上使用RHD技术便于实时了解零售货架上和卖场仓库中存放的产品种类和数量,可提高卖场的补货效率。
零售货架上产品更替的动态监测是卖场实现高效准确补货过程的关键因素。通过在零售卖场仓库安装阅读器监测托盘和二类包装的存储情况,实时提供有关产品库存的详细信息。而同时通过零售货架上安装的阅读器监控货架上的产品和二类包装,动态更新库存系统,提供货架上产品存储的详细信息,或者携带手持式阅读器沿卖场购物通道扫描货架上的产品,更新库存系统。
采用在产品上应用RFID标签的FRID系统支持3种层次包装(一类包装、二类包 装和托盘)的补货。而仅在二类包装上应用RF1D标签的系统,仅向库存系统提供零售 货架上二类包装的数量和位置。当二类包装未装产品时,阅读器仍将识别出该容器.使库存系统不能及时更新产品的数量。因此卖场员工必须人工取下货架上的空的二类 包装,才能更新库存系统中装载产品的二类包装数量和产品数量。二类包装上的标签 虽然不能提供像产品标签那样详细的信息,但仍然能够提供如货架上二类包装容器的 库存量等有限的信息。
传统的零售卖场中,员工不了解当前或潜在的产品缺货情况,不能准确判断由于天气、促销和节假日等带来的无预期的销量增加或减少的情况。而采用RFID技术后,利用阅读器监控产品和二类包装的库存,当产品的库存水平低于预定水平时,系统可及时通知员工向货架补货。由于可以动态监测零售货架上的产品销售情况,产品的订购需求可以随时进行更改。在产品快售完之前或销售较慢库存量大时,能够及时更改订购水平适应销售需求。同时这种对产品库存的动态监控,加速了产品的流动,减少了产品在零售卖场库存的机会,降低了零售卖场的库存水平,从而降低了库存投资。最终导致卖场出现两种发展趋势(依据零售卖场的营销模式),如通过缩小卖场规模,降低租赁成本,或与之相反,增加卖场的产品类型,扩大经营范围。
此外,利用阅读器还可以监控产品的保质期。卖场根据产品的保质期,在产品接近到期日之前做出促销决定,提高产品销售服务质量,避免因产品过期不能出售而出现成本耗费。
5、订购过程
通过联合使用RFID系统可以极大地改善零售卖场和配送中心的订购过程。在供应链中各部门合理地安装阅读器,使供应链的参与者自动监控带RFID标签的托盘、二类包装和产品的类型、数量以及当前位置。库存系统将自动更新并提供准确的信息如库存产品的类型、数量和存储位置。这种实时的库存信息能够在整个供应链共享,使供应链内的公司及时调整生产、订购等计划满足消费者的需求。从而减少因预测订购不准确带来的库存问题,确保在低库存水平下产品的充足供应。
(1) 零售卖场的订购过程传统的零售卖场产生订单的过程各异。大多数零售卖场使用手持式终端生成订单的模式,另一些零售卖场通过销售点系统保持对卖场库存水平的跟踪,提供将要订货的产品和数量。而使用RFID系统后,安装在货架上和库房中的阅读器将随时动态监控托盘、二类包装和产品,持续给库存系统提供实时准确的库存信息,因此当库存量不足时,系统自动产生订单。
与使用手持式终端生成订单的传统模式相比,使用RFID的系统提高了订货的准确性,改善了库存管理。例如,当订单使用手持式终端产生时,会产生诸如订购产品数量和产品类型错误的问题。而使用RFID系统将不会发生这些错误,增加了订购的准确性。并且卖场产生订单的过程不需要人工操作,因此减少了劳动力支出,提高了订单生成的速度。
与销售点系统相比,使用RFID系统生成订单也具有独特的优势。由于销售点系统仅仅登记已售出的产品,而不记录被盗的产品,导致库存信息记录不准确,因此还必须由人工持续进行库存盘点以维护库存系统的准确性。
在零售卖场中使用RFID系统进行订货还可以实现供应商管理库存VMI (vendor man- aged inventory)。配送中心可以通过订购系统共享零售卖场的销售和库存信息,由于订购系统持续更新产品类型和数量等库存信息,所以配送中心能够及时获得卖场需求信息,自动生成订单。并且根据配送中心的拣选、发货、运输的时间安排计划,合理规划订单拣选的时间,减少卖场订货至交货的时间,满足卖场的供货需求。
由配送中心自动生成订单的模式也将提高运输灵活性。订单的处理不再依靠时间安排表,而根据运输卡车的装载率决定,从而提高卡车的利用率。另外,配送也能根据零售卖场的潜在缺货状况作相应调整,使出现多种潜在缺货情况的卖场优先被配送。
(2) 配送中心的订购过程在传统的模式中,配送中心通过订购管理系统向制造商提交订单。由于订购系统不能实时准确地更新库存水平,导致订购出现错误。而采用RFID系统后,配送中心能够获得准确的库存信息,自动生成订单,避免了订购错误。
正如配送中心根据共享的零售卖场的库存信息自动生成卖场订单一样,制造商也能通过配送中心和零售卖场的库存信息共享产生订单。库存的实时监控与信息共享使制造商能够根据卖场的产品销售情况调整生产与配送。由制造商根据下游供应链环节的库存量自动产生订单是供应商管理库存(VMI)的一种合作模式。由于制造商能够动态监控产品在零售卖场的销售情况,使制造商能够针对市场需求波动做出快速响应。
此外,制造商利用共享的库存信息数据,通过改变三类包装的型式和规格,优化配送结构,为配送中心和零售卖场合理配送,满足其需求变化。例如,制造商获得零售卖场的产品销售信息后,可以根据产品销售情况为零售卖场配送定制的混合托盘。定制托盘发往配送中心,经RHD系统自动识别后,直接转运到零售卖场,而无需在配送中心进行存储和拣选,缩短配送时间,提高了配送效率。
从概念模型上看,制造商应用标签到一类、二类和三类包装上不可能直接从包装上获得利益,同时在制造厂的填充过程使用RF1D的各类标准也不可能获得潜在的利益,但它可以通过使用在三类包装上的RFID标签来保证在仓储过程的利益。
概念模型表明:配送中心通过使用一类包装的标签可获得许多利益。当使用RFID技术在二类包装上时拣选一个订单平均可减少25%的时间,这表明配送中心劳动力密集的活动可减少25%。