диплом2015. Преимущества штрихового кодирования
 Скачать 0.69 Mb.
|
          ВВЕДЕНИЕС развитием информационной технологии всё острее встаёт вопрос быстрого и надёжного ввода информации о товаре в ЭВМ для последующего быстрого решения задач, связанных с фиксацией факта его поступления, получения, отгрузки, продажи, передачи на последующие этапы движения. Ручной ввод кода изделия, позиции или строки документа или предварительная подготовка данных на машинных носителях требуют больших затрат ручного труда, времени, часто приводит к ошибкам, и поэтому такая технология ввода информации в ЭВМ стала узким местом современных автоматизированных систем обработки данных Внедрение информационных технологий означает не просто присутствие компьютерной системы управления, но и необходимость наличия цифровых устройств в точках первичного сбора информации, призванных облегчить ввод информации, уменьшить число ручных операций и минимизировать число ошибок при вводе данных. В последние годы наиболее перспективным и быстро развивающимся направлением автоматизации процесса ввода, обработки информации становится штриховое кодирование. Штриховое кодирование – технология автоматической идентификации и сбора данных, основанная на представлении информации по определенным правилам в виде напечатанных формализованных комбинаций элементов установленной формы, размера, цвета, отражающей способности и ориентации для последующего оптического считывания и преобразования в форму, необходимую для ее автоматического ввода в вычислительную машину. Сейчас штриховой код наноситься на большинство продукции. В целом это заметно сказалось на развитии производства. Резко повысился уровень информированности руководителей и специалистов, задействованных в цепочке производитель – потребитель, уменьшились товарные запасы сырья и полуфабрикатов (их наличие колеблется в зависимости от спроса), заметно снизилась трудоемкость учетных операций с одновременным уменьшением численности персонала. Преимущества штрихового кодирования: – точность в идентификации объектов; – точный учёт складируемых или проданных товаров; – более экономичное использование рабочего времени; – увеличение скорости получения и обработки информации; – сокращение ошибок при автоматической идентификации объектов по сравнению с ручной. Объектом дипломного проекта является закрытое акционерное общество «Атлант». Целью дипломного проекта является создание автоматизированной системы идентификации готовой продукции. Автоматизированная система идентификации готовой продукции разрабатывается в целях внедрения новых информационных технологий на предприятии и представляет собой комплекс программно-технических средств, реализующих метод автоматической идентификации готовой продукции на основе системы штрихового кодирования. В первом разделе дипломного проекта описаны основные методы идентификации продукции, принципы построения и создания автоматизированных систем идентификации готовой продукции. Формулируется задача проектирования. Во втором разделе разрабатывается структурная схема системы, общий алгоритм функционирования системы, описывается расположение учетных точек в цеху предприятия, формулируются ошибки, возникающие в системе. В третьем разделе выбирается необходимое оборудование и программные средства для разработки программного обеспечения автоматизированной системы идентификации готовой продукции. В четвертом разделе описывается алгоритм функционирования программного обеспечения, основные функции и классы, разрабатывается программное обеспечение, тестируется данный программный продукт, оценивается его надежность и разрабатывается руководство пользователя. В пятом разделе описывается технико-экономическое обоснование, которое включает в себя разработку сметы затрат на программное обеспечение и расчет экономического эффекта. Шестой раздел посвящен охране труда и экологии, содержит описание оптимизации зрительного взаимодействия оператора со средствами отображения информации.
1.1 Обзор основных методов идентификации продукции Основными методами идентификации продукции являются: – рукописный; – радио-идентификация; – штриховое кодирование. Рукописный метод основан на регистрации продукции оператором при помощи записи данных на бумаге. Этот метод является не эффективным, так как человек может ошибиться, что может привести к потере данных, а, следовательно, и к затратам. Радиочастотная идентификация и штриховое кодирование относится к автоматической идентификации. Автоматическая идентификация позволяет исключить "человеческий фактор" при идентификации продукции, товаров или документов. Реализация этого решения предполагает выполнение следующих шагов: – присвоение каждому предмету определенного идентификатора (номера или кода); – нанесение на предмет специализированной метки, содержащей идентификатор; – считывание данных с метки цифровым устройством; – перевод данных метки в электронный вид. Радиочастотная идентификация(RFID) основана на считывании информации с метки. Метка представляет собой миниатюрное запоминающее устройство. Она состоит из микрочипа, который хранит информацию, и антенны, с помощью которой метка передает и получает информацию[3]. В памяти метки хранится ее собственный уникальный номер и пользовательская информация. Когда радио-метка проходит через зону чтения опросчика, она определенным образом изменяет его сигнал и возвращает его устройству опроса. Опросчик определяет разницу между излученным и принятым сигналами и выясняет таким способом идентификатор радио-метки[3]. Энергия для питания радио-метки берется из батареи, являющейся частью оборудования радио-метки (активная метка), или черпается из энергии несущего сигнала, обычно заряжающего встроенный в радио-метку конденсатор (пассивная метка). Частоты электромагнитного излучения считывателя и обратного сигнала, передаваемого меткой значительно влияют на характеристики работы радиочастотной системы в целом. Как правило, чем выше диапазон рабочих частот системы RFID, тем больше дальности, на которых считывается информация с радиочастотных меток. Классификация RFID-меток приведена на рисунке 1.1[2]. Низкочастотные метки имеют встроенные антенны в виде многоконтурных (несколько сотен) обмоток. Высокочастотные метки имеют одноконтурные обмотки (диполь-антенна). Наименьшими размерами и стоимостью обладают пассивные метки класса Read Only (только чтение) и малой дальности (расстояние до считывателя не более 2 метров). Радио-идентификация Низкие частоты Средние частоты Высокие частоты Активные Пассивные Активные Пассивные Активные Пассивные Read WORM R/W Read WORM R/W Read WORM R/W Read WORM R/W Read WORM R/W Read WORM R/W Рисунок 1.1 – Классификация RFID-меток Преимуществом активных меток по сравнению с пассивными является значительно большая (не менее, чем в 2-3 раза) дальность считывания информации и высокая допустимая скорость движения активной метки относительно считывателя. Преимуществом пассивных меток является практически неограниченный срок их службы (не требуют замены батареек). Недостаток пассивных меток в необходимости использования более мощных устройств считывания информации, обладающих соответствующими источниками питания. Информация в устройство памяти радиочастотной метки может быть занесена различными способами. Способ записи информации зависит от конструктивных особенностей метки. В зависимости от этого различают следующие типы меток[3]: – Read Only – метки, которые работают только на считывание информации. Необходимые для хранения данные заносятся в память метки изготовителем и не могут быть изменены в процессе эксплуатации. – WORM – метки ('Write Once Read Many") для однократной записи и многократного считывания информации. Они поступают от изготовителя без каких-либо данных пользователя в устройстве памяти. Необходимая информация записывается самим пользователем, но только один раз. При необходимости изменить данные потребуется новая метка. – R/W – метки ('Read/Write") многократной записи и мнократного считывания информации. К недостаткам RFID-систем относятся: – относительно высокая стоимость меток; – возможность экранирования некоторых радио-меток токопроводящими поверхностями, например листом фольги, что ограничивает возможность интеграции меток в металлическую упаковку, а также делает возможной ее намеренную деактивацию; – возможность сбоя при одновременном попадании в зону действия радио-сканера нескольких однотипных меток; – возможность сбоя в результате внешних помех, например воздействия электромагнитных полей компьютеров и мониторов. Штриховое кодирование – технология автоматической идентификации и сбора данных, основанная на представлении информации по определенным правилам в виде напечатанных формализованных комбинаций элементов установленной формы, размера, цвета, отражающей способности и ориентации для последующего оптического считывания и преобразования в форму, необходимую для ее автоматического ввода в вычислительную машину[1]. Из доступных технологий автоматической идентификации технология штрихового кодирования и штрих-кодовая метка приобрели наибольшую популярность. Прежде всего, это связано с простотой данной технологии и низкой стоимостью расходных материалов: нанесение штрих-кода на ярлык или упаковку обходится значительно дешевле нанесения радиочастотных меток. Если штрих-код наносится типографским способом, то на стоимости упаковки это не отражается, если же штрих-код печатается на самоклеящейся этикетке, то стоимость упаковки возрастает незначительно. Следует учитывать, что с каждым годом все больше производителей сами заботятся о нанесении штрих-кода на упаковку, и количество товаров, маркированных штрих-кодом также увеличивается, что, естественно, уменьшает затраты на самостоятельную маркировку. В технологии штрихового кодирования можно выделить следующие основные этапы: – создание штрихового кода при помощи специального программного обеспечения. – маркировка товара штриховым кодом (многие товары уже имеют на своей упаковке штрих-код, распечатанный типографским способом). – чтение штрихового кода (получение данных, закодированных в штриховом коде). Существует два способа нанесения штрих-кода на упаковку: – изготовление плёночного оригинал-макета штрих-кода, который используется для подготовки матриц для последующего полиграфического процесса печати упаковки «мастер-фильм». – нанесение штрих-кода на специальную этикетку, наклеивающуюся на товар или упаковку. Принтеры этикеток классифицируются по способу печати на принтеры с прямой термопечатью и принтеры с термотрансферной печатью. При прямой термопечати печатающая головка разогревается и воздействует на определенные участки термобумаги, образуя изображение. Материал, из которого изготавливаются этикетки, чувствителен к теплу, свету и механическим воздействиям. Поэтому срок службы таких этикеток обычно не превышает полугода, затем качество изображения ухудшается, возникают трудности при считывании штрих-кода. Обычно этикетки из термобумаги используют для товаров с небольшим сроком реализации[2]. При термотрансферной печати краситель со специальной ленты в принтере под воздействием тепла переносится на этикетки. Этикетка может иметь в качестве основы обычную бумагу, картон или синтетический материал. Этикетки, напечатанные на термотрансферном принтере более долговечны и устойчивы к внешним воздействиям, их можно использовать для маркировки товаров с длительным сроком реализации (до двух лет)[2]. Штриховой код – это код, представляющий знаки с помощью наборов параллельных штрихов различной толщины и шага, которые оптически считываются путем поперечного сканирования[1]. Следующий этап, после печати штрихового кода – это получение данных или чтение штрих-кода. Существует несколько классов устройств, предназначенных для чтения штрихового кода, это: – сканеры штрих-кода; – терминалы сбора данных; – щелевые считыватели штрих-кода; – сканеры световое перо. Сканер штрих-кода предназначен для чтения штрих-кодов с различных поверхностей: если это стационарный сканер, то предмет со штрих-кодом просто подносится к окну сканера, чтение штрих-кода в этом случае происходит автоматически; если это ручной сканер, то его необходимо взять в руку, навести луч сканера на штрих-код и нажать кнопку для чтения штрих-кода. Для чтения штрих-кода при помощи сканера не обязателен непосредственный контакт с самим штрих-кодом: максимальное расстояние считывания может меняться в зависимости от модели сканера от 20 до 300 мм (промышленные сканеры могут читать и с большего расстояния). Сканер распознает и считывает штрих-код, переводит данные штрих-кода в электронный вид и передает для дальнейшей обработки в ПК. Терминал сбора данных – это своего рода многофункциональный сканер штрих-кода, снабженный внутренней памятью и процессором, способный накапливать и обрабатывать данные по считанным штрих-кодам[2]. Щелевой считыватель штрих-кода – сканер штрих-кода, предназначенный для чтения штрих-кодов с карточек. Чтобы прочитать штрих-код, нужно провести карточку вдоль щели устройства[2]. Сканер световое перо – это специализированный сканер штрих-кода, используемый в офисах для чтения штрих-кодов с ровных поверхностей. Чтобы прочитать штрих-код, нужно быстро провести головку сканера вдоль штрих-кода[2]. На сегодняшний день выделяют два типа штриховых кодов: одномерные и двухмерные[1]. Одномерный штрих-код можно встретить на большинстве товаров. Он представляет собой ряд прямоугольных полос, разделенных промежутками. Информация в нем содержится только в одном измерении и может быть считана обычным однолучевым сканером. Пример одномерных штрих-кодов приведён на рисунке 1.2. Двухмерный штриховой код можно встретить на акцизных марках ликероводочной продукции. Такой штрих-код содержит информацию на всей плоскости штрих-кода сразу в двух измерениях (рисунок 1.3). Двухмерный штриховой код можно считать при помощи специализированных сканеров двухмерных штрих-кодов. В двухмерных штрих-кодах можно закодировать существенно больший объем информации, но из-за сложности работы с ними и значительной стоимости оборудования (сканеров двухмерного штрих-кода) он пока не получил широкого распространения.  Рисунок 1.2 – Одномерные штрих-коды  Рисунок 1.3 – Двухмерные штрих-коды На данные момент существует более 300 стандартов штрих-кодирования. Различные стандарты используют различные алгоритмы кодирования. У каждого алгоритма существуют свои особенности такие как минимальная и максимальная длинна данных, ограничения на размер штрих-кода и т.д. различные стандарты имеют свои достоинства и недостатки и часто разрабатываются с учетом конкретной области применения. Наиболее популярные[1]: – Code 128: штрих-код переменной длины. Обычно кодируются буквенно-цифровые данные. Данный стандарт подходит для общего применения, например, для маркировки DVD-дисков, удостоверений личности и многих других целей. – EAN.UCC-128: штрих-код переменной длины. Обычно кодируются буквенно-цифровые данные. Этот международный стандарт разрабатывался для обмена данными между различными компаниями. Стандарт UCC.EAN-128 помимо данных, кодирует идентификатор (AIs), который позволяет определить тип закодированных данных и формат кодирования. UCC.EAN-128 кодирует данные, используя алгоритмы стандарта Code 128. – Code 39: штрих-код переменной длины. Обычно кодируются буквенно-цифровые данные. Данный стандарт широко используется уже много лет и является самым популярным в мире для общих задач. – UPC-A: 12-значный штрих-код фиксированной длины для кодирования числовых данных. Используется в американских розничных магазинах для идентификации товаров. Уникальные штриховые коды UPC-A разработаны UC-советом. – UPC-E: 6-значный штрих-код фиксированной длины для кодирования числовых данных. UPC-E – сокращенный вариант штрих-кода UPC-A. Данный стандарт используется для идентификации мелких розничных товаров, размеры которых не позволяют разместить на них полный штрих-код UPC-A. – EAN-13 (JAN-13): 13-значный штрих-код фиксированной длины для кодирования числовых данных. Уникальные штрих-коды EAN-13 разработаны EAN и являются расширенным вариантом UPC-A. Различие между ними заключается в том, что EAN-13 содержит также код страны. – EAN-8 (JAN-8): 8-значный штрих-код фиксированной длины для кодирования числовых данных. EAN-8 - сокращенный вариант штрих-кода EAN-13. Используется для маркировки мелких товаров, размеры которых не позволяют разместить полный штрих-код EAN-13. – Standart 2 of 5: штрих-код переменной длины для кодирования числовых данных. Данный стандарт используется с 60-х годов для маркировки авиабилетов и других целей. Также известен как Industrial 2 of 5. – Interleaved 2 of 5: штрих-код переменной длины для кодирования числовых данных. Обновленная версия Standart 2 of 5 и во многих случаях, заменившая его. Широко распространен на складах и в сфере дистрибуции. – Codabar: штрих-код переменной длины для кодирования числовых данных. В основном используется библиотеками, банками крови и плазмы. – PostNet: штрих-код фиксированной длины для кодирования числовых данных. С помощью PostNet кодируются 5- или 9-значные почтовые индексы, а также 11-значные коды доставки. – DataMatrix: двумерный штрих-код переменной длины для кодирования буквенно-числовых данных. При помощи данного стандарта можно закодировать намного больше данных, чем с помощью одномерных штрих-кодов на небольшой площади. Алгоритм DataMatrix также позволяет обнаруживать и исправлять ошибки. Широко используется для маркировки электронных компонентов и ярлыков багажа, в аптеках, маркировки удостоверений личности. – PDF417: двумерный штрих-код переменной длины для кодирования буквенно-числовых данных. PDF417 очень похож на DataMatrix и предоставляет немного больше возможностей, требуя, соответственно, больше места. Используется для общего применения, включая ярлыки на багаже, маркировку различных частей и на удостоверениях личности. Наличие штриховых кодов на товарах позволяет реализовать технологию управления товарными потоками на складе предприятия и оптовой базе, дающую возможность в любой момент времени знать, какой товар имеется в наличии и где он находится. Достигается это благодаря идентификации товаров, мест хранения, групповой тары, рабочих мест операторов. Любое перемещение предметов на складе сопровождается считыванием штриховых кодов и регистрацией происходящих изменений. Это позволяет автоматизировать различные функции управления и обеспечивать управление в реальном масштабе времени. Повышается эффективность всех операций, связанных с приемом, размещением, отбором и отгрузкой готовой продукции. В автоматическом режиме осуществляется подготовка комплектовочных и отгрузочных документов, форм материального учета и отчетности. Экономический эффект от внедрения технологий штрихового кодирования достигается благодаря ускорению оборачиваемости оборотных средств, обеспечению оперативного управления производственными запасами, снижению внутрискладских издержек, уменьшению потерь товаров и т.д. В нашей системе выбираем штриховое кодирование, так как оно зарекомендовала себя с лучшей стороны, и имеет ряд преимуществ: – точность в идентификации объектов; – точный учёт складируемых или проданных товаров; – более экономичное использование рабочего времени; – увеличение скорости получения и обработки информации; – сокращение ошибок при автоматической идентификации объектов по сравнению с ручной. В автоматизированной системе идентификации готовой продукции будем использовать Code 39, т. к. он является распространенным и прост в использовании. |