Сериализация и агрегация как основы процесса маркировки

Сериализация и агрегация базовые термины для тех, кто начинает заниматься вопросами идентификации и прослеживаемости продукции. Формально, определения агрегации и сериализации очень просты: совокупность процессов получения кода, его нанесения, контроля качества нанесения и отбраковка в случае некачественного кода называется сериализацией. В свою очередь, процесс, при котором формируется групповой код на базе считывания всех идентификаторов единиц продукции в упаковке, называется агрегацией. Рассмотрим подробнее, что за этим скрывается. Классы оборудования для маркировки и их функционал

В методических рекомендациях по внедрению маркировки указано, что в состав оборудования должны входить:

система позиционирования упаковки автоматика позиционирования система технического зрения принтер, термопринтер аппликатор и т.д.

Эта формулировка отражает только классы требуемого оборудования. Но с точки зрения проекта внедрения на предприятии нужно разбить это аппаратное обеспечение по выполняемым им функциям, которые должны выполняться для успешного внедрения программно-аппаратного комплекса, обеспечивающего идентификацию и прослеживаемость продукции.

В терминах Track&Trace, это звучит так. Продукцию нужно промаркировать (т.е. сериализовать). Далее продукцию нужно агрегировать: сформировать групповой код на основе индивидуальных кодов – это задача оборудования по агрегации. Также необходимо дополнительное оборудование, с помощью которого будет осуществляться учет и перемещение каждой единицы товара, например: из гофрокороба в гофрокороб, отборы проб, складские операции, отгрузка контрагентам и т.д. Эти операции осуществляются с помощью терминала сбора данных (ТСД).

И есть еще один класс устройств, который нужен крупным производителям, - это станции станции управления складами, они требуются при большом объеме отгрузок. В этом случае многие операции, например перемаркировка, могут осуществляться прямо на складах.

При любом проекте внедрения, для предприятий любого масштаба от самых маленьких до гигантов обязательными являются 3 первых класса устройств: станции сериализации, станции агрегации и ТСД для ручных операций.

Сериализация

Станция сериализации должна осуществлять всего 3 операции: нанесение кода после получение его из ИС верхнего уровня, как правило, это Track&Trace система уровня L3; проверка качества нанесения маркировки с помощью машинного зрения и наконец, это отбраковка. Последнее — это устранение упаковок с кодами, которые система машинного зрения признала невалидными: некачественными или не принадлежащими этой партии.

Установка сериализации может иметь несколько вариантов исполнения. Если методические рекомендации для отрасли позволяют клеить стикеры с кодом, то самый массовый – станция с возможностью этикетирования. На производственную линию можно поставить аппликатор этикеток с принтером, который предварительно наносит код на стикер, а затем происходит наклеивание.

Это самый простой сценарий. Он может быть выполнен даже вручную: нужен термотрансферный принтер для печати стикеров, которые потом сотрудник сам наклеивает на упаковку. Но это подходит для самых маленьких производств. Если объем выпускаемой продукции составляет несколько тысяч в месяц, то надо ставить аппликатор на производственную линию. Он и будет обеспечивать данный бизнес-процесс. Это отлаженная технология, стандартизированный процесс, на рынке представлено много качественных решений от нескольких десятков производителей.

Описанный метод маркировки называется «нанесение кода с помощью промежуточного стикера». Он несет в себе дополнительные операционные затраты (постоянная закупка этикеток). Его недостатками также является то, что стикер может отклеиться; он может истереться, искривиться, пострадать от солнечных лучей, кроме того, надо контролировать состояние клея. Также надо вовремя заряжать бобины, менять картриджи с правильно подобранными чернилами.

Для средних и больших производств такой способ не оправдан, из-за слишком больших операционных расходов и других проблем, усложняющихся при масштабировании производства. Им нужно использовать метод прямой печати (лазерной, пьезоструйной или термоструйной).

Системы сериализации на российском рынке, как правило, имеют термоструйные системы печати с полудюймовым печатающими головками, они слабо отличаются друг от друга, т.к. по факту это все разработки Hewlett-Packard. И независимо от конкретного вендора такое решение можно относительно легко заменить на аналогичное. Важными аспектами также являются уровень операционных расходов и технической поддержки, например, иногда поставщик может лишь гарантировать, что заменит вышедшее из строя оборудование в течение 6 недель. Далеко не для всех производств такой длительный простой допустим. Местные производители оборудования могут взять на себя обязательства по устранению неисправности за 1 день.

Стоимость владения и стоимость обслуживания оборудования являются также важными факторами. Возможны ситуации, когда дорогое оборудование имеет высокую стоимость обслуживания, но и дешевое оборудование может требовать высоких операционных затрат и быть дорогим в обслуживании. Это значит, что в момент закупки оборудования не рассматривались такие вопросы, как «какова будет совокупная стоимость владения за 5-летний период?», «во сколько обойдется техническая поддержка в режимах 5/2 и 24/7?», «есть ли у поставщика скал запчастей на территории России?». На рынке есть пример, когда компания отказалась от приобретенного оборудования, т.к. совокупные операционные расходы в течение 2х лет превысят эксплуатационные расходы на приобретение и обслуживание оборудования от другого поставщика.

Агрегация

Как было сказано выше, это процесс объединения товаров в групповую упаковку с сохранением информации о взаимосвязи кодов каждого вложенного товара с нанесенным на упаковку групповым кодом. Он используется в дальнейшем для логистических операций при перемещении товара, приемке и т.д. Это избавляет от того, чтобы в розничной торговой точке фиксировать при приемке по отдельности каждую индивидуальную единицу товара, что существенно сокращает логистические затраты.

Операцию агрегации можно проводить с помощью терминала сбора данных, это т.н. ручная агрегация. Это простая операция, для осуществления которой нужно ПО. Следующий класс систем агрегации – это полуавтоматические установки с агрегационными столами.

Если на производстве есть конвейер, то ситуация упрощается. Нужно поставить на линию камеру машинного зрения, являющуюся частью установки, которая фиксирует, что именно попало в групповую упаковку. По факту ее заполнения генерируется еще один код, который в этом случае, как правило, печатается на стикере, который приклеивается автоматическим аппликатором или оператором производства на групповую упаковку.

Существует еще класс решений по агрегации, которые устанавливаются на автоматические линии, это системы агрегации в кейспакерах. На рынке предлагаются различные решения: от самих производителей кейспакеров, есть решения в виде наборов, которые устанавливаются от в кейспакеры разных моделей, со счетной и послойной логикой.

На рынке есть множество технологий агрегирования, которые имеют разное применение в зависимости от того, что именно производится. В случае если упаковка является картонной коробкой (параллелепипедом), можно унаследовать те решения (для кейспакеров), которые уже применяются на фармацевтическом рынке. Для других типов упаковки сейчас готовых коробочных решений, которые можно было бы взять и поставить, иногда просто нет. Выходом является следование комплексному подходу. На рынке есть готовые станции управления агрегацией, камеры машинного зрения, наборы датчиков, которые отслеживают работу производственной линии.

Необходимо обратить внимание на важный момент. При комплектации системы агрегации камерами машинного зрения нужно предусмотреть, чтобы они имели существенный запас по разрешению. Потому что рано или поздно для всех отраслей будет добавлено требование об использовании полноценного криптохвоста в коде маркировки. И как бы хорошо ни была настроена система агрегации, если объективу камеры не хватит разрешающей способности (мегапикселей), то в ее работе гарантированно будут постоянные ошибки и сбои.

В некоторых случаях помимо требуемого оператором кода маркировки целесообразно для проведения операции агрегирования еще наносить и хелпер-код (вспомогательный). Он не соответствует действующим требованиям, это как правило, просто QR или другой DataMatrix код низкого разрешения, который клеится сверху на крышку емкости (бутылки). В базе данных Track&Trace системы он привязан к обязательному коду маркировки высокой емкости. Когда бутылки приходят на установку агрегации и помещаются в гофрокороб, камера машинного зрения сверху считывает хелпер-коды. А т.к. между ними и обязательными идентификационными знаками установлено однозначное соответствие, то установка агрегации может выполнить свою задачу, сформировав корректный групповой код.

Это допустимый сценарий, он стал массовым, например, на алкогольном рынке, где требования устанавливают наличие акцизной марки на боку бутылки. И тут без хелпер-кода крупного разрешения (который, как правило, содержит только порядковый номер бутылки/банки в партии) для агрегации обойтись очень трудно.

Подводя краткие итоги отметим, что к выбору решений для сериализации и агрегации всегда нужно подходить осторожно и учитывать все индивидуальные особенности предприятия. Если внутри компании такой экспертизы нет или она недостаточна, то лучше обратиться к услугам внешнего консультанта, который поможет сделать функционально подходящий и экономически оправданный выбор.