采用RFID和UCR的全球供应链透明化研究

采用RFID和UCR的全球供应链透明化研究

摘  要：   本文分析了全球供应链中存在的问题，并且利用RFID技术对运输中的货物进行无线定位以及货物信息的记录和存储，利用UCR技术给货物分配一组唯一的识别号码，使货物与整个运输流程紧密联系，方便了供应商和承运商识别和追踪货物，确保货物在运输和交接过程中的安全，营造了一个透明化、便捷化的全球供应链。

1 引言

     供应链是围绕核心企业，通过对信息流、物流、资金流的控制，从采购原材料开始，制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送到消费者手中的将供应商、制造商、分销商、零售商、直到最终用户连成一个整体的功能网链结构模式。供应链和物流管理的精神就是最佳化的库存管理，即在最低成本与风险之下，有效满足顾客需求，达成企业的目标。

    策略层面的供应链与物流管理是思考整体运作的模式以及全球化布局，比如将生产模式改变为接单后生产（BTO，Build to Order）、采用在客户端设立仓储中心的供应商管理库存（VMI， Vendor Managed Inventory）模式；而在作业层面则可由属于库存管理观点的供应链规划（SCP， Supply Chain Planning）以及属于运输管理观点的供应链执行（SCE，Supply Chain Execution）两个部分来达成供应链与物流决策的最佳化。这些运作模式的并行使用大幅降低计划性生产地可能库存量，进而改进供应链运作效率。

    然而，当面临跨国甚至全球性地物流环境时，单纯的计划与规划性库存管理则面临严峻的考验。跨国运输企业必须面对货运承揽、海关、海空运输等的过程中可能产生的变化与风险，如物流前置时间的高库存量、未准时送达的缺货以及可能的过量库存。如图1所示，假设考虑商品由亚洲出货至北美地区市场所可能经过的过程与时间，整个物流最高所需前置时间与最低所需前置时间则可能有17天的差别，企业在这种情况下则可能必须额外持有两周以上的库存才能应付可能出现的变化。针对解决上述问题，进行运输管理层面的全球供应链透明化则是可能解决的方案。

2 全球供应链现状及存在的问题

     所谓全球供应链透明化是以电子化的方式建立一个系统，串接由订单到商品送达顾客端的全球化海陆空运输、通关、仓储等运输过程，以实时了解商品运输状况，进而可有效地掌控整个物流过程并进行积极管理，降低物流过程中的库存天数和延迟到货的损失，以及避免急送货的需求和成本。全球供应链透明化可细分为两个部分：一个是主动管理机制；另一个为实时更新货况与各项文件信息，包括采购订单、销售订单，入仓单、订舱单、提货单等。

 主动管理机制是与库存管理规划做配合，针对例外状况进行处理的积极性管理机制。例如，预先对各运输阶段所定的计划时间以及容忍范围，当实际运输/出货时间超出容忍范围时，则紧急回应并采取相关的必要措施，紧急出入货、调货等。依靠主动管理机制的运作，才能将实时取得的运输信息落实到管理的层面，有效的进行库存的管理。

    供应链管理的目的是如何在任何时候、任何地点、以最低价格和最快速度获得产品。为了满足这一需求，企业不得不调整客户服务驱动的物流运作流程，实施与业务合作伙伴（供应商、客户等）协同商务的供应链运作机制。

    如今，国际贸易不断发展扩大，货物运输过程中参与者甚多，其中包括海陆空以及报关代理商等，使得货物的运输过程复杂化，贸易程序变得繁琐，不方便货物检验，对供应链的安全产生一定的影响。

    在国际贸易中，有一部分国家货主以及航商仍采用传真、电子信息或者书面传送通关文件。这样影响了货物的通关速度，大大降低了货物运输的效率，增加了运输的成本。同时，也存在一些安全的隐患，尤其是通过书面的方式进行文件的传递，涉及到人员操作失误以及文件中途输送过程中的安全问题。有些先进的国家已经发展电子通关系统，但是格式方面都不相同，如：原始表单、UN/CEFACT信息等。如果货物下落不明，因各国表单编码不同、格式不一，货物追踪不易，对海关稽核带来一定的难度，安全方面也大打折扣。
 
3 全球供应链透明化的技术关键

     射频识别技术(Radio Frequency Identification)是自动识别技术的一种，即通过无线射频方式进行非接触双向数据通信对目标加以识别。与传统的识别方式相比，RFID技术无需直接接触、无需光学可视、无需人工干预即可完成信息输入和处理，且操作方便快捷。能够广泛应用于生产、物流、交通、运输、医疗、防伪、跟踪、设备和资产管理等需要收集和处理数据的应用领域，并被认为是条形码的未来替代品。

    RFID技术的发展最早可以追溯到第二次世界大战时期，那时它被用来在空中作战行动中进行敌我识别。从历史上看，RFID并不是一个崭新的技术。从分类上看，因为经过多年的发展，13.56MHz以下的RFID技术已相对成熟，目前业界最关注的是位于中高频段的RFID技术，特别是 860MHz～960MHz（UHF频段）的远距离RFID发展最快；而2.45GHz和5.8GHz频段由于产品拥挤，其相关的研究和应用仍处于探索的阶段。

    基本的RFID系统是由三个部分组成的：

    电子标签：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；

    读写器：具备读取和写入标签信息功能的，可设计为手持式或者固定式。它可以单独实现数据读写、显示和处理等功能，也可以与计算机或者其他系统进行联合，完成对射频标签的操作。

    线：在标签和读写器之前传递射频信号。有些系统还通过读写器的RS232或者RS485接口与外部计算机连接，进行数据交换。

    射频识别系统的组成结构如图2所示。其中，射频标签与读写器之间通过耦合元件实现射频信号的空间（非接触）耦合。在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递和数据的交换。 
         

    RFID技术利用无线射频方式在读写器和射频卡之间进行非接触式双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的。与传统的条形码、磁卡及IC卡相比，射频识别具有非接触、读写速度快、无磨损、不受环境影响、受命长、便于使用等特点和具有防冲突功能，能同时处理多张电子标签。

   目前定义RFID产品的工作频率范围内的符合不同标准的不同的产品，而且不同频段的RFID产品会有不同特性和不同的典型应用。一般低频（< 135MHz）主要应用在汽车防盗系统，畜牧业管理等领域的应用。高频（13.56MHz）主要应用在图书馆管理、药品的防伪、一卡通等领域的应用。超高频（860MHz～960MHz）主要应用在供应链管理、高速公路收费等领域的应用。
 
4 信息的标准化

    WTO 开放自由化入口促进市场、地区自由贸易圈的产生与发展，加速了全球化趋势的步伐。为落实信息链在贸易双方与海关都能兼容相符，有必要发展一套符合全球标准的方法，它必须取代国际供应链内的现有号码，作为共通数据的入口钥匙，无缝地衔接从供货商、运送人、货运承揽业者与进口商到实体物流。

    UCR （The Unique Consignment Reference Number）为货物唯一追踪号码，进口商与出口商正式签订销售合约时，首先约定 UCR号码，该批货物就被赋予可区别其唯一性的一组号码，该号码以条形码贴于货物上，不论途中经过多少中介商或政府机关，此号码一直与该批货物的运输流程紧密结合，直到国外进口商完成通关手续接收货物为止。换言之，UCR系连结整个货物发送端到目的端运输链的一组编码，涉及的使用者包括进口商、出口商、中介商(如银行、保险业者、征信业者、运输业者、仓储业者、货物承揽业者、国内报关业者)等、与相关政府机关(如海关、贸易机关、签审机关、与检疫机关) 等，海关并非单一使用单位。

    UCR代码是由35位字母和数字符组成的。如图3所示，第一个字符是用于识别十年中的具体年份，用数字0－9表示。后面的两个字符代表国家代码，为了识别 UCR发出的国家。剩下的32个字符包括一个正式公开国家的公司标识符，以及一个连续的独特的参考代码用于发行者内部使用。

    但是目前来说，只有ISO15459-1对UCR代码进行了相关的定义和说明，RFID相关组织EPCglobal正在与WCO协商可否与SSCC（Serial Shipping Container Code）码相融合的问题。 
         

5 全球供应链透明化的实现

     实现全球供应链透明化的关键是信息的标准化，只有标准化信息才能连接全球各地不同的货运承揽、运输以及仓储业者。而货物唯一追踪号码在货物运输之前被赋予的唯一的一组号码，在运输途中不管经过多少中介商或者政府机构，此号码将一直与该货物紧密相联，直到国外的进口商完成通关手续接收货物为止。事实上， UCR在这里实现了货物信息的标准化，方便货物进行运输，通关也变得十分简单而快捷，同时可以对货物进行追踪，货物安全方面得到了进一步的保障。

    UCR的基本运作模式如下图所示，货物在运输途中所包括的商业单位有：贸易商、货物承揽商、运输业者以及海关。UCR的应用也可以分为单一运送、货物拼装运送和货物分运。单一运送就是把一个UCR号码赋予一整批货物，通过一种运输方式将货物运往目的地。货物拼装运送是指从不同托运人中收取运往同一地方的货物，然后拼装成批或者箱，通过一种运输方式进行运送。而货物分运是指整批货物被赋予同一个UCR号码，利用不同的运输工具将这批货物运往不同的目的地。

    通常情况下都是使用同一个UCR号码将货物从起始点运往目的地，但是有些情况下是例外的，比如货物转售，UCR号码将会改变，在这种情况下应当记录UCR号码的历程，以便对货物进行追踪。

    RFID 技术是实现全球供应链透明化的一项至关重要的技术。和接触式识别技术不同，RFID系统的应答器和阅读器之间不用接触就可完成识别，相对与条形码技术来说，RFID技术的识别距离更加远，因此它可在广泛的场合中得到应用。随着大规模集成电路技术的成熟，RFID系统的体积大大缩小，现在已经初步进入实用化的阶段。

    RFID系统通过为每一件货品提供单独的识别身份以及储运历史记录，从而提供了一个详尽而具有独特视角的供应链，实现了货物的全程追踪以及供应链的透明化。RFID系统并不是采用中央计算机来记录每个托盘或货品的位置，它能够清楚地获知托盘上货箱甚至单独货品地各自位置、身份、储运历史、目的地、有效期以及其它有用地信息。RFID系统能够为供应链中的实际货品提供如此详尽的数据，并在货品与其完整的身份之间建立物理联系，用户可方便地访问这些完全可靠地货品信息。

    图5为全球供应链透明化基本视图，货物在出厂进行运输或者通关工作时便赋予了UCR号码以及RFID标签，通过EPC全球网络对货物进行监控、追踪等活动，使得货物运输的全过程可视化。

    UCR是促成国际贸易安全的工具，而RFID技术是使货物流通透明化、便捷化的利器，二者整合在一起，可构建全球安全与便捷的国际贸易环境。
 
6 结语

    RFID 技术作为一项具有变革意义的技术，虽然近几年才应用于供应链管理领域，却已经显示出其不可低估的作用，为货物的安全运输提供了技术标准；而UCR为每一件货物提供了唯一号码，这样货物在运输途中一旦丢失或者运往了错误的目的地，我们就可以通过UCR找到这批货物，并运往准确的地点，防止了货物出现丢失的情况。这两项技术相结合，促使全球供应链透明化、便捷化，为今后的国际贸易提供了一个安全的环境。