چکیده :
شناسایی از طریق امواج رادیوئی(RFID ) یکی از نویدبخش ترین پیشرفته ترین تکنولوژی های منتشر شده در سال های اخیر است . مقالات ، مجلات ، برنامه های تلویزیونی و بررسی های تحلیلگران مختلف مرتبا مزایای بالقوه استفاده از RFID را به دنیا یادآوری می کنند .

کالاهای فاسد شدنی و با عمرکوتاه و به خصوص مواد غذایی مواردی هستند که بیشترین مشکلات و چالش ها را برای مدیریت زنجیره تامین ایجاد می کنند . این چالش ها عمدتا به علت تنوع در تعداد کالاها , نیازهای خاص برای ردیابی و پیگیری جریان کالا در طی زنجیره تامین ، عمر کم محصولات ، نیاز به کنترل دما در زنجیره تامین و حجم بالای کالایی است که با آن سروکار داریم .استفاده از سیستم RFID یکی از بهترین راه حل های ممکن است که به مدیریت زنجیره تامین درحل مشکلات لجستیکی کالاهای فاسد شدنی کمکهای فراوانی خواهد کرد .

این مقاله در خصوص پتانسیل استفاده از تکنولوژی RFID برای افزایش بهره وری در زنجیره تامین مواد غذایی است . همچنین در این مقاله تاثیرات بالقوه RFID برروی اجزای مختلف شرکت کننده در زنجیره تامین بررسی خواهد شد و در انتها به این نتیجه می رسیم که اگر RFID همراه با کانتینرهای قابل بازیابی مورد استفاده قرار گیرد، سرمایه گذاری برروی آن می تواند مزایای عملیاتی بسیاری را به دنبال داشته باشد .

گردآورندگان :
۱ – لیلی ازقندی، دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی فناوری اطلاعات دانشگاه شیراز
۲ – حسین صفری، دانشجوی دکترای مهندسی صنایع دانشگاه تهران

واژه¬های کلیدی : شناسایی از طریق امواج رادیوئی (RFID) – زنجیره تامین مواد غذایی ( Food Supply Chain) – مدیریت زنجیره تامین (Supply chain management )
زنجیره تامین مواد غذایی

زنجیره تامین در خصوص کالاهای با عمر کوتاه و فاسد شدنی همواره یکی از با اهمیت ترین و چالش برانگیزترین مباحث مدیریتی در زمان های مختلف بوده است .کالاهای با عمر کوتاه و به خصوص مواد غذایی مواردی هستند که بیشترین چالش ها را برای مدیریت زنجیره تامین به وجود می آورند .این چالش ها عمدتا به علت تنوع در تعداد این کالاها ، نیازهای خاص برای ردیابی و پیگیری جریان کالا در طی زنجیره تامین ، عمر کم محصولات و نیاز به کنترل دما در زنجیره تامیین بروز می کنند .

به علاوه ، حجم بالای کالاهیی که طول زنجیره تامین جابجا می شوند ، تصمیم گیری در خصوص انتخاب فرآیندهایی با بالاترین بازدهی را یک الزام می سازند . بنابراین ، مدیریت زنجیره تامین کارامد در خصوص کالاهای با عمر کوتاه و به ویژه مواد غذایی بالاترین درجه اهمیت را به خود اختصاص می دهد .

از آنجا که بالا بردن میزان بازدهی سرمایه یکی از اصلی ترین اهداف هر صنعتی است ، ایجاد پیوستگی و در نتیجه جابجایی سریع در زنجیره ، یکی از اساسی ترین نیازهای زنجیره تامین مواد غذایی محسوب می شود . همان طور که قبلا هم گفته شد در زنجیره تامین مواد غذایی معمولا با حجم بالایی از مواد اولیه ی محصولات سروکار داریم ، این مساله باعث می شود که هرنوع صرفه جویی در مدت زمانی که صرف جابجایی کالاها و اداره ی فعالیت های زنجیره می شود , به نوعی تبدیل به یک مزیت رقابتی با اهمیت شود .

از نقطه نظر کنترل حرارت کلیه عملیاتی که در محیطی به جز محیط های یخچالی و یا فریز شده اجرا می شوند ، بدون شک باید خیلی سریع انجام شوند . برای مثال تسریع بارگیری و تخلیه بار کامیون ها و تریلی های حمل بار ریسک آلوده شدن و یا فاسد شدن کالاها را کاهش می دهد .امروزه به علت افزایش در ارائه انواع غذاهایآماده و محصولات گوشتی و غیرگوشتی بسته بندی شده , تنوع کالاهای فاسد شدنی و با عمر کوتاه با سرعت زیادی در حال افزایش است ؛ بدیهی است که تنوع کالاها پیچیدگی کنترل زنجیره تامین را بسیار بالا می برد و در نتیجه با پیچیده شدن مدیریت انبارها و برنامه ریزی ظرفیت انبارها و زمانبندی تولید ، کارایی زنجیره تامین با رکود مواجه می شود . به عنوان مثال پیش بینی میزان مصرف همه انواع این کالاها کاری بسیار دشوار و زمان بر خواهد بود ؛ به علت تاریخ مصرف محدود مواد غذایی تنها میزان محدودی از نقطه بهینه ( نقطه اطمینان ) می تواند در انبارها نگهداری شود و در نتیجه نمی توان تضمین کرد که محصول خاصی همیشه و در هر زمان در انبار موجود باشد و بتوان بلافاصله به درخواست ها پاسخ داد .

یکی دیگر از مشکلات زنجیره تامین مواد غذایی ، ضایعات هستند . ضایعات بیش از هر چیز از چرخش موجودی مازاد و موجودی جاری به وجود می آیند .
چرخش انبار کارامدباید بتواند این مساله را تضمین کند که کالاها از انبارها براساس سفارشات درست و صحیح و مطابق با آنچه که در تاریخ مصرف آنها پیش بینی شده بودخارج شوند .متاسفانه یکی از بزرگترین مشکلاتی که در بسیاری از زنجیره های تامین به چشم می خورد این است که حلقه های مختلف زنجیره تامین مانند تولید کننده، توزیع کننده، فروشنده و اجزای دیگر، از موجودی رو به انقضا و تاریخ دقیق مصرف محتویات انبارهای خود اطلاع دقیقی ندارند؛ مشاهده می کنیم که محدوده ی این مشکل تا حدودی گسترده تر از مشکلات

قبلی است . برای مثال در یک فروشگاه خرده فروشی هزینه های ضایعات مبلغی حدود ۱۰% از کل هزینه های کلیه محصولات با عمر کوتاه را به خود تخصیص می دهد . در بخش خواروبار اروپا تخمین زده شده که کالاهایی که تا پیش از به پایان رسیدن تاریخ مصرفشان به فروش نمی رسند ، سالانه هزینه ای حدود چند بیلیون دلار خسارت به قسمت های مختلف زنجیره وارد می کنند (Leicester university & Cranfield university 2001) . گردش صحیح کالاها و کاهش میزان انبارداری در زنجیره تامین ، نکات کلیدی برای کاهش میزان ضایعات هستند .

با توجه به موارد فوق ، بدیهی است که یک سیستم جمع آوری صحیح اطلاعات می تواند به حل چالش ها و مشکلات مدیریت زنجیره تامین مواد غذایی و سایر مواد فاسد شدنی کمک های شایانی کند . ثبت صحیح داده ها به ما کمک می کند که موجودی و فروش را در طی کانال زنجیره تامین پیگیری و دنبال کنیم . این امر باعث شفافیت زنجیره تامین می شود و بنابراین به پیش بینی های دقیق تر کمک کرده و از بهینه سازی کالاگیری انبارها پشتیبانی میکند ؛همچنین با وسعت بخشیدن به میدان دید در زنجیره توزیع، امکان برنامه ریزی برای کالاگیری انبارها فراهم می شود . کالاگیری بهینه در عین حال که موجودی انبار را در یک سطح قابل قبول نگه می دارد ، باعث پایین آمدن میزان ضایعات انبار نیزمی شود . قابلیت رویت و شانس بررسی زنجیره توزیع همچنین این امکان را به مدیران می دهد که ازکمبودها و یا موجودی اضافی انبارها در زمان وقوع مطلع شده و پیش از اینکه تهدیدات به صورت عملی نمایان شوند نسبت به آنها واکنش نشان داده و تصمیمات لازم را اتخاذ کنند .

در حال حاضر اصلی ترین سیستم های اطلاعاتی که به این منظور در زنجیره های توزیع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند ، سیستم های بارکد هستند .بارکد خوان ها خطاهای ناشی از ورود و کنترل دستی داده ها را کاهش داده و قابلیت مشاهده را برای کمک به مدیریت زنجیره توزیع ارائه می دهند . به علاوه معرفی استانداردهای جدید بارکد که تاریخ مصرف را نیز به کد اضافه کرده اند به حفظ یکپارچگی گردش موجودی کمک کرده و در نتیجه حل مشکل ضایعات را نیز ساده تر می کند .

با وجود مزایایی که بر شمرده شد مشکلاتی نیز در رابطه با جمع اوری داده ها با استفاده از بارکد وجود دارد . خواندن بارکدها در هر صورت احتیاج به کنترل دستی در زنجیره تامین دارد و بسته ی بارکددار و یا بارکدخوان باید برای خواندن بارکدها به صورت دستی جابجا شوند و این ثبت اطلاعات را به خصوص در محیط انبارهای خرده فروشی که با میزان زیادی از کالاها سروکار دارند و در عین حال برای لجستیک موثری نیز طراحی نشده اند ، مشکل می سازد . همچنین قابلیت خواندن بارکدها در برخی مواقع به خاطر آلودگی یا خمیدگی بسته ها با مشکل روبرو می شود و باعث کاهش دقت و صحت مقادیر خوانده شده می شود.

معرفی مختصر RFID :شناسایی از طریق امواج رادیویی (RFID ) تکنولوژی ای است که می تواند به ارائه ی راندمان عملیاتی بالاتر و شفافیت بیشتر سطوح موجودی در زنجیره توزیع محصولات غذایی کمک های بسیاری کند . با الصاق تگ ها یا فرستنده هایی به محصولات و یا بسته های حمل و نقل، و ایجاد یک زیرساخت از دستگاه های تگ خوان به هم متصل، اطلاعات مربوط به اشیاء فیزیکی را می توان به صورت خودکار و بدون دخالت دست، جمع آوری و ثبت نمود. سیستم RFID از یک ترانسپوندر که «تگ» نامیده می‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود و دارای یک

ریزتراشه متصل به آنتن است ، تشکیل شده است. تگ، روی هر چیزی که باید شناسایی شود ( نظیر پالت محصول در انبار ) چسبانده شده و دستگاه دیگری به نام قرائت‌‌‌‌‌‌‌‌‌گر یا RFID خوان با آن تبادل اطلاعات می‌‌‌‌‌‌‌‌‌کند. قرائت‌‌‌‌‌‌‌‌‌گر، با استفاده از امواج الکترومغناطیسی با تگ ها در مراحل مختلف زنجیره تامین مواد فاسد شدنی ارتباط برقرار کرده و اطلاعات مختلفی را از روی این تگ ها می خواند . تگ های RFID دارای انواع مختلفی هستند. مهمترین عامل اختلاف بین تگ ها، فرکانس کار آنها می باشد که از فرکانس پایین (حدود صد کیلوهرتز) تا فرمانس های بسیار بالا یا UHF )چند گیگا هرتز( را شامل می شود. بر اساس فرکانس مورد استفاده، برد ارتباطی تگ با تگ خوان (Reader) نیز تعیین می شود ، به این صورت که فرکانس های پایین تر، بردهای کمتری را پشتیبانی می کنند. عملکرد تگ ها در مجاورت اشیاء فلزی یا آب با توجه به فرکانس تغییر می کند، و تگ های فرکانس پایین، عملکرد و برد

بهتری در مجاورت آب و اشیاء فلزی دارند. معمولا هر تگ RFID دارای مقداری حافظه (چند ده بیت تا چندین کیلو بیت) برای ذخیره سازی اطلاعات است که قابلیت نوشتن و خواندن را دارا هستند.تگ های RFID را می توان به دو دسته عمده تگ های پسیو[۱] یا غیر فعال و اکتیو[۲] یا فعال دسته بندی نمود. تگ های پسیو باتری ندارند و انرژی لازم برای فعال سازی پردازنده و ارسال اطلاعات خود را از سیگنالی که از تگ خوان دریافت می دارند، تامین می کنند؛ بدین ترتیب که ابتدا تگ خوان امواجی را به سمت تگ ارسال می دارد، سپس پردازنده تگ با استفاده از انرژی این امواج، بیدار شده و دستور دریافتی از سوی تگ خوان را پردازش می کند و توسط امواجی که انرژی آنها هم از امواج دریافتی تامین شده است، نتیجه را به تگ خوان مخابره می کند. بدین ترتیب واضح است که برد این تگ ها بسیار محدود است؛ چرا که فاصله تگ از تگ خوان باید به اندازه ای باشد که انرژیی که تگ دریافت می کند، توان بیدار کردن پردازنده و تامین انرژی موج برگشتی را داشته باشد. معمولا برد تگ های پسیو از چند سانتی متر تا چند متر است.

از طرف دیگر تگ های فعال، انرژی لازم برای پردازنده و ارسال امواج به سمت تگ خوان را از باتری همراه خود تامین می کنند. بدین ترتیب برد این تگ ها در برخی موارد تا چند صد متر هم می رسد. قیمت این تگ ها به مراتب از تگ های پسیو بالاتر است .
نوع تگ های RFID از لحاظ محدوده فرکانس وجود دارند :
۱- فرکانس پایین(LF): Low Frequency

۲- فرکانس بالا(HF): High Frequency
3- فرکانس بسیار بالا(UHF): Ultra High Frequency
4- مایکروویو :MicroWave
ویژگی های این سه نوع RFID در جدول زیر مقایسه شده است:
نوع محدوده فرکانس توانایی عبور سیگنال از مواد توانایی خوانده شدن هم زمان چند تگ قیمت برد موثر(متر) کاربرد
[۳]LF
120-134 KHz زیاد ضعیف گران ۰٫۳ شناسایی حیوانات در مراکز پرورش حیوانات یا دامداری ها
[۴]HF
13.56 MHz کم نسبتا خوب ارزان ۱ کتابخانه ها
UHF[5]
860-930 MHz بسیار کم بسیار عالی ارزانترین ۱-۳ حمل و نقل کالاها و موجودی ها
Microwave 2.45 GHz ویا ۵٫۸ GHz عبور از آب و فلز بسیار ضعیف بسیار عالی گرانترین ۱ حمل و نقل کالاها و موجودی های

خاص
جدول ۱- محدوده فرکانسی و برد موثرانواع RFID
استفاده از تکنولوژی RFID، با اتوماسیون فرآیند های کاری، هزینه فعالیت های دستی را کاهش می دهد و باعث افزایش سرعت انجام فرآیندها می گردد. با حذف دخالت انسان در ورود اطلاعات، خطا را کاهش و دقت اطلاعات جمع آوری شده را افزایش می دهد. فناوری RFID، امکان کنترل فرآیند های غیر قابل رؤیت و نیز ویرایش اطلاعات برچسب ها را در اختیار ما می گذارد. استفاده از تکنولوژی RFID، همچنین به افزایش امنیت اطلاعات و یکپارچگی سیستم می انجامد.
مزایای استفاده از RFID در مقابل بارکد :

 قدرت قابل توجه RFID دراین است که بر خلاف بارکدها که برای خواندن آنها حتما لازم است بارکد خوان در مقابل برچسب ها و در یک مسیر دید مستقیم قرار بگیرد (که این مساله حتی ممکن است چند ثانیه زمان برای خواندن تنها یک بارکد مصرف کند )، برای خواندن تگ های RFID نیازیبه وجود یک مسیر دید مستقیم بین تگ ها و تگ خوان نیست و سیگنال ها می توانند حتی از مواد مختلف (مواد غیر فلزی) عبور کرده و توسط دستگاه تگ خوان خوانده شوند . این مساله سرعت عملیات را بسیار بالا می برد که یکی از علل عمده ی موفقیت RFID به شمار می رود .

 نکته دوم اینکه تگ های RFID از مسافت بسیار دورتری قابل خواندن هستند و عملا لازم نیست که حتما تگ و تگ خوان در نزدیکی هم قرار گرفته باشند .
 ویژگی دیگری که موجب استقبال مدیریان زنجیره تامین مواد غذایی از RFID شده این است که تعداد بایت های موجود برای ذخیره¬سازی اطلاعات در RFID بسیار بیشتر از بارکد است.بنابراین می¬توان در یک برچسب RFID اطلاعات فراوانی از جمله : کد کالا، محل ذخیره و نگه¬داری، محل تولید، تاریخ مصرف، مواد تشکیل دهنده، حمل و نقل¬های صورت گرفته و بسیاری اطلاعات دیگر را ذخیره نمود.

 همچنین این نکته قابل توجه است که در هر لحظه چندین تگ می توانند به صورت همزمان با هم خوانده شوند (تا حدود هزار تگ در هر ثانیه ) و این موضوع برای زنجیره تامین مواد غذایی و سایر مواد فاسد شدنی که سرعت در عملیات مختلف یکی از اصلی ترین فاکتورهاست ، مزیت عمده ای به شمار می آید .
 تگ های RFID تقریبا ۱۰۰% قابل خواندن هستند در صورتی که در بارکد ها میزان آسیب پذیری بسیار بالاست و به راحتی ممکن است بر اثر مشکلات بالقوه یا پارگی و یا عوامل متعدد دیگر غیرقابل خواندن شوند و در نتیجه در جمع آوری و ثبت اطلاعات زنجیره تامین خلل به وجود آورند . از آن جایی که بارکد باید برای خوانده شدن در مسیر دید مستقیم بارکدخوان قرار گیرد، باید حتما بر روی سطح خارجی کالا نصب شود.در نتیجه خیلی سریع آسیب دیده و غیر قابل استفاده می¬شود.در حالی که می¬توان برچسب-های RFID را

در داخل پوشش پلاستیکی قرار داد وحتی می¬توان آن¬ها را در داخل محصول فرو کرد که این خود، دوام آن¬ها و امکان استفاده مجدد از آن¬ها را فراهم می¬سازد.
 بیشتر بارکدها در مقابل تغییرات حرارتی محیط و سایر فاکتورهای خارجی بسیار مقاوم هستند و اینگونه تغییرات خللی در روال کار تگ ها ایجاد نمی کند ؛ به علاوه هر تگ می تواند پیش از جایگزینی با تگ جدید ،حداقل ۳۰۰٫۰۰۰ بار خوانده شده ویا دوباره برنامه ریزی شود .