Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar Gépészmérnöki Logisztikai és termelésirányítási
szak szakirány
Szám: 2012-GE-BGL-L Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék 3515 Miskolc-Egyetemváros
Szakdolgozat
A JIG-ek termelés közbeni azonosítása és nyomon követése a Shinwa Magyarország Precíziós KFT.-nél
Készítette: Simon Gábor 1
Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar Gépészmérnöki Logisztikai és termelésirányítási
Szám: 2012-GE-BGL-L Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék 3515 Miskolc-Egyetemváros
szak szakirány
SZAKDOLGOZAT FELADAT 1.1.1.
Simon Gábor Neptun kód: U3FPWL BSc gépészmérnök jelölt részére
A tervezés tárgyköre:
Logisztika
A feladat címe:
A JIG-ek termelés közbeni azonosítása és nyomon követése a Shinwa Magyarország Precíziós KFT.-nél
A feladat részletezése: 1. Ismertesse a Shinwa Magyarország Precíziós Kft. tevékenységét és az ahhoz kötődő logisztikai folyamatokat! 2. Mutassa be a JIG-ek gyártási folyamatát és a hozzá kapcsolódó logisztikai tevékenységeket! 3. Vizsgálja meg a gyártási folyamat hatékonyságát elemezze azok hibáit, gyengeségeit! 4. Tegyen javaslatot a JIG-ek gyártás közbeni automatikus azonosítására és nyomon követésére!
A feladat kidolgozásánál alkalmazzon lehetőség szerint ábrákat, táblázatokat és a fenti vizsgálatokat, elemzéseket, valamint a fejlesztési javaslatokat számításokkal támassza alá.
Tervezésvezető: Konzulens: Instruktor: A szakdolgozat kiadásának időpontja: A szakdolgozat beadásának határideje:
Telek Péter egyetemi adjunktus
2012. szeptember 17. 2012. november 19.
tanszékvezető
2
1. A szakdolgozat módosítása:
szükséges (a módosítást külön lap tartalmazza) nem szükséges (a megfelelő rész aláhúzandó)
Miskolc, ……… tervezésvezető aláírása 2. A tervezést ellenőriztem:
(1) (2) (3) (4) tervezésvezető aláírása beadható
3. A szakdolgozat
nem adható be Miskolc, ……… konzulens aláírása
tervezésvezető aláírása
… szövegoldalt, … db rajzot, …egyéb mellékletet tartalmaz.
4. A szakdolgozat
5. A szakdolgozat bírálatra
bocsátható nem bocsátható
A bíráló neve: ……………………….. Miskolc, …… tanszékvezető aláírása 6. Osztályzat:
a bíráló javaslata: ………………………..……………………….. a tanszék javaslata: ………………………..……………………….. a Záróvizsga Bizottság döntése: ………………………..………..
Miskolc, …. ….. a Záróvizsga Bizottság elnökének aláírása
3
Tartalomjegyzék
1. Szakdolgozatom témája .................................................................................................. 6 1.1 A Shinwa bemutatása.................................................................................................. 7 1.1.1 A vállalati filozófia ........................................................................................... 7 1.1.2 A Shinwa csoport bemutatása ........................................................................... 8 2. A JIG-ek gyártási folyamatának bemutatása ............................................................. 10 2.1 JIG-ek bemutatása..................................................................................................... 10 2.1.1 Festő JIG-ek.................................................................................................... 12 2.1.2 Maszkoló JIG-ek ............................................................................................. 12 2.1.3 Adapter JIG-ek................................................................................................ 13 3. Gyártási folyamat bemutatása, hibáinak elemzése ................................................... 15 3.1 Jig-ek jelenlegi útvonala a fröccsöntéstől a selejtezésig ........................................... 15 3.2 Folyamat bemutatási, jelenlegi hibák feltárása ......................................................... 16 3.3 Jelenlegi azonosítási rendszer által használt eszközök ............................................. 17 4. Javaslat a JIG-ek gyártás közbeni azonosítására és nyomon követésére ................. 19 4.1 Azonosítási technikák ............................................................................................... 19 4.2 Kézi és automatikus adatbevitel összehasonlítása .................................................... 21 4.2.1 A kézi adatbevitel problémája ........................................................................ 21 4.2.2 Automatikus adatbevitel.................................................................................. 21 4.3 RFID technológia bemutatása ................................................................................... 23 4.3.1 RFID történelme ............................................................................................. 23 4.3.2 A rendszer pontos meghatározása .................................................................. 23 4.3.3 RFID rendszerek legfontosabb jellemzői ........................................................ 24 4.3.4 működési elvének bemutatása ......................................................................... 24 4.3.5 Aktív és passzív transzponder legfontosabb jellemzői .................................... 25 4.4 A rendszer alapeszközei............................................................................................ 26 4.4.1 RFID címkék ................................................................................................... 26 4.4.2 A fő memóriatípusok az RFID technológiában .............................................. 27 4.4.3 RFID olvasók .................................................................................................. 28 4.5 RFID rendszerek ....................................................................................................... 29 4.5.1 Mobil adatbefogadó rendszer ......................................................................... 30 4.5.2 Kapuazonosító hálózatos rendszerek .............................................................. 30 4
4.5.3 Vezérlő, irányító rendszer ............................................................................... 31 4.5.4 Helymeghatározó rendszer ............................................................................. 31 4.6 RFID szabványok ..................................................................................................... 32 4.6.1 EPC global bélyeg protokollok ....................................................................... 33 4.6.2 EPC global...................................................................................................... 34 4.6.3 RFID által használt frekvenciasávok .............................................................. 36 4.7 Azonosítási és nyomon követési rendszer telepítésének folyamata ......................... 37 4.7.1 Megvalósíthatósági tanulmány ....................................................................... 38 4.7.2 Alkalmazott címketípus ................................................................................... 39 4.7.3 Gazdaságossági szempontok jellemzése ......................................................... 40 4.8 Rendszerterv festő és adapter JIG-ek útvonalára ...................................................... 42 4.9 Rendszerterv maszkoló JIG-ek útvonalára ............................................................... 44 4.10 Rendszer telepítése ................................................................................................. 46 4.10.1 RFID tagok költségei .................................................................................... 46 4.11 RFID használata veszélytelen? ............................................................................... 46 4.11.1 A digitális vírus ............................................................................................. 48 4.12 RFID nehézségei, problémái................................................................................... 49 4.12.1 Olvasók ütközése ........................................................................................... 49 4.12.2 Transzponderek ütközése .............................................................................. 50 5. Összegzés.............................................................................................................. 51
6. Ábrajegyzék ........................................................................................................ 52 7. Táblázatjegyzék .................................................................................................. 52 8. Diagramjegyzék .................................................................................................. 53 8. Felhasznált irodalmak, források ....................................................................... 54
5
1. Szakdolgozatom témája: A Shinwa tevékenységi területe az audió berendezések gyártása, összeszerelése az autóipar számára.
Ezek a berendezések nagy darabszámból tevődnek össze például: gombok,
mechanikai alkatrészek, műanyag részegységek…stb, és ezeknek az alkatrészeknek a nyomon követése és azonosítása nagy kihívás elé állította a vállalatot. A Shinwa a gyár kapuinak megnyitása óta próbál kidolgozni egy megfelelő rendszert arra, hogy az úgynevezett JIG-ek rendszerszinten is követve legyenek, de a mai napig nem sikerült erre a problémára egy hatásosan működő megoldást találnia. A JIG-ek felhasználási területe az az, hogy a különféle gombok, előlapok a festési, lézerezési folyamat fázisát, valamint a gyártási folyamat közti útvonal megtételét ne egyesével, hanem a gyártás meggyorsítása érdekében csoportosítva, felhasználási terület szerint szeparálva tegyék meg. A JIG-ek alapanyagát újrafelhasznált, műanyag darálék valamint a selejtből visszaforgatott és ledarált alapanyagok teszik ki, ezért a gyárnak csak az előállítás költségeivel (darálás, fröccsöntés, és ezeket a gépezeteket kezelő személyzet bérköltség) kell számolni, ezért a fő probléma nem az előállítás költségeiben rejlik. A problémát az jeleneti hogy, a gyártás során, a nagy tételszámból adódódóan a nyomon követés nincs megoldva, így sok idő eltelhet, amíg a megfelelő gombok, JIG-ek előkerülnek, valamint a típusainak meghatározása is nagy rutint igényel, mivel jelenleg csak egy olyan címkével vannak ellátva ami az összeszerelt lejátszó egység típusát tartalmazza. Ezek a problémák szélsőséges esetbe sorleállást is okoznak. Darabszámukról és az éppen használt típusok számáról is csak becslések vannak, mert a vállalatirányítási rendszerben az összes eddig használt típus szerepel körülbelül 3-400 ezer db JIG van körforgásba, összesen 2-300 féle típusból. Szakdolgozatomban a Shinwa Magyarország Precíziós Kft. gyártási folyamataiban résztvevő segédanyagok azonosításával, és helymeghatározásával kapcsolatos problémákra és ezeknek a problémáknak a megoldására fogok kitérni. Egy napjainkban is fejlődő rendszer az RFID1 bevezetésére fogok ajánlatot tenni. Ez a rendszer nagymértékben megkönnyítené a JIG-ek azonosítását és nyomon követését, és láthatóvá válna, hogy a gyártás éppen melyik szakaszában járnak akár a JIG-ek akár az azt tartalmazó gombok, előlapok. Valamint minőségbiztosítási szempontból is fontos szerepe lenne.
1
RFID : Radio Frequency IDentification – Rádió Frekvenciás Azonosítás
6
1.1 A Shinwa bemutatása
1.1.1 A vállalati filozófia Shin - bizalom és Wa - harmónia, azaz bizalom és harmónia. Ez a mottója a japán Shinwa Corporation Ltd.-nek, amely az elektronikai ipar egyik vezető beszállítója. A Shinwa Co., Ltd.-t 1959-ben Tokióban alapították azzal a küldetéssel, hogy mindenkor megfeleljen az üzleti élet kihívásainak, s így az iparág vezető hatalmává váljon. Ezt a filozófiát szem előtt tartva, a Shinwa nagy hangsúlyt fektet a folyamatos újításokra és a technikai fejlesztésekre annak érdekében, hogy kiváló minőségű, és versenyképes áru termékeket állítson elő. A Shinwa tevékenységi területe precíziós audió mechanikák, CD részegységek, informatikai eszközök és finom mechanikai eszközök fejlesztése, gyártása és értékesítése. A termékfejlesztés vásárlói igényekkel való sikeres összeillesztésének, és az őszinte üzleti stratégiának köszönhetően a Shinwa folyamatosan őrzi előkelő pozícióját a szórakoztató elektronikai ipar beszállítói piacán. A Shinwa által gyártott termékek, amelyek kiváló minőségükkel és magas technológiai fejlettségükkel kivívták az elektronikai ipar elismerését, nagyban hozzájárultak az üzleti sikerekhez. A főbb termékeket a következő táblázat mutatja be:
CD részegységek CDC-02 CD lejátszó mechanikák CDC-03 CD váltók CD lejátszókhoz Mega CD váltók
Informatikai Egyéb eszközök Pick up-ok Fémalkatrészek CD lejátszókhoz és és CD-ROM-okhoz műanyagalkatrészek Nyomtatott Levehető áramkörök előlapok 1.számú táblázat Gyártmányok
7
1.1.2 A Shinwa-csoport bemutatása A Shinwa Co., Ltd.-nek szerte a világon számos leányvállalata és gyáregysége található. A teljes termelési érték 90%-át három ázsiai üzem állítja elő. Az ázsiai termelés parancsnoki hajója a Shinwa Industries. A csoport kínai tagja az 1986-os alapítása óta nagy volumenben gyártott autókhoz kezdetben kazettalejátszó, míg jelenleg CD mechanikákat a Shinwa saját fejlesztései alapján. A másik két ázsiai leányvállalat a Shinwa Technology Hong Kong-i és a malajziai üzeme, amelyek szintén audio berendezések részegységeit és alkatrészeit gyártják.
1.számú ábra A Shinwa Magyarország Precíziós Kft. grafikus képe
A Shinwa-csoport európai tagja a Shinwa Magyarország Precíziós Kft. A „magyar” Shinwa célja, hogy az európai autóipari piac minőségorientált keresletét magas színvonalon kielégítse, figyelembe véve az európai követelményeket. Az anyavállalat 1997 szeptemberében vette fel a kapcsolatot Miskolccal. A város kedvező geopolitikai fekvésével, a képzett munkaerővel, a megfelelő szállítási és távközlési infrastruktúrával, valamint az állam által nyújtott adókedvezményekkel magyarázható, hogy a Shinwa 8
választása a borsodi megyeszékhelyre esett. Így 1998. április elején a 22 millió dolláros zöldmezős beruházásnak köszönhetően megépült Miskolcon a Shinwa audió berendezések alkatrészeinek és részegységeinek gyártására alkalmas üzeme.
9
2. JIG-ek gyártási folyamatának bemutatása:
A
gyártási
folyamat
kezdeténél,
a
megrendelő
igényeinek
figyelembevételével
megtervezésre kerülnek a különböző technológiai folyamatok, majd ezután, a JIG-ek, hogy később alkalmasak legyenek a gombok fogadására. Ha a terveket a vevő jóváhagyta, legyártják a JIG-et előállító fröccsöntő szerszámokat. Ez a gyakorlatban párhuzamosan történik az alkatrészek szerszámainak legyártásával. Az első minták elkészülte után, a JIG-ek és a termékek jóváhagyási folyamata elválik: az alkatrészeket a vevők által előírt jóváhagyási eljárás során végül maga a vevő hagyja jóvá, míg a JIG-ek a Shinwa Kft-ben az erre a célra létrehozott eljárással házon belül kerülnek elfogadásra. A jóváhagyási eljárás befejeztével az elkészült JIG dokumentálásra kerül az MFG Pro vállalatirányítási rendszerbe. A rendszerbe feltöltésre kerül a darab és típusszám, ezután az erre a célra kialakított raktárban tárolják. Ez a rendszer nem naprakész, azaz inaktív JIG-ek is megtalálhatóak benne, és ezért a pontos számukat nem lehet megállapítani. A rendszerben 600-700 db különféle típus található, amiből 300-400 db inaktív.
2.1 Jig-ek bemutatása
A Shinwa Magyarország Precíziós Kft-nél a JIG-eket a gyár profiljából adódóan különböző multimédiás eszközök festése, gyártása során fellépő kísérő „adaptereket” jelent. A gombok festése, hézagok maszkolása során ki kellett fejleszteni egy módszert arra, hogy a festeni kívánt termékek ne egyesével kerüljenek be a festő gépbe, illetve a lézerező készülékbe, és ne egyesével tegyék meg a gyártási folyamatok közötti utat, hanem egyszerre illeszkedjenek a festő gép szállítószalagjához és alkalmasak legyenek a lézer gép forgó asztalához való rögzítésre is. Biztosítva ezáltal, az említett gépek kapacitásának legjobb kihasználását, az egy termékre eső ciklusidők minimalizálását, valamint a kívánt minőség elérését.
10
A gyáron belül a JIG-eket 3 fő nagy csoportba lehet sorolni:
-
Festő JIG
2.számú ábra Festő Jig
-
Maszkoló JIG:
3.számú ábra Maszkoló JIG
-
Adapter JIG:
4.számú ábra Adapter JIG
11
2.1.1 Festő JIG-ek: Alapanyaguk műanyag termékek beömlőik, valamint a gyártás során leselejtezett Jig-ek és alkatrészek daráléka. Fröccsöntéses eljárással a gyár magának állítja elő ezeket, de vannak kivételes esetek, amikor külső cég bérmunkában végzi a fröccsöntést. Felhasználásuknak a különböző gombok festése során van nagy szerepe, mivel segítségével csoportokba rendezve lehet a festési folyamatot elvégezni. Ezen kategórián belül is többféle kivitelben készülnek el, a Multimédiás eszközök, és a gombok sokszínűsége miatt. A kivitelezésben mindenféle variáció elképzelhető: 1 gombos, több gombos, oszloponként megegyező….stb. Életciklusuk, függ a festék rétegétől és függ a megrendelőtől is. Ez azt jelenti, hogy egy adott JIG a harmadik festési körforgás után olyan festékvastagsággal rendelkezik hogy újabb gombokat nem lehet felrakni rá, és ha ezt a vastagságot elérte, akkor újra bedarálják és visszakerül életciklusa első állomásához.
5.számú ábra Festő JIG a festést követően
2.1.2 Maszkoló Jig-ek: Alapanyaga megegyezik az előzővel, felhasználása viszont pontosan az ellentétje. Darabszámát és típusainak számát nagymértékben befolyásolja az éppen megrendelés alatt lévő Multimédiás eszközök típusai. Jelenleg kb. 200-300 típus van használatban és 2-300 ezer darab van körforgásban a gyártáson belül. Felhasználásuk során, kitakarják vele azokat a részeket ahová nem szeretnénk hogy festék kerüljön, mert festett vagy krómozott gombok 12
fognak ide kerülni, ahol funkciójukból eredően a kölcsönhatásba kerülő felületeknél a lehető legalacsonyabb súrlódás elérése a cél, amit sok esetben speciális kenőanyagok felvitelével biztosítanak. Egy ilyen helyre bejutó festékréteg szerencsés esetben azonnali gombszorulást okoz, ami még házon belül kis költséggel orvosolható, szerencsétlenebb esetben a vevőnél vagy a végfelhasználónál okoz funkcionális hibát, ami már súlyos termékfelelősségi problémához vezethet.
6.számú ábra Kész előlap
2.1.3 Adapter JIG-ek: Alapanyaga megegyezik az előzőekkel, felhasználása pedig annyiban különbözik a festő JIG-től, hogy itt a gombok elhelyezése nem közvetlenül történik, hanem egy gomb adapter felhelyezése után. Ez azért került kifejlesztésre, mert itt szabadon kombinálhatóak a festeni, 13
és lézerezni kívánt gombok variációja, a szerint, hogy melyik gomb milyen technológiával készül el, valamint hogy milyen típusú egységbe kerül a gyártási folyamat végén.
7.számú ábra Üres JIG, erre kerül beültetésre az adapter
14
3. Gyártási folyamat bemutatása, hibáinak elemzése: 3.1 Jig-ek jelenlegi útvonala a fröccsöntéstől a selejtezésig:
8.számú ábra Útvonal Bemutatás
15
3.2 Folyamat bemutatási, jelenlegi hibák feltárása: A megoldásra váró probléma az, hogy dokumentálás után az egyes JIG-ek a fizikai mozgása a gyártási folyamat alatt nincs lekövetve. Ez azért probléma, mert a nagy darabszámból, és az egyenkénti azonosítás hiányából adódóan, a JIG-ek pontos darabszámát, és helyét a gyártási folyamatban az információt használók (ezek elsősorban a termeléstervezők, gyártásközi ellenőrök, termelés irányítók, üzemvezetők), nem tudják mindig biztosítani. Illetve a rendelkezésre álló adatok valódiságában nem bízhatnak meg feltétel nélkül, mivel kizárólag a műszak végi „kézi” számlálással állapítják meg az adott üzemben a darabszámot, ami csomagolási egységenként (láda) kerül azonosításra és az így összesített darabszámot rögzítik a vállalatirányítási rendszerbe. Fontos részlet, hogy a rendszerbe így bekerült JIG darabszámból állapítják meg, hogy az adott üzemben mennyi megmunkált illetve megmunkálásra váró alkatrész található. Ez a módszer az emberi tényező aktív részvétele miatt több ponton is súlyos tévedés lehetőségét hordozza magában, a vállalatirányítási rendszerbe bekerülő téves adat forrása lehet, ami visszahat a gyártástervezésre, illetve a készletek monitorizálására. Szélsőséges, de nem példa nélküli esetben előfordulhat, hogy egy alkatrész hiányát a végtermék előállításának utolsó fázisában, az összeszerelő soron vesznek észre, ami azonnali sorleállást okoz és az ezzel járó magas járulékos költségekkel terheli a céget. Kevésbé költségérzékeny, de lényeges hibalehetőség a JIG-ek festési körön való áthaladásának rögzítése. Jelenleg ez úgy zajlik, hogy a festőgépről lekerülő JIG-eket azokba a ládákba rakják, amelyekből a betápláláskor kiszedték és a láda azonosítón jelölik, hogy hányadik körét tette meg az ide bekerülő JIG. Mivel a folyamat arra nem nyújt garanciát, hogy a betápláláshoz kerülő ládákba kizárólag azonos festési körrel rendelkező JIG-ek kerülnek, így előfordulhat, hogy negyedik, ötödik körös JIG kerül a gombfelrakáshoz, illetve maszkoláshoz, ahol az operátor fog azzal szembesülni, hogy nem tudja a nyers gombot vagy a többszörösen lefestett maszkot behelyezni a helyére, megnövelve így a folyamat ciklusidejét vagy esetlegesen eltörheti a hibátlan alkatrészt. Ennek a problémának a megoldására a vonalkódos címke is megfelelő lenne, mert a vonalkód ugyan magában információt nem hordoz, de egy háttér rendszer kiépítése után már igen, és a rendszer telepítésének ára is „alacsony” lenne, de mivel itt festési folyamatokon megy keresztül a JIG így a vonalkód a folyamat közben sérülne, és használhatatlan lenne a továbbiakban. Pontosan ezért a megoldásra egy úgymond 16
gyerekcipőben, de több hasonló gyárprofilú cég által is használt technológia, a rádió frekvenciás azonosítás és helymeghatározás, azaz az RFID bevezetésére teszek javaslatot. Valamint részletes leírást arról, hogy milyen feltételek mellett működhetne megfelelően ez a rendszer.
3.3 Jelenlegi azonosítási rendszer által használt eszközök Intermec 1551E kézi vonalkód olvasó Főbb jellemzők: -
Technológia: Egyvonalas lézer
-
Forma: Kézi
-
Jellemző alkalmazás: Ipari
-
Olvasási tartomány: 710-8970 mm
-
Szkennelési sebesség: 37 scan/sec
-
Kontraszt: minimum 25%
-
Interfész: Billentyűzet, RS232, USB, Wand, Lézer emuláció
Intermec 5055 terminál Főbb jellemzők: -
Méretek: 24 x 31 x 5,5 (9,5) cm, 3,2-4 kg
-
Védettség: víz-, ütés- és rázkódás álló 50
-
Működési hőmérséklet tartomány: -30 – 50 °C
-
Páratartalom: 0 – 95 %
-
Vonalkód olvasás: Dekódolt vonalkód olvasón keresztül, billentyűzeten vagy RS232 felületen.
Intermec EasyCoder 3600 vonalkód nyomtató Nyomtatási képesség: -
Felbontás: 8pont/mm (203dpi, 0,125 mm elemi pontméret)
-
Sebesség: 51,75,100,125 mm/mp
-
Méretek: min. 6 mm hosszú és max. 168 mm széles
Etikett tekercs adatok: -
152 mm hosszú, 19-114 mm széles,
-
76 mm magméret,
-
max. 213 mm külső átmérő,
-
0,08-0,31 mm szalag vastagság, 13-610 mm etikett hossz 17
Nyomtatható etikett szabványok és vonalkód típusok: -
UPC/EAN, UCC/EAN 128
-
UPC-A /D /E, EAN 8 /13, stb.
MobileLAN access 2100 ipari elérési pont (AP) A 2,4 GHz frekvenciatartományban működő, szórt spektrumú rádiófrekvenciás adatátvitel alapvető eszköze az elérési pont. Az access pointok hídként szolgálnak a hálózat vezetékes és vezeték nélküli része között és biztosítja a annak elérését adott területen. Az elérési ponttal lefedett terület egy RF cella. Ezen a területen belül egyszerre több felhasználó is dolgozhat, akár helyváltoztatás közben. Egymást átfedő cellák telepítésével gyakorlatilag tetszőleges méretű területen biztosítható a hálózat elérhetősége. A felhasználó a roaming technika segítségével, hálózati kapcsolat bontása nélkül automatikusan átjelentkezik egyik ponttól a másikig. Működési környezet: -
Működési hőmérséklet: -40 – 70 °C
-
Cella mérete: 200-300 m (nyílt téren) 50-150 m (bel térben)
-
Páratartalom: 10 – 90 % relatív
-
Ipari burkolat
18
4. Javaslat a JIG-ek gyártás közbeni azonosítására és nyomon követésére: 4.1 Azonosítási technikák:
-
Optikai Karakterfelismerés (OCR)
-
Mágneses Tintás Felismerés (MICR)
-
Mágnes csík
-
Beszédfelismerés (Voice – Picking)
-
Gépi Alakfelismerés
-
Chipkártya
-
Gombmemória
-
Rádió Frekvenciás Azonosítás (RFID)
-
Vonalkód
Optikai karakterfelismerés (OCR) [1]: Az OCR rövidítés az angol Optical Character Recognition szavak kezdőbetűjéből rakható össze. Olyan eljárás, aminek segítségével a fizikai hordozón található analóg írást, számot digitális formába tudjuk átalakítani. Ez egy kamera segítségével történik ami felismeri a különböző karaktereket, és a számítógép digitalizálja. Mágneses tintás felismerés (MICR): Elsősorban banki alkalmazásokra kifejlesztett módszer, ahol a megfelelően kialakított betűkészlet mágneses tulajdonságokkal rendelkező tinta segítségével kerül fel az információhordozó anyagra. Ez legtöbbször banki felhasználású csekkeket jelent. Mágnes csík: Viszonylag nagy mennyiségű információ hordozására képes, a gyakorlatban a bankkártyákon találkozhatunk vele. Szűk a felhasználási köre mert olvasásához, írásához különleges készülék szükséges, valamint kicsi a környezeti behatásokkal szembeni ellenállása. A mágnes csíkon minden alkalommal végig kell húzni a készüléket. Beszédfelismerés (Voice - Picking): Ma még gyerekcipőben járó, de nagy ütemmel fejlődő azonosítási technológia a beszédfelismerésen és valós idejű számítógéppel való 19
kommunikáción alapul. A számítógép egy tanulási folyamatot követően képes felismerni személyre szabottan a felhasználó hangját, és képesek együtt kommunikálni. Gépi alakfelismerés: Az előzőhöz kissé hasonló adatbeviteli módszer. lényege, hogy egy nagy felbontású televízió kamera által szolgáltatott kép felismerése jelenti az adatbeviteli folyamat alapját. Meglehetősen bonyolult a felhasznált alakfelismerő szoftver, s az alkalmazási kör igencsak testre szabott, így csupán egyedi rendszerekben terjedt el ez a technika. Közismert alkalmazás a szem íriszének vagy az újlenyomatnak a felismerése, amely minden embernél más, így egyértelmű és biztonságos felismerést tesz lehetővé. Chipkártya: Kinézetre hasonló a mágnes csíkos kártyához, annyi különbséggel, hogy a kártyában egy chip helyezkedik el. Az információ gyorsan leolvasható, a környezeti behatásokra nem érzékeny. Napjainkban telefon kártyákon, diák igazolványon, pontgyűjtő kártyákon, valamint már bankkártyákon is találkozhatunk vele. Gombmemória: Ez egy viszonylag új technológia, ahol kis memórialapkákat egy gombelem méretű és alakú acélperselybe erősítenek. A kis tokocska tökéletes szigetelést biztosít, ugyanakkor lehetőség van a kétirányú kommunikációra. Gyakorlatilag bármilyen tárgyhoz hozzáerősíthető, és ezek a kis memóriagombok több ezer karakternyi információ tárolására képesek. Általában mindegyik el van látva egy egyedi és megváltoztathatatlan azonosító kóddal. A tápellátást egy aprócska elem biztosítja. A memóriatartalom írható és olvasható egy megfelelő olvasófej hozzáérintésével. Rádió frekvenciás azonosítás: A rádiófrekvenciás azonosítást használó rendszerek olyan tárgyakat tudnak azonosítani, amelyek a rendszer számára optikailag láthatatlanok is lehetnek. Másik előnyük, hogy egy időben több tárgy azonosítása is megtörténhet. Vonalkód: A vonalkód elterjedtségét tekintve messzemenően az első helyen álló azonosítási technika. Statisztikai adatokra támaszkodva megállapítható, hogy a vonalkód az automatikus azonosítási ipar több mint 75 %-át tudhatja magáénak. Az automatikus adatbevitel egyik legelterjedtebb módja a lineáris vonalkódos termékazonosítás. A hordozott információt párhuzamos vonalak és üres helyek sorozatává alakítja a rendszer. Az alkalmazott kódolási eljárás a választott szimbólumrendszer szerint változik (a szimbólum-
20
rendszerek szabványosított számokat, betűket, különféle karakterkészleteket különféle sűrűséggel jelölnek). A legtöbb vonalkód jelet közvetlenül a csomagolóeszközökre nyomtatják, a kísérő dokumentumra ragasztják, illetve öntapadós matricával rögzítik. A lineáris vonalkód a következő részekből tevődik össze: -
kezdő széljel
-
hasznos jelek (világos és sötét modulok)
-
záró széljel
-
a széljelek melletti nyomatlan terület
-
emberi szemmel olvasható számok
4.2 Kézi és automatikus adatbevitel összehasonlítása: 4.2.1 A kézi adatbevitel problémája: Ez jelenti az adatbevitel hagyományos módját, ahol az operátor egy billentyűzet segítségével begépeli a megfelelő karaktersorozatot. Megfigyelések azt mutatják, hogy ezzel a módszerrel átlagosan 300 karakterenként 1 karakter hibásan kerül be a rendszerbe. Ráadásul az adatbevitel sokszor már korábban összegyűjtött, papírra vetett információ begépelését jelenti.
4.2.2 Automatikus adatbevitel: A kézi adatbevitel hátrányainak kiküszöbölésére számos adatbeviteli módszer látott napvilágot. Ezek közös jellemzője, hogy valamilyen egyszerű indítójel hatására az információ automatikus, gépi beolvasása történik meg. Az automatikus azonosítás ma már átszövi mindazon területek tevékenységét, ahol nagy tömegű információt kell a számítógépes rendszerbe integrálni. Az utóbbi években az internetes technológia, az adat- és információcsere fejlődési üteme annyira felgyorsult, hogy kulcskérdéssé vált az azonosíthatóság. Külön iparág fejlődött ki az automatikus azonosítási feladatok megoldására. A sort a vonalkód technika nyitotta meg, és napjainkban az azonosítási módszerek sora tovább bővül. A különféle azonosítási technikáknál, az újabb és újabb módszereknél nem az a fő jellemző, hogy melyik a 21
fejlettebb, hanem az, hogy ezek különféle funkciókat képesek ellátni, és ma már árnyaltabban, hatékonyabban választhatjuk ki az adott probléma megoldásának legjobban megfelelő azonosítási technikát. Így a legfontosabb elem, amit a rendszerek tervezésénél figyelembe kell venni, az, hogy mindegyik típusú azonosítás technika más-más területen jelent hatékony megoldást az automatikus azonosítási megoldások közül. Ahol az adatbevitelnél fontos szerepet játszik az egyértelmű és biztonságos azonosítás, az egyéb automatikus azonosítási technikák használata jelenti a megoldást a felhasználóknak. Az idő és a távolság elhanyagolható tényezővé válik, hiszen árumozgásnál, személyek, eszközök és alkatrészek azonosításánál, pénzügyi tranzakcióknál az azonosítás egyértelműen és gyorsan elvégezhető vonalkód, chipkártya, újlenyomat scanner, RFID stb. segítségével. Az ilyen rendszerek pontos és percrekész adatszolgáltatási lehetősége jobban szolgálja és gyorsítja a vezetői döntések meghozatalát. Azt, hogy milyen azonosítási technikát válasszunk, mindig a célnak és a stratégiának kell meghatároznia. A vonalkód alacsonyabb biztonsági szintet nyújt, mint a chipkártyás azonosítás, viszont céltól függően a vonalkód gazdaságosabban alkalmazható. Az e-business terjedésével a biometrikus technikák kerültek előtérbe, de ez nem csökkenti a vonalkód és az egyre jobban kiforrt RFID megoldások iránti keresletet. Több éve működő, egymáshoz hasonló kereskedelmi rendszerek hosszú távú gazdasági elemzésénél megállapították, hogy például a vonalkód bevezetése a költségeket egyrészről 2%-kal növelte, másrészről 6 %-kal csökkentette. Nem egy olyan példát ismerünk, mikor a vonalkódos rendszer 1,5-2 hónap alatt megtérült. Az automatikus azonosítás azonban nemcsak az adatbeviteli technológia gazdaságossági szempontjából fontos, hanem szerepet kap a különféle logisztikai folyamatok technikai hátterének biztosításában. Az automatikus azonosítási módszerekkel a felhasználó a fizikai anyagáramlási folyamatokat pontosan követheti, ha biztosítani tudja az információ egyidejűgyűjtését és áramlását. Az ipari és kereskedelmi szférában egyre növekvő volumenű termékáramlás tapasztalható. A határokon belüli és az országok közötti kereskedelem üteme jóval meghaladja az előállított termékek mennyiségének növekedési ütemét. Ennek fő oka a termelőegységek és az országok közötti növekvő munkamegosztás. Ez egyfelől együtt jár a hatékonyság és a termelékenység növekedésével, Ugyanakkor nő az egymásrautaltság és a termék-, illetve anyagáramlási folyamatok mennyisége. Ezt az áramlási folyamatot kell kísérnie egy jól meghatározott és megbízható információáramlási folyamatnak. Így a továbbiakban, a logisztikai folyamatokban már bizonyított, az RFID technológiával foglalkozom részletesen, ugyanis számunkra ez jelenti a megoldást a vállalat problémáira. A vonalkódos technológia gazdaságosabb lenne, de mivel festési 22
folyamatokon kell keresztül mennie a terméknek így használhatatlanná válna a további leolvasáshoz.
4.3 RFID technológia bemutatása [1]: 4.3.1 RFID történelme: Az internethez hasonlóan az RFID technológia gyökerei is a katonai felhasználásból erednek.
A
II.
világháború
alatt
az
ellenséges
és
szövetséges
repülőgépek
megkülönböztetéséhez az RFID rádióhullám-technológia egy kezdetleges változatát használták. Az internethez hasonlóan az RFID is túllépett a hadászati felhasználáson; mára a privát szektor és a fogyasztók által széles körben használt csúcstechnológiává nőtte ki magát. Az RFID képes megváltoztatni életvitelünket és munkamódszereinket – pontosan úgy, ahogyan a 19. század végén az elektromosság és a telekommunikáció feltalálása is ehhez vezetett. Az évtizedek során folytatódott az RFID technológia fejlesztése, és bejegyezték az első szabadalmakat. Az 1950-es és 1960-as években már a fogyasztók is élvezhették a technológia nyújtotta előnyöket; ilyen volt többek között a gépkocsik és irodák ajtajának távoli nyitásához használt biztonsági technológia. Az 1980-as és 90-es évekre az RFID területén elért fejlődés tovább népszerűsítette a technológiát. A vállalatok olyan alkalmazását keresték, amelynek segítségével valós időben követhetik végig a termékek útját az ellátási láncon.
4.3.2 A rendszer pontos meghatározása: Az RFID (Radio Frequency IDentification) automatikus azonosításhoz és adatközléshez használt technológia, melynek lényege adatok tárolása és továbbítása RFID címkék és eszközök segítségével. Az RFID címke egy apró tárgy, amely rögzíthető, vagy beépíthető az azonosítani kívánt objektumba. Az objektum lehet tárgy, például egy árucikk, vagy alkatrész, illetve élőlény, így akár ember is. A rádiófrekvenciás azonosítás és a ráépülő kommunikációs technológiák a tárgyakhoz egyedi azonosítót rendelnek, erre építve a fizikai és az információs folyamatok kapcsolata automatizálható, és a tömeges gépi információs folyamatokban is erős kontroll alakítható ki; ezzel a kockázatok gazdaságosan 23
leszoríthatók, és a technológiák belépnek a logisztikai és a fizetési folyamatokba, valamint a személyazonosítás egyes területeire is.
4.3.3 RFID rendszerek legfontosabb jellemzői: Azonosítás rálátás nélkül, olvasás/írás, csoportos, nyalábolt olvasás, nagy működési sebesség, adattárolás, biztonság, megbízhatóság, ellenálló képesség durva ipari környezetben, újrahasználhatóság. A rádiófrekvenciás azonosítás általános előnye, hogy hatékonyabb a vonalkódos, vagy a betű-felismeréses optikai leolvasó berendezéseknél: több információ tárolására és továbbítására alkalmas, az adatok messzebbről, nagyobb távolságból is leolvashatók, strapabíró, szélsőséges körülmények között is működőképes, robusztus rendszer, egy időben több címke is leolvasható, és kicsi a hibalehetőség.
4.3.4 Működési elvének bemutatása: A rádiófrekvenciás azonosítást végző hálózat, három alapvető építőelemből áll: címkéből, lekérdező egységből és háttér adatbázis-rendszerből. Az azonosítási folyamat menete a következő: Az RFID-címke, vagy más néven transponder [TRANSmitter (adóvevő) + resPONDER (válaszadó) = transponder] az adott áruhoz vagy megfigyelt tárgyhoz rendelt azonosító adatokat tartalmazó chip. Amint az RFID-címke a lekérdező egység közelébe kerül, a rádiófrekvenciás jel gerjeszteni kezdi lekérdező impulzusokkal. A címke a kérdésre elküldi az azonosítóját, és az adatokat a leolvasó az antennáján keresztül fogadja a rádiófrekvenciás hullámokat. Az olvasó továbbítja ezeket az adatokat a számítógépnek, amellyel közvetlen összeköttetésben áll. A számítógép naplózza, feldolgozza az adatokat és a fogadott adatok alapján meghatározza a szükséges lépéseket, majd utasítást ad az olvasónak, az olvasó pedig továbbítja a módosítási/írási adatokat a címkének.
24
9.számú ábra [2] RFID - hálózat vázlata
Az RFID-címke feladata, hogy érzékelje a lekérdező impulzusokat, vagy a vehető rádióadást, és választ generáljon a kérdésre Ezért a fő komponensek egy transzponder áramkörben lényegében az alábbiak: antenna és rádiófrekvenciás adó és vevő áramkör, flip-flop vagy mikroprocesszor-áramkörvezérlésre és adatmenedzselési célokra, memória, amely alkalmas adattárolásra. A transzponder lehet aktív és passzív.
4.3.5 Aktív és passzív transzponder legfontosabb jellemzői: Az aktív transzponderek olvasási távolsága 100 méter körüli, ára kb. 10-50 US dollár, attól függően, hogy mekkora a memóriája, milyen az elem élettartama, milyen egyéb (pl. hőmérséklet) érzékelővel van felszerelve, és milyen a tokozása (az ipari kivitelű drágább).
10.számú ábra[3] Aktív transzponder vázlata
25
A passzív RFID transzponder egy mikrocsipet tartalmaz, ami egy antennával van egybeépítve. A tokozásuk sokféle lehet. Lehet egy hordozó rétegre felerősítve, vagy papír címke és ragasztóréteg között nyomtatható RFID címkeként vagy lehet smart-label. A transzpondert lehet plasztik kártyába ágyazni, kulcstartóra fűzni vagy műanyag dobozba zárni, hő és kémiai behatások elleni védelem miatt. A speciális tokozások általában emelik a költségeket.
11.számú ábra[4] Passzív transzponder vázlata
4.4 A rendszer alapeszközei: 4.4.1 RFID címkék: Alapvetően az RFID-transponderek három típusáról beszélhetünk, amelyek a legszélesebb körben vannak elterjedve világszerte.: „Contactless” (érintkezés-mentes) kártyák - Főként nagy mennyiségű áruszállítási alkalmazásokban, belépés-vezérlésnél, banki és biztonsági alkalmazásokban használják. A modern „contactless” (érintkezés-mentes) kártya áramkörök egy bemaratott antennán alapulnak a hagyományos tekercselt antenna helyett. Az újabb technológiájú antenna sokkal megbízhatóbb, olcsóbb és nagyobb a teljesítménye. „Contactless” (érintkezés-mentes) jegyek - A „contactless” jegyek olcsó anyagokból, például papírból vagy általánosan használt műanyagokból készülhetnek. Sokkal olcsóbbak, mint a kártyák és ideiglenes alkalmazásokra használhatóak. Ezeket a jegyeket használó alkalmazások a belépés vagy járműhasználat engedélyezése a munkahelyeken, kiállításokon, konferenciákon, tömegközlekedésben.
26
„Smart” (okos) címkék - A „smart” (okos) címke transzponder egy vékony, felhasználói eszköz programozható mikrochippel és antennával. Az adat olvasó eszközzel közvetlen rálátás nélkül olvasható és írható. Transzponderek, papír címkékbe vagy műanyag tokokba kerülnek beágyazásra. Felhasználási területek: termékazonosítás, irányítás, nyomon követés és biztonság. - Néhány alkalmazási terület: reptéri csomagirányítás, könyvtár rendszerek és kölcsönzési szolgáltatások, kiskereskedelem, elektronikus árufelügyelet, logisztikai
rendszerek,
postai
csomagkövetés,
járműazonosítás,
jegyellenőrzés,
hulladékkezelés, állatok megjelölése, személyazonosítás, csalások figyelése és azonosítása.
12.számú ábra[5] RFID címkék
4.4.2 A fő memóriatípusok az RFID technológiában: A címke memória technológiától, az eszköz típusától és kidolgozottságától függően lehet csak olvasható, vagy írható/olvasható és programozható is: A csak olvasható ROM memóriába a gyártó beégeti a címke egyedi azonosítóját. A leolvasó a címkén található azonosítószám alapján keresi ki a rendszerben a hozzá tartozó információt. A ROM memóriába akár további, állandó adatok is beégethetők, így 27
használata biztonsági adatok és a transzponder operációs rendszerének utasításainak eltárolására különösen előnyös, mert nem törölhető és nem változtatható. A RAM-bázisú memória használata megkönnyíti az ideiglenes adattárolást a címke lekérdezése és válaszadása közben. Az EPROM-nál feszültségimpulzus szükséges a törléshez, amelyet egy EPROM programozó biztosít. A törlés néhány percet vehet igénybe. Az EEPROM ugyanezt a módszert alkalmazza; viszont ezt többször lehet törölni, programozni. A programozható memóriák közül ennek a fajtának a használata a legáltalánosabb. A címke alapadatainak tárolására használják, mivel ezeknek az adatoknak a letárolásához biztosítani kell a megtartásukat akkor is, amikor az eszköz „csendes” kikapcsolt állapotban vagy energiatakarékos készenléti üzemmódban van. Az RFID-transponderben lévő memória szükséges méretét nagyban befolyásolja, hogy milyen típusú transzponderbe építik. (A memóriakapacitás felső határa rohamosan nő). Transponder-gyártó cégek: Atmel, EM Microelectronic, Infineon, Philips, Texas Instruments, Intermec és Datascan. Az adatátvitel folyamata a reader és a transponder között lehet teljesen kétirányú (FDX), felváltva kétirányú (HDX) vagy időosztásos (SEQ). Az első két esetben az energiaellátás folyamatos a reader és a transponder között mind feltöltési, mind letöltési irányban, a szekvenciális rendszerek esetében viszont csak az adatátviteli szünetekben történik tápellátás.
4.4.3 RFID olvasók
13.számú ábra[6] RFID olvasók
Az RFID olvasó rádió jelet sugároz, amit minden, a hatótávolságon belül lévő és az adott frekvencián működő tag érzékel. A tag-ek veszik a jelet az antennájuk segítségével és 28
elküldik az olvasónak a memóriájukban tárolt információkat. Az olvasó fogadja az adatokat és továbbítja a számítógépnek vezetékes vagy vezeték nélküli kapcsolaton keresztül. Ha írható tag-ról van szó, akkor az olvasó végzi a számítógéptől kapott új adatok rögzítését is a tag memóriájában. Az olvasó lehet mobil (kézi) vagy fix ponton elhelyezett egység, de integrálható egy kézi számítógépbe vagy mobiltelefonba is. Az RFID olvasók sokkal rugalmasabbak, mint a vonalkód leolvasók, mivel nincs szükségük közvetlen rálátásra, így jóval nagyobb távolságról történhet az olvasás, emellett egyszerre több tag (akár 1000) olvasása is lehetséges. Ultra magas frekvencia esetén, ahol az olvasási távolság 10 méter is lehet, az olvasókat elrejthetjük a padló alatt vagy a mennyezeten is. A bejáratoknál, de az épületen belül bárhol létrehozhatunk kapukat olvasási célra. Mivel nincs szükség közvetlen rálátásra, a folyamat teljesen automatizálható. A pénztáraknál alkalmazva a töredékére csökkentheti a számlázás idejét, így az egy pénztáron egységnyi idő alatt átmenő vásárlószám nagymértékben növekedhet, habár ennek megvalósítására a közeljövőben nemigen lesz példa.
4.5 RFID rendszerek: Négyféle RFID rendszerkategóriát különböztethetünk meg a felhasználás szemszögéből, bár a megvalósított RFID-rendszerek két vagy több kategória alapján is felépülhetnek:
-
mobil adatbefogó rendszerek,
-
kapuazonosító hálózatos rendszerek,
-
vezérlő, irányító rendszerek,
-
helymeghatározó (pozicionáló) rendszerek.
29
4.5.1 Mobil adatbefogadó rendszer: A mobil adatbefogó rendszerekben a címkék és a lekérdező adatterminálok is hordozhatók. Azokban az alkalmazásokban használják őket, ahol a közeli távolságra lévő címkével jelölt elemek elérésében rugalmasság szükséges, és van személyzet is (például az áruk mérete különböző, és van pénztáros). A kézi olvasók és hordozható adatterminálok befogják az információt, amely azután továbbításra kerül közvetlenül a számítógép-hoszt információs menedzsment rendszeréhez egy rádiófrekvenciás adatkommunikációs linken keresztül. Ez a rendszer nagyon hasonlít a vonalkódos áruazonosításhoz, de valamivel megbízhatóbb.
14.számú ábra[7] Mobil adatbefogó rendszer vázlata
4.5.2 Kapuazonosító hálózatos rendszerek: A kapurendszerekben rögzített helyzetű olvasók vannak, amelyek közvetlenül egy hálózatra kötött információs menedzsmentrendszerrel vannak kapcsolatban. A címkék mozgó vagy mozgatható elemeken, embereken helyezkednek el, az alkalmazástól függően. A kapuazonosítás elsősorban beléptető vagy raktári rendszerekhez alkalmas.
15.számú ábra[8] Kapu RFID Rendszer vázlata
30
4.5.3 Vezérlő, irányító rendszer: A vezérlő címkéket azért használják, hogy valamilyenfajta vezérlési funkciót kialakítsanak velük. Ezek a funkciók tipikusan magukba foglalják a belépés-engedélyezés, osztályozás és biztonság területeit. A gyakorlatban automataműködésű sorompókat, megcímkézett tárgyak automatikus osztályozását, ajtó beléptetési mechanizmusokat és információs rendszereket vezérlik a címkék információival. A vezérlő rendszerek a csomagirányításban (például posta, repülőtér) alkalmazhatók, erősen lecsökkentik a téves irányítást a vonalkódos leolvasáshoz képest.
16.számú ábra[9] Vezérlő Irányító RFID Rendszer Vázlata
4.5.4 Helymeghatározó rendszer: A helymeghatározó rendszerek arra használják a címkéket, hogy elősegítsék az automatizált hely és navigációs rendszerek működését. Ezek a „Real-Time Locating System”, azaz valósidejű rendszerek általában aktív RFID-címkéket használnak, mivel itt a 31
nagy hatótávú olvasási képesség elvárt. Az aktív RFID-címkék általában mozgó objektumokra (járművek) vagy emberekre kerülnek. Ezeknek a címkéknek a jelzéseit az antennák ún. rácshálózata gyűjti össze, amelyek azonosítás és helymegállapítás céljából továbbítják egy információs rendszerbe.
17.számú ábra[10] Helymeghatározó RFID Rendszer Vázlata
Rengeteg új cég figyelt fel a technológiára, és kezdi meg a tag-et is tartalmazó címkék gyártását és nyomását. Ezek az alkalmazások elsősorban az áruazonosítás vagy az (anonim) szolgáltatás-igénybevétel területére készülnek (például raktári rendszerek, beléptető jegyek, közlekedési alkalmazások)
4.6 RFID szabványok: Az RFID rendszerek esetében a különböző szabványok bevezetése elengedhetetlen abból a célból, hogy: -
Világszerte felgyorsítsa az RFID elfogadását
-
Időmegtakarítása révén csökkentse a költségeket
-
Növeli a fogyasztók bizalmát
-
Kiszélesíti a piacot a gyártók számára
32
A szabványok koordinálását a Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO) végzi. Az RFID-ra létrehozott szabványok:
-
11784 a tag-ek adatszerkezetét határozza meg
-
11785 az air interface protocol-t definiálja
-
14443 díjfizető rendszerek esetén az air interface protocol
-
15693 smart cardok esetén az air interface protocol
-
18047 a megfelelőség tesztelésére szolgáló szabvány
-
18046 a sebesség tesztelésére szolgál
-
18000–1: általános paraméterek air interfaces globálisan elfogadott frekvenciákhoz
-
18000–2: Air interface for 135 KHz
-
18000–3: Air interface for 13.56 MHz
-
18000–4: Air interface for 2.45 GHz
-
18000–5: Air interface for 5.8 GHz
-
18000–6: Air interface for 860 MHz to 930 MHz
-
18000–7: Air interface at 433.92 MHz (I 20)
A transzpondereket csoportosíthatjuk írhatóság/olvashatóság szerint is. Az EPCglobal ebből a szempontból öt csoportba osztja a tag-eket:
4.6.1 EPC global Bélyeg Protokollok:
-
Class 0: A csak olvasható (RO-Read Only) tag-ek esetében az adatokat a memóriába a címke gyártásakor írják be, ezután már csak az adatok olvasása lehetséges, módosításuk nem.
-
Class 1: Az egyszer írható (WORM- Write Once Read Many) tageknél is csak egyszer történik adatrögzítés, viszont itt megválasztható, hogy ez a gyártónál vagy a felhasználónál történjen. Itt sincs lehetőség a későbbi adatmódosításra. Egyszerű azonosításra használható.
-
Class 1 Gen 2: Az EPC UHF Gen2 néven egy új írható/olvasható adathordozó osztályt hozott létre. Az EPC global azzal a céllal jött létre, hogy a világ bármely országába, bármely logisztikai lánc számára lehetővé tegye az információk valós idejű, automatikus, rádiófrekvenciás technológián alapuló azonosítását biztosító 33
globális szabványrendszert, ezáltal növelve az elosztási láncok hatékonyságát. Az UHF Gen2 abban tér el a többi tag-tól, hogy nagyobb lett a tároló kapacitása (min. 96 bit), a mérete pedig kisebb lett a többihez képest. A Gen2 rendszerű transzponderek a világon bárhol használhatóak annak köszönhetően, hogy bármelyik frekvencián képesek működni. Nagyobb olvasási sebességet, és akár 1600 tag egyidejű leolvasását is lehetővé teszi. Emellett egy 32 bites „kill” parancs segítségével törölhető az adattartalom, ami az adatvédelmi aggályokat hivatott elhárítani. -
Class 2: Az írható/olvasható (Read/Write) tag-ek memóriájába több alkalommal is rögzíthetünk adatokat. Ez azért nagyon fontos, mert a termékek számos feldolgozási, szállítási, raktározási folyamaton mennek keresztül és az ilyen tagekbe minden állomáson rögzíthetőek az oda vonatkozó adatok. 65 KB memóriával rendelkezik.
-
Class 3: Félpasszív visszasugárzó 65 KB írható-olvasható memóriával; alapvetően beépített áramforrással rendelkezik, ami nagyobb olvasási távolság használatát teszi lehetővé. Ezeket a tag-eket szenzorokkal is elláthatjuk, amelyek képesek pl. a hőmérséklet, nedvességtartalom, nyomás mérésére, majd a mért adatokat rögzíthetik a memóriába, ezzel is segítve az adatgyűjtést a szállítási, tárolási kondíciókról. 65Class 4: Aktív tag, amely beépített akkumulátorával működteti a mikrochip áramköreit és energiával látja el a transmittert az olvasóhoz való jelközvetítéshez.
-
Class 5: Aktív RFID tag amely másik
Class 5 tag-ekkel és/vagy másik
berendezésekkel kommunikálhat.
4.6.2 EPC global Az EPC global a felhasználók közreműködésével alakította ki az EPC (Electronic Product Code – Elektronikus Termék Azonosító) szabványokat, melyek a rádiófrekvenciás azonosítás (RFID) gyors elterjedését, széleskörű bevezethetőségét szolgálják. A fejlesztésekben a szervezet mellett több nagyvállalat – mint pl. a Gilette és a Procter&Gamble – munkatársai is részt vettek. A szervezet eddigi tevékenységének eredményei azt mutatják, hogy minden valószínűség szerint az általa bevezetett szabványok elterjedése várható, és így kialakulhat egy egységes elvek alapján működő, új 34
automatikus azonosítási rendszer, amely széleskörűen alkalmazható a világ egymástól távol eső részei között kapcsolatot teremtő ellátási láncokban. A szabványosítás törekvéseknél fontos megemlíteni az EPC Global GS1 szervezetet. Amely az EAN (European Article Numbering Association) és az UCC (Uniform Code Council) egyesüléséből jött létre 2005 elején, egy olyan globális szervezetként, amelyet 103 nemzeti tagszervezet hálózatán keresztül, több mint 140 ország egymilliót is meghaladó tagvállalata irányít. A szabványosítási törekvések célja egy egységes, átfogó úgynevezett EPC (Electronic Product Code) hálózat létrehozása (Elektronikus Termékkód) a különböző specifikációkból. Az EPC a termékek esetén egy egyedi azonosító számsort jelent. Az azonosító kódot, amely az egyedi EPC információt hordozza, az RFID címke (tag)-en tárolják. Az EPC hálózat építőelemei: A címke az adathordozó, az azonosítószámot a memóriába programozzák. Az olvasó az adatgyűjtő eszköz, amely lehet hordozható vagy rögzített, és a Savant-hoz vagy az RF hálózathoz csatlakozik. Az adathordozó címke által letárolt kód. Egyértelműen és egyedileg azonosítja a tárgyat, amelyhez hozzárendelték. Olyan szerverek, amelyek az EPC-k és a hozzájuk kapcsolódó adatok helyi tárhelyeként szolgálnak, illetve rugalmasan képesek támogatni a középszintű PML lekérdezéseket. A Tárgy Név Szolgáltató a felosztott forrás, amely birtokában van annak az információnak, hogy hol tárolják az EPC-hez tartozó adatokat (úgy működik, mintha DNS lenne). Az EPC Információ Szolgáltató tárolja az összes olyan adatot, amely az EPC-hez tartozik.
Az EPCglobal rendszer az alábbi elemekből áll: ID rendszer: adathordozók és olvasók EPC Middleware EPC Discovery Services Ratifikált EPCglobal szabványok: Eddig négy szabványt ratifikált az EPCglobal. Ezek: EPC Tag Data Standard, Class 1 Generation 2 UHF Air Interface Protocol Standard, Application Level Event (ALE), Object Naming Service (ONS), EPCglobal Certificate Profile 35
4.6.3 RFID által használt frekvenciasávok: Frekvenciasáv Frekvenciák:
RFID
Felhasználási
Elnevezése:
Rendszerek
Terület:
Megjegyzés:
Jellemzői: Alacsony
Magas
9-135 KHz
Elfogadott,olcsó,
Élőállat
Tipikusan:
strapabíró, de 1,5
azonosítására,
125 KHz
méternél kisebb az
hordók,
olvasási távolság,
azonosítására
lassú.
használják.
10-15 MHz
Elfogadott,
Tipikusan:
drága,
13,56 MHz
nem
közepes
RFID Technólógia
könyvek
Raklap
és
Az
„inJet”
koncepció
támogatja a chip-bázisú
olvasási sebesség,
valamint
címkék
nedves
rendszereknél
amelyeknek
alkalmazzák.
körben
1,5
Alacsony
előállítási
elnevezésük ’smart’ okos
méternél kisebb az
költségű,
nagyon
olvasási távolság,
vékony
fémes
hajlékony
környezetben nem
hordozóanyagon
működik.
elérhető.
Passzív és aktív
Növekszik
módon
kereskedelmi
szabványosítási
alkalmazás.
folyamatok.
működik,de
300-1200 MHz
fém
Generációs
csomagazonosításra
környezetben
Ultra Magas
1.
is
egyaránt
üzemelhetnek. Nagyobb
az
olvasási
távolság
mint 1,5
méter,
beléptető
széles elterjedt
’ügyes’ címke.
(>0,4mm) is a
Most
zajlanak
a
Konténerek, szállító járművek azonosítására,
gyors az olvasási
nyomon
sebessége,nedves
használják.
környezetben
megvalósítását,
követésére
is
működhet. Mikrohullám
2,45 GHz
vagy
5,8
Aktív
működési
Járműbeléptető
Nincs
mód
jellemzi,
rendszerekhez és a
használatra
jóval nagyobb az
szállítmányozásban
megegyezés
olvasási távolsága
használják
bizonyos részein.
mint 1,5
hatótávolságuk miatt.
méter,
nagy
kereskedelmi szóló az
gyors az olvasási sebesség. 2.számú táblázat RFID-ra használt frekvenciasávok
36
EU
4.7 Azonosítási és nyomon követési rendszer telepítésének folyamata: A rendszer bevezetése előtt fel kell tennünk magunknak a következő kérdéseket:
Az automatikus azonosítás megvalósítása az adott esetben milyen előnyökkel jár?
Mik a kapcsolódó egyszeri beruházási és a folyamatos költségek?
Mennyibe kerül, ha csak egy adott folyamatot kiváltok és nem változtatok semmin és mibe kerül, ha átgondoltan hajtom végre a fejlesztést?
Melyik technológiát milyen esetben érdemes alkalmazni?
Esetünkben a rendszer megfelelően tudná optimalizálni a logisztikát. A jelenlegi JIG-ekkel foglalkozó munkaerő (műszakonként 20-22 fő) csökkenthető lenne. A Just in Time2 raktározás, és a Real Time3 gyártásirányítás nagyobb hatékonysággal működhetne. Üzleti és gyártási folyamatok felgyorsulását gyártási ciklusidők csökkenését, valamint az üzleti folyamatok átláthatóvá válását várjuk a rendszertől.
Így lehetővé tenné azok
finomhangolását, külső ügyfelekkel és beszállítókkal való hatékony együttműködés megvalósítását, és termékek teljes életútjának rögzítését a teljes értékláncban. Az új azonosítási rendszer annál hatékonyabb (gazdasági szempontból is), minél jobban ki tudjuk aknázni járulékos előnyeit (Adatkiegészítés, újraírás, nem-kell látnunk az adathordozót, több tétel egyszerre történő olvasása, stb.). A címkék előállítási és újrahasznosítási költsége, ami lehet egy bérmunkával megbízott külső cég, vagy lehet a Shinwa által telepített „címkenyomtató” egység folyamatos költséget jelent, mivel a JIG-eket folyamatosan bedarálják, és újra legyártásra kerülnek. A kapuk, kézi leolvasó egységek, tervezés, infrastruktúra kiépítése, informatikai egységek beszerzése egyszeri beruházási költség.
2 3
JiT – Raktárkészlet Minimalizálás a költségek csökkentése érdekében Real Time – Valós idejű gyártásirányítás, az azonnali beavatkozást teszi lehetővé
37
18.számú ábra[11] RFID Rendszer Telepítésének Lépései
4.7.1 Megvalósíthatósági tanulmány: Az első lépés egy RFID rendszer bevezetése előtt az az, hogy pontosan le kell szögezni mit is várunk el a rendszertől valamint, hogy mely területeket szeretnénk lefedni a rendszerrel. Meg kell állapítani a gyártás jelenlegi kiküszöbölésre váró hibáit, a lehetséges útvonalakat, a jelenlegi rendszer hiányosságait és, hogy milyen volumenű háttér adatbázisra lesz szükség. A megfelelő WiFi4 hálózat telepítése a kézi leolvasók által fogadott és küldött információk közlésére. Esetünkben a jelenlegi azonosítási és nyomon követési hiányosságok kiküszöbölése, ezzel a jelenlegi ciklusidők és a sorleállás okozta költségek csökkentése lenne a fő cél. A tervezés során figyelembe kell venni, hogy a Shinwa ezt a technológiát a későbbiekben, ha a működése bevált bevezetné-e a raktározásba, ezért bővíthetőségére is nagy figyelmet kell szentelni.
WiFi - vezeték nélküli mikrohullámú kommunikációt (WLAN) megvalósító, széleskörűen elterjedt szabvány [12] 4
38
A meglévő MFG Pro vállalat irányítási rendszer bővítésével, integrálható lenne a rendszerbe a rádió frekvenciás azonosítás. Ezért új rendszer bevezetésére nincs szükség, így a jelenlegi rendszer kihasználása nagymértékben megnőne. A különféle JIG-ek kezelése más-más RF technológia használatát igényli. A festő és adapter JIG-ek azonosítása egyenként történik, míg a maszkoló JIG-eket típus szerint egység csomagokként (dobozokban) kezeljük. Utóbbit méretük, és nagy darabszámuk miatt nem lehet egyesével kezelni mivel a járulékos költségek magasak lennének.
4.7.2 Alkalmazott címketípus: A gyártó részére ajánlott a második generációs (GEN 2 ) UHF –án (300-1200 MHz) működő Class 1–es típus használata. Ez a megoldás megfelelő minden bemutatott logisztikai folyamat támogatásához, mivel 4-5 m-es olvasási távolság és passzív tag lévén alacsony ár jellemzi.
19.számú ábra[13] Eszközválasztás
39
El kell, még döntenünk, hogy nyílt vagy zárt rendszert szeretnénk használni.
20.számú ábra Nyílt és Zárt Rendszer Összehasonlítása
Zárt RFID rendszernek azt a felhasználást nevezzük ahol az adathordozó (RFID-tag) nem hagyja el a gyártási folyamatot, többször felhasználásra kerül és így amortizációja több gyártási ciklusban történik meg. Ezzel költséghatékony módon használja fel az RFID adta lehetőségeket, és ezért ezt a megoldást fogjuk használni.
4.7.3 Gazdaságossági Szempontok Jellemzése: Jelenleg műszakonként átlagosan 22 fő dolgozik a JIG-ekkel, ez a szám csökkenthető, és így a bérköltségek is csökkennének, a JIG-ek okozta sorleállás teljes mértékben kiküszöbölhető lenne, aminek mértéke jelenleg 0,8 - 1 millió Ft óránként! A ciklusidők csökkenésével a termelési hatékonyság nőne így a bevétel is ezzel egyenesen arányosan emelkedne.
40
4500
DB 4000 3500 3000 2500
Gyártott Darabszámok
2000
Tervezett Darabszámok
1500 1000 500 0
Típus 1
Típus 2 1.számú diagram Gyártott darabszámok napi lebontása
A diagramról pontosan leolvasható, hogy az adott típusoknak (a pontos típus titkos), megfelelő gyártás esetén milyen darabszámot kellene elérnie az ütemterv betartása esetén. Ezzel szemben a kimagasló hiány jól látható. Ez a hiány az előzőekben (3.2-es pontban) leírtak miatt keletezik. A javasolt technológia bevezetésével, nem csak a kiszámolt ütemterv lenne betartható, hanem a termelés felgyorsulása is elérhető lenne.
41
4.8 Rendszerterv festő és adapter JIG-ek útvonalára:
21.számú ábra Útvonalábra
42
A tervezés első lépéseként meg kell állapítani, hogy hány kapura illetve, kézi vevőegységre van szükségünk. A mi esetünkben szükség van kapura minden állomáson ahol a JIG-ek előfordulnak. Így szükség van, a JIG raktár, a gombfelrakó, a festő, lézerező, és a „Assy” összeszerelő állomásokon. Minden egységhez szükség van egy kézi leolvasóra is, hogy az esetleges kapu meghibásodások ne vezessenek sorleálláshoz. A JIG-eket miután megtervezték és elfogadásra kerültek, kifröccsöntik, majd elszállítják őket címke felrakás céljából. Itt megkapják a címkét és regisztrálásra kerülnek az új bevezetett technológia segítségével. (A háttér adatbázisban ez az egyedi azonosító tartalmazni fogja a JIG típusát, sorszámát, hogy hány körösnek tervezték, a jelenlegi körök számát, és hogy éppen melyik kapunk haladt át. Így bármikor tudni fogjuk a rendelkezésre álló JIG-ek darabszámát, helyzetét, és a gyártás alakulását.) A megjelölés után bekerülnek a JIG raktárba, a bejáratnál elhelyezett kapun áthaladva egyszerre több címke is leolvasható a kapu segítségével, hibalehetőség majdnem hogy nincs, mert kétszer ugyanazt a címkét a rendszer nem fogja beolvasni, mert a program beállításai ezt nem engedik. Ha megérkezett a megrendelés egy kézi olvasó segítségével kiválasztja a munkás, a megfelelő típusokat és ismét a kapun áthaladva kivételezi a raktárból. Eljutunk a gombfelrakáshoz, ahol a be és ki csekkolás is kapun keresztül történik. A festési és lézerezési folyamatot szállító szalagon teszi meg a JIG. A be és kivételezés itt is kapu segítségével történi. A festési folyamat után el van helyezve egy újabb kapu. Ennek az a szerepe, hogy a rendszer a szállító szalagot automatikusan fogja irányítani, mert amelyik gombnak szüksége van arra, hogy a feliratot lézer technológiával vigyék fel, azt tovább engedi, amelyiknek nincs erre szüksége azt pedig nem. Ezt az állomást elhagyva elkerülnek az összeszerelésre ahol a JIG-ek ismét egy szállító szalagon haladnak. Az itt elhelyezett kapunak több szerepe is van, mert az összeszerelésről kifele haladó JIG-eknek itt módosul a körszáma, és amelyik elérte a maximálisat a rendszernek jeleznie kell ezt, azért hogy ne kerüljön vissza a raktárba, hanem újrafelhasználásra kerüljön. Ez az útvonal megegyezik a most használtéval, de a RFID rendszer bevezetésével teljesen lekövethető a folyamat.
43
4.9 Rendszerterv maszkoló JIG-ek útvonalára:
22.számú ábra Útvonalábra
44
A rendszer sokszínűségének köszönhetően, több féle megoldást kell használni, a költségek csökkentése érdekében. Az úgynevezett maszkoló JIG-ek okozzák a cégnek a legnagyobb fejtörést ugyanis ezeknek a mérete és nagy darabszáma nem teszi lehetővé, hogy egyenként azonosíthatóak legyenek. Ezeket ezért egységként kell kezelni egy tároló dobozba és ezt a dobozt kell megjelölni egy smart címkével. A fröccsentés után a maszkoló JIG-eket egy tároló dobozba rakjuk, majd kap egy címkét, aminek tartalmaznia kell a JIG-ek típusát, az egységcsomag pontos darabszámát, valamint azt hogy ez a doboz éppen a fröccsöntésről kikerült „új” darabokat tartalmaz. Ezután a kész darabokat elszállítjuk a raktárba ahol a bejáratnál hasonlóan az előzőnél áthalad egy kapun a csomag, ezzel az összes dobozt, típust és darabszámot bevételeztük a raktározásba, így mindig pontos képet kaphatunk a készletszintről. Ha ezekből a dobozokból szükségünk van 100 db-ra, akkor a kézi leolvasó készülék beállítása után a címkét leolvasva a rendszer tudni fogja, hogy kivettünk 100 db-ot abból a típusból. Ez akkor okoz problémát, amikor kikerülnek a JIG-ek az előlapból mert, tegyük fel 1 db előlap tartalmaz 10 féle gombot, ezeknek a helyére 10 féle maszkoló JIG kerül, és ha a Shinwa csak 10 típusú előlapot gyárt akkor ez már 100 féle maszkoló JIG-et jelent, és ezeknek a pontos beazonosítás és az, hogy a pontos helyükre kerüljenek a legnagyobb probléma. Ennek a kiküszöbölése nem csak a munkások pontosságára, hanem a program megfelelő beállításaira is szükség van. A rendszerbe, ha beállítottuk azt, hogy milyen típusú előlapot gyártunk, és azt korábban rögzítettük, hogy bizonyos típusú JIG-ekből hány darabra van szükség 1 előlap gyártásához, akkor a rendszer az összerakásnál, ahol kikerülnek a JIG-ek az előlapból pontosan jelezhet nekünk, hogy mikor értük el azt az egységcsomaghoz szükséges darabszámot, amit előre beállítottunk, és tudni fogjuk azt is, hogy jelenleg abban a dobozban hány körösek a JIG-ek. Ha ez az egységcsomag megtelt, akkor a továbbiakban a szerint kell eljárni, ahogyan azt a tervezésnél megszabták. A raktár és az összeszerelés közti utat a félkész előlapokban töltik a JIG-ek amiknek a felcímkézése a maszkolásnál történt,mert itt találkozik először a „maszk” és az előlap. Minden kapun való átléptetés megegyezik a festő és az adapter JIG-nél leírtakkal. A címke beállításaitól függően, az előre beprogramozott middleware tudni fogja, hogy éppen milyen típusú JIG-ek haladnak át a kapun és azok adatait hogyan kell módosítani.
45
4.10 Rendszer telepítése: Mindig érdemes elektromágneses zajtesztet végezni az adott környezetben. Ebből derül ki, hogy zavarja-e esetlegesen majd a RFID technológia működését akármiféle zaj, és ha igen, akkor az honnan ered, hogyan lehet kiküszöbölni ezt. Ez elengedhetetlen ahhoz, hogy zökkenőmentesen működhessen a rendszer a későbbiekben. Majd a kapuk és informatikai rendszer kiépítése után következhet a rendszer tesztelése. A Middleware megfelelő beállítása elengedhetetlen a további működéshez. Az olvasó és a vállalati alkalmazás között lévő elemet nevezzük middleware-nek. A middleware egy olyan program, amely veszi a nyers adatokat az olvasótól, ezeket megszűri és továbbküldi a háttéralkalmazásnak. A szűrésre azért van szükség, mert az olvasó másodpercenként több százszor is olvashatja ugyan azt a tag-et. A middleware kulcsszerepet játszik abban, hogy a megfelelő információ, megfelelő időben a megfelelő alkalmazáshoz jusson el. A szűrésen kívül a middleware további funkciókat is nyújthat: az RFID olvasó felügyelete, konfigurálása, elektronikus üzenet küldése egy termék feladásakor egy megadott címre.
4.10.1 RFID tagok költségei: Megnevezés
Típus
Ára (USD)
RFID író/olvasó kapu
UHF RFID GATE
3000-6000$/db
Kézi RFID író olvasó
LF/MF/UHF
750-900$/db
RFID címke
Alien 9610
0.02-1$/db
További költségek (Hálózat, Informatika,
5000-10000 $
Infrastruktúra, Tervezés) 3.számú táblázat Költségek
4.11 RFID használata veszélytelen? Az RFID-vel kapcsolatban több szabadság- és emberjogi érdekvédő szervezet kifejezte már
aggályait,
mivel
ezek
segítségével
az
adatgyűjtő
technológiák
vészesen
rátelepülhetnek az emberek mindennapi életére. De a bűnözők is érdeklődnek -- egy olyan 46
világ van születőben, ahol milliónyi ponton juttatható majd vírus a számítógépes rendszerekbe, a vírusokat pedig maguk az emberek, az általuk vásárolt áruk hordozhatják magukkal. A lapkák az olvasó által kibocsátott rádióhullámok energiáját felhasználva válaszolnak, azaz küldik vissza a bennük tárolt adatokat. A raktárakban nagy RFID-kapuk révén százával, ezrével regisztrálhatóak egyszerre az adatbázisban a termékek anélkül, hogy emberi beavatkozásra, egyenkénti lézeres leolvasásra lenne szükség. Az eljárás passzív, egyszerű kiolvasásról van szó, nem rejt semmilyen kockázatot -- gondolhatnánk elsőre, illetve próbálják a technológiai beszállítók és az alkalmazó vállalatok ezt velünk elhitetni.
4.11.1 A digitális vírus Az amszterdami Vrije Egyetemen azonban ennek ellenkezőjének bizonyításául nemrég olyan törpe, mindössze 127 bájt hosszú vírust hoztak létre, amely egy RFID-chipről a kiolvasón keresztül hatol be. Amellett, hogy képes a fertőzött rendszer révén további írható RFID-chipekre átmásolni magát, az internet felé is rejtett hozzáférést nyit a folyamatokat felügyelő kliens számítógépen, amely viszont jogosultságokkal rendelkezhet az adatbázis felé. Innentől kezdve pedig a bűnözőké a pálya: tetszés szerint kiolvashatják, károsíthatják, vagy módosíthatják az adatbázis tartalmát, további fertőzést indíthatnak, amely akár földrészeken átívelhet az áruk, emberek világméretű mozgása révén -- kísértetiesen hasonlóan a biológiai fertőzések terjedéséhez. A készítők szerint az RFID-támadások a köztesszoftver
gyengeségeit
(verem
túlcsordulás,
szkriptnyelvek),
valamint
az
adatbázisokba történő rosszindulatú "kódfecskendezés" lehetőségét használhatják ki. Az RFIDrendszereket alkalmazó jövőben a fertőzéses kitöréseket rendkívül nehéz lesz megfékezni, mivel a rosszindulatú kód az elszigetelt chipeken utazik, így a megelőzés, a megfelelő biztonsági intézkedések meglépése kritikus jelentőségű. A vírust publikáló egyetemi dokumentum által tett javaslatok egybecsengenek az alapvető számítógépes biztonságtechnikai alapelvekkel: egy-egy szoftvernek, felhasználónak csak olyan képességei és jogosultságai legyenek engedélyezve, amelyek feltétlenül szükségesek feladata ellátásához; a szükségtelen szolgáltatások, különös tekintettel a parancssorokra, szkript nyelvek futtatásának képessége legyenek eltávolítva a rendszerből; az adatbázis a rekordok adatait ne értékként kezelje, hanem paraméterként, a tömeges módosítások ne
47
legyenek lehetségesek. A rosszindulatú kód talán a legnagyobb kockázatot hordja magában, ugyanakkor messze nem az egyetlen módszert kínálja visszaélésekre. A chipek távoli, általunk nem érzékelt kiolvasásával kémkedhetnek, személyes adatokat gyűjthetnek rólunk, akár mozgásunkat is részletesen feltérképezhetik. Szintén gondot okozhat az RFIDalapú személyi azonosítás, amelyet épületek, termek, szobák, vagy akár járművek, eszközök
védelméhez
rendelhetnek.
Egy
klónozott
RFID-chippel
a
bűnözők
megtéveszthetik az azonosító rendszereket, és jogosulatlanul hatolhatnak be. Ez a kockázat is bizonyításra került már, de további kockázatot jelent az RFID-chip és a leolvasó közötti kommunikáció elfogása, és reprodukálása is, amellyel szintén azonosítókat lehet megtéveszteni, akár más hitelkártyájával is fizethetnek ilyen módon. A rádiós azonosító chipek tömeges, hétköznapi elterjedésével a számítógépes rendszerek és a fizikai valóság sosem látott módon fonódnak majd össze, hiszen akár minden egyes személynek és fontosabb tárgynak saját azonosítója lehet a virtuális térben. Sokszor (el)használt, mégis szemléletes példa a hűtőszekrény, amely automatikusan utánrendeli a fogyóban lévő ételeket, vagy a családtag hazaérkezésére elinduló sütő. Mindezen személyes kényelem és üzleti hatékonyság mellett azonban nem szabad megfeledkezni arról, hogy a szofisztikált módszereket bevető, gyorsan tanuló bűnözők saját javukra fordíthatják majd ezeket a technológia adta lehetőségeket is -- akár áruk, poggyászok csempészésére, ellopására.
4.12 RFID nehézségei, problémái: [19] 4.12.1 Olvasók ütközése: Ütközés lép fel RFID rendszerekben, amennyiben két vagy több olvasó olyan közös térrészt is lefed, melyben transzponder található. Az ütközések legszembetűnőbb negatív hatása a leolvasási sebesség csökkenése. Az RFID rendszerek leolvasási sebességének növelése történhet a sávszélesség növelésével vagy az olvasók közötti ütközés eliminálásával. Ennek feloldására több megoldás is kínálkozik. Az olvasó regisztrálhat egy központi hozzáférési pontban, majd elküldi neki az átviteli igényt, valamint a szomszédja(i) adatait. Ezt követően az AP megvizsgálja a szomszédok állapotát, majd ennek megfelelően válaszol a kérésre. Egy másik megoldás lehet az AP-n belüli centralizált gráfszínezés. Ennek során minden végpont elküldi az AP-nak a szomszédjairól rendelkezésre álló információját, majd az AP gráfszínezést végrehajtva megállapítja a szabad időrések pozícióját. 48
4.12.2 Transzponderek ütközése: Számos tag lehet jelen az olvasó hatósugarában. Olvasáskor a leolvasó egység egy request üzenetet broadcastol a tag-eknek. Amennyiben csak egyetlen tag tartózkodik a térben, az olvasó egyetlen választ vesz. Ugyanakkor minden tag visszaküldi a válaszát az olvasónak, a több is van belőlük a rendszerben. Ez ütközést eredményez a rádiócsatornán, így válaszüzenetük nem lesz értelmezhető. Ennek kiküszöbölésére fejlesztettek ki számos ütközéselkerülő algoritmust, amelyek az alábbiakban kerülnek ismertetésre. Az ütközések feloldása az esetek nagy részében valamilyen többszörös közeg hozzáférési feladat megoldására vezethető vissza.
49
5. Összegzés: Szakdolgozatomban a JIG-ek azonosításával és nyomon követésével kapcsolatban felmerülő problémáknak a megoldásával foglalkoztam. A jelenlegi rendszer hiányosságai a termelési folyamatokat tervező mérnököket nagy kihívást elé állítja, mivel a folyamatokba és ütemtervekbe a jelenlegi hibákat nem tudják beleépíteni. Ezért pontos terveket nem tudnak készíteni, valamint a gyártás jelenlegi állapotáról sem kapnak naprakész információt. Csak a műszak végén szembesülnek az aznap elért teljesítményről. A probléma megoldására a Rádió Frekvenciás Azonosítás bevezetésére tettem javaslatot. A rendszer bevezetése a JIG-ekkel kapcsolatos mindennemű problémát megoldana. A pontos darabszámok, típusok, átláthatóvá válnának. A rendszer segítségével nemcsak naprakészen tudnánk adatokat lehívni a termelés állapotáról, hanem akár másodperc pontossággal is információhoz juthatunk. Ez azonnali beavatkozást tesz nekünk lehetővé, segítségével megvalósul a Real Time gyártásirányítás, és bármely hiba azonnal észlelhető. Azért hasznos számunkra, mivel így az elhárítást a lehető leghamarabb elkezdődhet. A raktárkészlettel való gazdálkodást nagymértékben segítené a rendszer, így a Just in Time raktározás is jobban megvalósítható. A JIG-ek nyomon követéséből származó termelés kiesés, teljes mértékben megszűnne. A technológia kezdeti bevezetési költségei hamar megtérülésre kerülnek, a folyamatosan felmerülő költségek a rendszer üzemelése közben (címke,karban tartás,IT) pedig elhanyagolható lesz a rendszer által elért haszonhoz képest. A rendszer előnyei:
-
A termékek valós idejű azonosítása
-
Nagy értékű áruk követése (áruvédelem, garancia, szerviz)
-
Raktári pozíció meghatározása, intelligens polcok kiépítése (ha a későbbiekben a raktározás is használni szeretné a rendszert)
-
Termék eredetiségének garanciája
-
Magas minőségű termékek márkavédelme (parfüm, ruha,alkatrészek…stb)
-
Áruátvétel meggyorsítása
Miért előnyös az RFID a Shinwa számára?:
-
hatékonyabb, mint az optikai (vonalkódos) rendszerek,
-
több információ tárolására és továbbítására alkalmas, 50
-
az adatok nagyobb távolságból is leolvashatók,
-
szélsőséges körülmények között is képes működni,
-
egy időben több címke is leolvasható, mégis kisebb a hibalehetőség.
51
6. Ábrajegyzék 1. A Shinwa Magyarország Precíziós Kft. grafikus képe (8. oldal) 2. Festő JIG (1. oldal) 3. Adapter JIG (11. oldal) 4. Maszkoló JIG (11. oldal) 5. Festő JIG a festést követően (12. oldal) 6. Kész előlap (13. oldal) 7. Üres JIG, erre kerül beültetésre az adapter (14. oldal) 8. Útvonal Bemutatás (15. oldal) 9. RFID - hálózat vázlata (25. oldal) 10. Aktív transzponder vázlata (25. oldal) 11. Passzív transzponder vázlata (26. oldal) 12. RFID címkék (27. oldal) 13. RFID olvasók (28. oldal) 14. Mobil adatbefogó rendszer vázlata (30. oldal) 15. Kapu RFID Rendszer vázlata (30. oldal) 16. Vezérlő Irányító RFID Rendszer Vázlata (31. oldal) 17. Helymeghatározó RFID Rendszer Vázlata (32. oldal) 18. RFID Rendszer Telepítésének Lépései (38. oldal) 19. Eszközválasztás (39. oldal) 20. Nyílt és Zárt Rendszer Összehasonlítása (40. oldal) 21. Útvonalábra (42. oldal) 22. Útvonalábra (44. oldal)
7. Táblázatjegyzék 1. Gyártmányok (7. oldal) 2. RFID-ra használt frekvenciasávok (37. oldal) 3. Költségek (46. oldal)
52
8. Diagramjegyzék: 1. Gyártott darabszámok napi lebontása (41. oldal)
53
9. Felhasznált irodalomak, források: [1] - http://hu.wikipedia.org/wiki/RFID [2] - http://www.allaminyomda.hu [3] - http://www.vonalkod.hu [4] - http://www.vonalkod.hu [5] - http://www.vonalkod.hu [6] - http://www.vonalkod.hu [7] - http://www.vonalkod.hu [8] - http://www.vonalkod.hu [9] - http://www.vonalkod.hu [10] - http://www.vonalkod.hu [11] - http://www.vonalkod.hu [12] - http://hu.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi [13] - http://www.vonalkod.hu [14] - http://en.wikipedia.org/wiki/Radio-frequency_identification [15] - http://www.rfidjournal.com/article/view/2481/1/1 [16] – Dr. Illés Béla – Dr. Cselényi József - Logisztikai Rendszerek I. (Miskolci Egyetem Kiadó 2009 [17] - http://pixel.weblabs.hu/nik/RFID.pdf [18] - http://www.hiradastechnika.hu/data/upload/file/2007/2007_4/HT_0704-8.pdf [19] - Landt, Jerry - Shrouds of Time: The history of RFID (2001) [20] - http://hu.wikipedia.org/wiki/Optikai_karakterfelismer%C3%A9s [21] -Castelluccia, Calude - Avoine, Gildas (2006): Noisy Tags: A Pretty Good Key Exchange Protocol for RFID Tags. International Conference on Smart Card Research and Advanced Applications – Cardis [22] – Dr. Bakony Péter – RFID Rádiófrekvenciás azonosítás (http://nikportal.cickany.hu/view/BMF/SZABV%C1L/Inform%E1ci%F3s%20T%E1r sadalom/TI_PDF/rfid-uj.pdf)
54
