Trong nhiều thập kỷ qua, các nhà sản xuất đã sử dụng mã vạch 1D như một phương thức hiệu quả về chi phí để mã hóa thông tin nhận dạng sản phẩm. Theo đó, các trung tâm phân phối công nghiệp và thương mại (DC) thường sử dụng công nghệ quét laser để đọc chính xác các mã vạch 1D trên thùng và từng mặt hàng riêng lẻ khi chúng di chuyển qua các khu vực xử lý khác nhau với tốc độ ngày càng cao.
Với yêu cầu về năng suất và độ chính xác ngày càng tăng tại các trung tâm phân phối bán lẻ, nhiều người cho rằng máy quét camera/dựa trên hình ảnh là công nghệ mới được ưu tiên và máy quét laser không còn hiệu quả. Mặc dù công nghệ camera đã có những cải tiến về hiệu suất trong những năm gần đây và mang lại một số lợi thế nhất định trong một số ứng dụng hạn chế của phân phối bán lẻ, nhưng không chắc chắn rằng công nghệ camera sẽ đọc mã vạch tốt hơn, mà chi phí cho nó có thể cao hơn.
Bài viết dưới đây sẽ thảo luận về các công nghệ AIDC phổ biến nhất được sử dụng trong các Trung tâm phân phối bán lẻ, giải thích những lợi ích và hạn chế của chúng cho các phương thức xử lý khác nhau, đồng thời cung cấp ví dụ về các ứng dụng tiềm năng của chúng để giúp doanh nghiệp xác định khoản đầu tư tốt nhất và tiết kiệm chi phí nhất cho hoạt động của mình.
Xu hướng mới về nhận dạng và thu thập dữ liệu tự động (AIDC) trong logistics bán lẻ
Những năm gần đây, ngành logistics bán lẻ đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của nhiều xu hướng công nghệ nhận dạng và thu thập dữ liệu tự động (AIDC). Một số xu hướng đáng chú ý bao gồm:
- Nhận dạng bằng mã do nhà cung cấp cung cấp so với LPN (mã lô hàng): Thay đổi này giúp giảm độ phụ thuộc vào hệ thống mã bên trong của nhà bán lẻ, tăng tính linh hoạt và hiệu quả.
- Giảm kích thước mã vạch: Mã vạch nhỏ gọn hơn giúp tiết kiệm diện tích bao bì, phù hợp với sản phẩm nhỏ hoặc có hình dạng phức tạp.
- Nhu cầu tăng cường thông lượng: Các nhà bán lẻ mong muốn giảm khoảng cách giữa các sản phẩm, tăng tốc độ xử lý để cải thiện hiệu quả.
- Đòi hỏi độ chính xác đọc cao hơn: Giảm thiểu sai sót do đọc mã vạch sai, dẫn đến giảm lỗi xử lý và thất thoát hàng.
- Bổ sung mã ma trận 2D bên cạnh mã 1D truyền thống: Mã 2D chứa nhiều thông tin hơn, giúp quản lý hàng hóa chi tiết và linh hoạt hơn.
- Tăng cường gắn thẻ RFID cho thùng hàng và từng sản phẩm: Công nghệ RFID giúp theo dõi hàng hóa theo thời gian thực, cải thiện khả năng kiểm soát và quản lý.
- Nhu cầu đọc mã vạch chất lượng kém tăng: Các nhà bán lẻ ngày càng phải đối mặt với sản phẩm có mã vạch mờ, cũ hoặc bị hư hỏng, do đó đòi hỏi công nghệ đọc mã có khả năng thích ứng cao.
- Nhu cầu phân loại mã và lưu trữ hình ảnh: Phân tích hình ảnh mã vạch giúp tìm ra nguyên nhân gốc rễ của lỗi đọc, cải thiện chất lượng mã và giảm thiểu rủi ro.
Nhận thức được những xu hướng này, các nhà sản xuất giải pháp AIDC đã phát triển các công nghệ mới bổ sung, đồng thời liên tục cải thiện khả năng quét laser truyền thống. Mục tiêu là giúp các trung tâm phân phối bán lẻ (DC) vượt qua những thách thức nhận dạng mới và đạt được các mục tiêu cải thiện quy trình mong muốn.
Tổng quan chung về các công nghệ
Để đọc các loại mã vạch đa dạng, bao gồm mã vạch 1D tuyến tính ((UPC, EAN, Code 128, Code 39, Interleaved 2 of 5) và mã vạch 2D ma trận mới (PDF 417, DataMatrix, Maxicode, mã QR), được áp dụng cho từng sản phẩm, thùng hàng và cả pallet, về cơ bản có hai nhóm công nghệ nhận dạng chính:
- Công nghệ dựa trên laser: Gồm quét theo dòng (line scan) và đa hướng (omnidirectional).
- Công nghệ dựa trên camera/hình ảnh: Bao gồm mảng vùng (area array) và mảng dòng (line array).
Tất cả các công nghệ này đều có vai trò trong hoạt động logistics bán lẻ hiện đại và khi được áp dụng và cài đặt đúng cách, bất kỳ công nghệ nào trong số này đều có khả năng đạt tỷ lệ đọc vượt quá 99,5% hoặc thậm chí 99,9% trong một số hoạt động. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải hiểu sự khác biệt giữa chúng để xác định công nghệ nào phù hợp nhất với từng ứng dụng trong chuỗi cung ứng của bạn.
Máy quét laser
Trong suốt hơn 30 năm qua, máy quét laser vẫn là công nghệ đọc mã vạch 1D thống trị, thường là lựa chọn tiết kiệm nhất để đạt tỷ lệ đọc cao nhất trong nhiều hoạt động logistics, với điều kiện chất lượng mã vạch hợp lý. Thậm chí, trong một số ứng dụng, giải pháp laser giá rẻ sẽ vượt trội hơn công nghệ camera và thường có đặc tính bảo trì tốt hơn. Công nghệ này rất phù hợp cho việc sử dụng trong công nghiệp và có thể cung cấp tỷ lệ đọc cao liên tục trong nhiều năm với công sức bảo trì cực kỳ thấp. Có nhiều giải pháp khác nhau cho phép người dùng chọn thiết bị phù hợp nhất với mỗi ứng dụng cụ thể, bao gồm mã vạch cần đọc, vị trí đặt mã vạch, hướng mã vạch và khu vực phủ sóng. Các máy quét laser hiện đại có thể đạt được tốc độ quét vượt quá 1.200 lần/giây, giúp giải quyết các ứng dụng với tốc độ lên đến 3.5m/giây.
So với camera, một máy quét laser đơn có thể bao phủ diện tích rộng và sâu hơn với chi phí hợp lý. Những thiết bị này có thể được sử dụng cho các ứng dụng đa dạng, từ việc xác định một thùng hàng đơn lẻ qua mã UPC của nó cho đến quét đa hướng toàn bộ pallet do tính linh hoạt của các giải pháp laser này. Công nghệ laser có thể hoạt động trong bất kỳ điều kiện ánh sáng nào từ không có ánh sáng ngoại vi đến ánh sáng mặt trời, nhiệt độ cực lạnh (-30°C) hoặc nhiệt độ cao (50°C) mà không làm giảm hiệu suất đọc và không cần hiệu chỉnh thêm.
Camera
Còn được biết đến là công nghệ đọc mã vạch dựa trên hình ảnh, máy ảnh có thể đọc cả mã vạch 1D và mã vạch ma trận 2D từ mọi hướng (omni-directionally). Một trong những hạn chế khi triển khai công nghệ này đến từ giá cao để đạt được khu vực quét tương đương với máy quét laser, khi nói đến camera mảng vùng. Camera đơn thường có tầm nhìn hẹp hoặc độ sâu cảnh, đòi hỏi nhiều thiết bị để giải quyết một ứng dụng duy nhất. Hơn nữa, một số người dùng thấy phức tạp khi cấu hình camera, ống kính và ánh sáng đi kèm để triển khai một cách nhất quán.
-
Camera mảng vùng (Area Array):
Sử dụng một bộ cảm biến thu được dữ liệu hai chiều, những camera này thu được một hình ảnh đầy đủ của một khu vực cụ thể trong một khoảng thời gian, tương tự như một bức ảnh được chụp bằng camera kỹ thuật số. Diện tích hình ảnh được đo bằng điểm ảnh; ví dụ, một cảm biến 480 x 800 pixel sẽ thu được một hình ảnh hình chữ nhật ở độ phân giải đó. Camera chụp nhiều hình ảnh, từ 5 đến hơn 100 hình ảnh mỗi giây, tùy thuộc vào khả năng của thiết bị cụ thể. Các hình ảnh được giải mã bởi camera, sau đó chuyển thông tin đến các hệ thống kiểm soát cấp cao.
Do hạn chế về tốc độ hình ảnh và lĩnh vực nhìn hẹp (thường ít hơn 406mm), một camera mảng vùng cố định trên một dây chuyền tải thường không đủ cho việc đọc mã. Để đảm bảo rằng mã được đọc đầy đủ, cần thiết phải cài đặt hai hoặc nhiều hơn (có thể lên đến sáu) camera mảng vùng cạnh nhau với một khu vực giao nhau tối thiểu 101mm. Trong tình huống cần sử dụng nhiều camera mảng vùng để có sự phủ sóng đủ, một camera mảng dòng có thể là giải pháp chi phí hiệu quả hơn và đồng thời cung cấp hiệu suất cao hơn.
-
Camera mảng dòng (Line Array):
Sử dụng một mảng một chiều của các điểm ảnh (pixel) trên cảm biến, công nghệ camera này chụp hình ảnh theo cách khác so với camera mảng vùng. Thay vì chụp toàn bộ hình ảnh trong một lần chụp, loại camera này chụp từng phần nhỏ của hình ảnh theo dõi khi sản phẩm di chuyển qua khu vực chiếu sáng. Công nghệ này tạo ra các hình ảnh có độ phân giải cực kỳ cao ngay cả ở tốc độ vận chuyển nhanh - với các thiết bị mới nhất trên thị trường có khả năng quét lên đến 30.000 lần/giây. Hình ảnh độ phân giải cao này rất lý tưởng để đọc nhiều loại mã vạch khác nhau. Những dòng này được lắp ráp thành một hình ảnh hai chiều của mã vạch, lý tưởng cho Nhận diện ký tự quang học (OCR) hoặc xử lý hình ảnh bên ngoài khác. Công cụ đánh giá mã tích hợp thường chính xác và nhất quán hơn trong các hệ thống camera mảng dòng so với camera mảng vùng do độ đồng đều về ánh sáng trong trường nhìn và khoảng cách tiêu cự liên tục được điều chỉnh.
Bởi cách chúng hoạt động, camera mảng dòng có chiều sâu và trường nhìn (tương tự như hệ thống laser đa hướng). Công nghệ này thường có chi phí cao hơn so với camera mảng vùng; tuy nhiên, một máy ảnh mảng dòng duy nhất có thể che phủ một dây chuyền tải rộng 1m với thùng hàng cao 0.9m, trong khi trong một số trường hợp, cần đến 2, 3 hoặc thậm chí 4 camera mảng vùng, làm cho nó trở thành giải pháp chi phí hiệu quả với hiệu suất cao.
Những thiết bị này thường được quảng cáo là xuất sắc trong việc đọc mã vạch chất lượng kém, và thực tế có một số lỗi chất lượng mã vạch có thể được cải thiện thông qua việc sử dụng công nghệ camera hiện đại. Một số ví dụ về vấn đề chất lượng mã vạch in mà khả năng đọc có thể được cải thiện bao gồm độ tương phản mã dưới 30%, vùng yên không đủ và khoảng trống dọc gây ra bởi một yếu tố in bị mất. Quan trọng là cần xem xét tất cả người sử dụng mã vạch in trong chuỗi cung ứng. Mỗi người sử dụng phải tự xác định xem việc đầu tư thêm vào công nghệ đọc mã vạch dựa trên hình ảnh có ý nghĩa để tối đa hóa tỷ lệ đọc với mọi chi phí, hay sử dụng công nghệ đọc mã vạch laser chi phí hiệu quả hơn để đọc tất cả mã vạch được in một cách hợp lý và giải quyết tem nhãn không đọc được sớm trong quy trình xử lý vật liệu trước khi tạo ra vấn đề trong toàn bộ chuỗi cung ứng.
Bởi vì công nghệ này phải trước tiên chụp hình của mã vạch để đọc nó, nên camera có thể được sử dụng để đánh dấu mã vạch không tốt và hình ảnh kết quả được lưu trữ để phân tích và làm bằng chứng hình ảnh để làm việc với nhà cung cấp về vấn đề chất lượng mã vạch. Khả năng cả đánh giá và chụp hình ảnh của các mã vạch ngay lập tức là một trong những lý do chính khiến đầu tư thêm vào công nghệ này trở nên có ý nghĩa đối với nhiều người sử dụng. Quan trọng là kiểm tra xem sản phẩm cụ thể đang được xem xét có khả năng thực hiện công việc này hay không và rằng các cơ sở đang sử dụng các công cụ này, nếu không thì đầu tư thêm sẽ không đáng giá đối với nhiều người.
RFID
Trong thế giới logistics bán lẻ, bên cạnh máy quét laser và camera, RFID (Nhận dạng tần số vô tuyến) là một công nghệ quan trọng khác. RFID không sử dụng ánh sáng để đọc mã vạch mà sử dụng thẻ gắn trên sản phẩm chứa microchip và ăng-ten nhỏ. Đầu đọc RFID phát sóng điện từ để thu thập dữ liệu từ thẻ. Do sử dụng công nghệ tần số vô tuyến, RFID không yêu cầu tầm nhìn trực tiếp để đọc dữ liệu và có thể xác định nhiều đối tượng trong một lần đọc mà không cần mở hộp.
Ngay cả khi các thẻ hiện nay có sẵn với giá thành thấp, nhiều ứng dụng logistics trong kho cho RFID đã giảm sút trong những năm gần đây khi thách thức về đầu tư kết hợp với các hạn chế của công nghệ và chi phí tích hợp cao khiến cho công nghệ này ít hấp dẫn hơn so với mã vạch có chi phí thấp hơn.
Tuy nhiên, đã xuất hiện sự phục hồi trong vài năm qua với các trường hợp kinh doanh ROI cải thiện được đưa ra bởi chiến lược đa kênh mới của các nhà bán lẻ và nhu cầu về cơ sở hạ tầng logistics để hỗ trợ chúng. Việc sử dụng RFID cung cấp cho các nhà bán lẻ khả năng nhận hàng được nâng cao, độ chính xác tồn kho được cải thiện, tăng khả năng quản lý tồn kho và giảm mất mát. Với những công cụ RFID này, quần áo có thể nhanh chóng được xác định, định vị và giao cho khách hàng. Các thẻ RFID không thay thế mã vạch trong những ứng dụng này, mà là bổ sung chúng vì thẻ RFID không phù hợp để xác định ở mọi nơi trong chuỗi cung ứng. Với sự cải thiện về tỷ suất hoàn vốn ROI này, ngày càng nhiều nhà bán lẻ đang tăng cường việc sử dụng thẻ RFID cho từng sản phẩm quần áo và yêu cầu sử dụng dữ liệu này trong môi trường logistics cũng đang tăng. Các giải pháp mới hiện đang xuất hiện trên thị trường với khả năng cho phép đọc tất cả mặt hàng trong thùng kín với chi phí tương đương phương thức quét mã vạch truyền thốn. Các hạn chế kỹ thuật do môi trường kim loại và lỗi phân bổ thẻ gần nhau đang được cải thiện đáng kể với các thiết kế giải pháp mới được triển khai trên thị trường.
Ứng dụng công nghệ AIDC tối ưu trong trung tâm phân phối bán lẻ
Trung tâm phân phối bán lẻ (DC) có thể hưởng lợi từ việc kết hợp cả bốn công nghệ AIDC: máy quét laser, camera mảng vùng, camera mảng dòng và RFID. Hệ thống có thể hoạt động độc lập hoặc phối hợp đa phương thức tùy theo nhu cầu từng khu vực cụ thể và quy trình (thủ công, bán tự động hoặc hoàn toàn tự động) diễn ra tại đó. Dưới đây là một số ví dụ:
1. Nhận hàng theo thùng:
- Đối với việc nhận hàng tự động hoàn toàn cho một loạt các kích thước thùng có chất lượng, vị trí và loại mã không nhất quán, có thể thiết lập đường hầm quét năm hoặc sáu mặt.
- Giải pháp đa phương thức sử dụng cả máy quét laser và camera để nhanh chóng nhận dạng và định tuyến sản phẩm đến đích tiếp theo (lưu kho, chọn hàng nhanh, cross-docking,...).
- Ví dụ, máy quét laser được định hướng trên trục nơi mã vạch được đặt theo vị trí dự đoán (phía trên hoặc phía dưới để đọc nhãn khi chúng đi qua các khoảng trống trên băng tải hoặc con lăn) và camera được đặt ở bốn mặt còn lại để ghi lại bất kỳ loại mã nào ở bất kỳ vị trí nào.
- Việc kết hợp cả hai công nghệ đảm bảo cả việc nhận dạng chính xác và định tuyến sau đó.
- Thêm một đầu đọc RFID ngay sau đường hầm quét cho phép các mặt hàng được gắn thẻ bên trong thùng được xác minh ngay lập tức và gắn với dữ liệu nhận dạng được thu thập trong đường hầm mà không cần nhân viên mở hộp.
2. Nhận hàng theo từng sản phẩm:
- Đối với các trung tâm phân phối bán lẻ bóc dỡ thùng khi nhận hàng và lưu trữ từng sản phẩm riêng lẻ - chẳng hạn như những nơi hoàn tất đơn đặt hàng từ catalog và thương mại điện tử, camera mảng vùng cho phép chỉnh chế độ bằng tay.
- Những thiết bị thực sự rảnh tay này mang lại cho người vận hành nhiều tự do hơn đồng thời giảm thiểu khoản đầu tư phần cứng cần thiết liên quan đến thiết bị đầu cuối RF cầm tay.
3. Định tuyến:
- Các trung tâm phân phối bán lẻ có thể triển khai AIDC tại mọi điểm trong cơ sở nơi các sản phẩm hoặc thùng hàng di chuyển qua băng tải đang được định tuyến.
- Những điểm quyết định này yêu cầu một máy quét laser hoặc camera để xác định mặt hàng và xác minh điểm đến của nó, kích hoạt việc chuyển hướng hoặc đưa đến một điểm khác trong cơ sở (lưu kho, lấy hàng trước, cross-docking,...).
4. In và dán tự động:
Đường hầm được trang bị camera mảng vùng hoặc máy quét laser có thể được sử dụng để xác minh chất lượng in và vị trí đặt mã thích hợp của một mã được tạo từ máy in và dán nhãn tự động.
5. Xử lý và lưu trữ tự động:
Hệ thống lưu trữ và truy xuất tự động (AS/RS) thường phụ thuộc vào các khay nhựa có kích thước đồng nhất được đóng kín để chứa sản phẩm và thùng hàng. Để xác định các khay này, nội dung và vị trí lưu trữ của chúng, mã LPN do hệ thống tạo ra được dán trên cùng một mặt của mỗi khay. Do tính nhất quán đó, ứng dụng này hoàn hảo cho máy quét laser.
Tổng kết
Trong bối cảnh nhu cầu về hiệu suất, tính hiệu quả và độ chính xác của các cơ sở phân phối ngày càng tăng cao để đáp ứng nhu cầu phức tạp của ngành bán lẻ, việc lựa chọn công nghệ AIDC phù hợp cho từng ứng dụng cụ thể trở nên vô cùng quan trọng.
Khi được áp dụng đúng cách, các giải pháp laser, camera và RFID hiện đại sẽ mang lại lợi ích đáng kể trong nhiều khâu vận hành, từ tự động nhận hàng đến kiểm tra nhãn dán, phân loại tốc độ cao và xác nhận chuyển hướng.
Nhiều công nghệ AIDC mới mang lại những lợi ích đáng kể ngay cả khi áp dụng vào cơ sở hiện tại, trong khi một số phương pháp truyền thống vẫn có thể là lựa chọn hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất tùy theo từng trường hợp.
Bằng cách lựa chọn và áp dụng công nghệ AIDC phù hợp, các cơ sở phân phối bán lẻ có thể đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường, tăng hiệu quả, giảm chi phí và cải thiện trải nghiệm khách hàng.
>>> Xem thêm:
CẨM NANG VỀ CÔNG NGHỆ NHẬN DẠNG VÀ THU THẬP DỮ LIỆU TỰ ĐỘNG (AIDC)
VÌ SAO CẦN ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RFID TRONG NGÀNH DỆT MAY?
ỨNG DỤNG MACHINE VISION ĐỂ KIỂM TRA TỰ ĐỘNG TRONG SẢN XUẤT KÍNH 3D
ỨNG DỤNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHO (WMS) CHO CÁC DOANH NGHIỆP THƯƠNG MẠI ĐIỆN TỬ
ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP CÁC THIẾT BỊ CỦA HONEYWELL CHO QUẢN TRỊ SẢN XUẤT NHÀ MÁY HIỆN ĐẠI
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RFID TRONG QUẢN LÝ ĐỒ GIẶT ỦI CÔNG NGHIỆP
ỨNG DỤNG MÁY IN MÃ VẠCH DI ĐỘNG VÀO THANH TOÁN HÓA ĐƠN TIỀN ĐIỆN: GIẢI PHÁP HIỆN ĐẠI VÀ TIỆN LỢI
