Штриховое кодирование уже 70 лет как запатентовано и полвека используется в торговле. Но до сих пор для него находятся все новые применения. Например, использование штрих-кодов на складах Комсомольского-на-Амуре авиационного завода (КнААЗ) им. Ю. А. Гагарина на порядок сократило время на поиск нужного изделия, в пять раз ускорило процесс подбора и выдачи комплектующих. Победителем конкурса проектов по совершенствованию производственной системы ОАК и обладателем переходящего кубка ОАК в 2022 году стал проект «Создание информационной системы идентификации, учета движения и адресного хранения покупных комплектующих изделий на складах управления материально-технической комплектации с применением штрихового кодирования», разработанный на КнААЗ им. Ю. А. Гагарина.
Сначала он был внедрен на одном складе, но с июня 2022 года началось его тиражирование на все склады и цехи предприятия, получающие покупные комплектующие изделия (ПКИ).
Полосатая история
Штриховое кодирование было изобретено американцами Норманом Джозефом Вудлендом (Norman Joseph Woodland) и Бернардом Сильвером (Bernard Silver) в конце 1940-х годов. Изобретатели отталкивались от азбуки Морзе. Как однажды рассказывал Норман Вудленд, свой первый образец штрих-кода он нарисовал на песке. Только для лучшего его чтения точки и тире он удлинил по вертикали и сжал по горизонтали. В результате получился набор тонких и толстых линий. Если их нанести на бумагу или пленку, решил изобретатель, их станет возможным распознавать оптическими сканерами, аналогичными тем, что читают звуковые дорожки на кинолентах.
Изобретатели штрих-кода экспериментировали со схемами и из точек, и из линий. В 1949 году Вудленд и Сильвер подали патентную заявку на «Устройство и метод классификации», в которой описали как линейные, так и точечные схемы печати кода. Патент был выдан в 1952 году. Позже Норман Вудленд решил, что система распознавания будет работать лучше, если штрих-код изображать в виде круга, а не линий: это позволит сканировать его в любом направлении.
Первыми на практике идею штрихкодирования информации попробовали использовать железнодорожники. В 1961 году в США на бостонской ветке в Бостоне и штате Мэн началось тестирование системы, использовавшей штрих-коды в виде разноцветных полос. Они наносились на металлические таблички, которые крепили по бокам вагонов. Штрих-коды несли информацию о владельце и типе груза, а также идентификационный номер. К 1974 году 95 % парка вагонов этой железнодорожной линии имели подобную маркировку. Сканеры для считывания планировалось ставить на въездных путях сортировочных станций. Однако в конце 1970-х проект был заброшен: в Штатах наступил экономический спад, а сама система показала низкую надежность при длительной эксплуатации и высокую вероятность ошибок при загрязнении табличек со штрих-кодами.
Juicy Fruit с кодом
Лишь два десятилетия спустя после патентования технология штрихового кодирования по-настоящему получила признание и добилась коммерческого успеха. В 1966 году Национальная ассоциация продовольственных сетей США провела совещание по идее автоматизированных кассовых систем. Компания RCA, которая приобрела права на оригинальный патент Вудленда, присутствовала на той встрече и инициировала проект по разработке системы, основанной на круглом штрих-коде. В июле 1972 года RCA начала 18-месячное тестирование в магазине Kroger в Цинциннати. Штрих-коды печатались на небольших кусочках клейкой бумаги и лепились на ценники вручную сотрудниками магазина. Однако оказалось, что у круглого штрих-кода есть серьезная проблема: принтеры тогда не отличались высоким качеством печати, иногда размазывали чернила, делая код нечитаемым.
В то же время старший инженер компании IBM Джордж Лорер (George Laurer) разработал дизайн штрих-кода с вертикальными полосами. Тот самый, который существует и поныне. Код из полос печатался значительно четче. Поэтому дизайн IBM и был выбран Советом по единому продуктовому коду в апреле 1973 года. Его тестирование началось в супермаркете Marsh в городе Трой (шт. Огайо), недалеко от завода, на котором производилось оборудование. 26 июня 1974 года в 8:01 утра по североамериканскому восточному времени покупатель Клайд Доусон (Clyde Dawson) вытащил из своей корзины пачку из 10 упаковок жевательной резинки Wrigley’s Juicy Fruit, которая и была отсканирована кассиром Шэрон Бьюкенен (Sharon Buchanan). Та упаковка жевательной резинки и чек на нее теперь выставлены в музее Смитсоновского института. Это и было первое коммерческое использование штрих-кода.
Даже на МКС
С того момента наносимая на поверхность графическая информация, которую можно считывать техническими средствами, широко распространилась по миру. Вместе с одномерным линейным штрих-кодом, предложенным Джорджем Лорером и используемым до сих пор, появились и другие варианты графического кодирования. Например, сам линейный штрих-код помимо классического полного 12- или 13-разрядного может быть сокращенным 8-разрядным, а также и 128-разрядным, где штрихи объединяются в регламентированные группы.
Существует множество вариантов и двухмерных кодов. Есть линейный, но многоуровневый код: его вертикальные линии идут с разрывами. Как будто принтер плохо пропечатал штрихи. Но на самом деле это узкие полосочки сразу нескольких обычных штрих-кодов, как бы поставленные одна на другую. За счет этого, например, формат PDF417 поддерживает кодирование до 2710 знаков.
Еще более информативны двухмерные матричные коды, состоящие из квадратных микроточек. К таким относится, например, QR-код. Кто же его не знает после пандемии COVID-19? Эти заветные квадратики служили «индульгенцией», подтверждающей в 2021 году прохождение вакцинации от коронавируса. А разработан был дизайн QR еще в 1994 году в Японии, и изначально он предназначался для производящей автомобильные компоненты корпорации DENSO.
Помимо торговли штрих-коды активно применяются сейчас в различных областях. Они незаменимы в документообороте. Например, на каждом листе российской декларации 3-НДФЛ стоит двухмерный линейный код типа PDF417. Очень востребовано графическое кодирование с возможностью быстрого распознавания в логистике. Промаркированные единицы хранения проще учитывать и искать.
Штриховое кодирование покинуло даже Землю и вышло уже на орбиту. Оно позволило решить проблему учета грузов, их размещения и поиска на орбитальных станциях. Прежде без такой системы на станции «Мир» новоприбывший экипаж мог неделями и месяцами искать нужные детали и грузы, оставленные предыдущим экипажем за какой-нибудь панелью. На Международной космической станции (МКС) эту проблему сразу решили за счет штрих-кодов на всех грузах, сканеров для их считывания и программы учета единиц хранения в бортовом компьютере. А только на российском сегменте МКС по состоянию на 2022 год их было более 7 тыс. единиц! Теперь космонавтам для поиска чего-то нужного достаточно найти его в базе данных своего ноутбука, которая сразу дает «направление поиска». Лишь бы тот, кто изначально перемещал эту вещь из корабля на станцию, не забыл просканировать ее штрих-код и занести в базу место, куда вещица была уложена. Но это уже вопрос не к эффективности системы штрихкодирования, а к ответственности людей.
КнААЗовский склад
Казалось бы, идея с использованием штрих-кодов на складах «лежала на поверхности». Но талантлив именно тот, кто видит очевидное. Ведь это только потом идея кажется очевидной. А вот чтобы сделать ее таковой, нужен свежий и компетентный взгляд. Такой способностью обладала команда специалистов управления материально-технической комплектации (УМТК) и отдела менеджмента качества и стандартизации (ОМКиС) КнААЗ им. Ю. А. Гагарина.
С одной стороны, склад – это всего лишь помещение, предназначенное для получения изделий, их хранения и выдачи. Однако современный склад – важная логистическая структура. Она должна не просто хранить некие материальные ценности, а обеспечивать функции поддержания их резервов, чтобы демпфировать возможные колебания спроса, синхронизовать скорости входящих потоков материалов и изделий от поставщиков и исходящих к потребителям.
«Основной задачей проекта была оптимизация работы склада покупных изделий с тем, чтобы обеспечить полную прослеживаемость ПКИ на всех этапах производства: от поступления на завод до установки на готовое изделие», – говорит один из авторов проекта, специалист по материально-техническому снабжению УМТК Александр Понкратов.
Склад хранения ПКИ на КнААЗ им. Ю.А. Гагарина состоит из 12 помещений общей площадью 1676,8 м2. Существующая на предприятии система прослеживаемости ПКИ имела ряд недостатков: отсутствие единой информационной системы, позволяющей проследить движение ПКИ от получения на складе до установки на самолете, большие затраты времени на поиск комплектующих, а также ручное заполнение документов. Команда проекта провела оценку и анализ узких мест процесса работы складского хозяйства. На их основе были сформулированы цели проекта, среди которых – создание единых зон хранения, выдачи и входного контроля товарно-материальных ценностей, улучшение процесса входного контроля и логистических процессов. Кроме того, планировалось развернуть на складе систему автоматизированного учета и штрихкодирования ПКИ, оснастить склад современным оборудованием.
С целью исключения потерь была проведена работа в части объединения отдельных помещений сквозными проходами, оборудованными новой мебелью, стеллажами, освещением, наливными полами, окнами с жалюзи, зонной Wi-Fi. Была организована зона проезда для электро-погрузчика вместо использования кран-балки, созданы места адресного хранения с бирками по применяемости цехом-потребителем. При этом произошло совмещение функций контролера и кладовщика.
Изделия под присмотром
Адресное хранение ПКИ удалось реализовать путем идентификации мест хранения с применением инструмента бережливого производства «Визуализация». При внедрении проекта было промаркировано и занесено в систему 28 216 покупных комплектующих изделий. На складе промаркировано около 900 мест хранения. Зато теперь информация о местоположении ПКИ сразу же отображается на терминале сбора данных, что существенно сокращает время на поиск его месторасположения.
«Создание системы идентификации и прослеживаемости ПКИ – это наша давнишняя цель, – рассказывает соавтор проекта, начальник бюро ОМКиС Ирина Самолазова. – На предприятии было внедрено программное обеспечение, проведена его опытная эксплуатация на складе УМТК, в цехах, на летно-испытательной станции. По итогам произведена доработка системы с учетом замечаний цехов».
Наглядная информация
Для улучшения прослеживаемости стала использоваться маркировка штрих-кодом как на упаковке, так и на сопроводительной документации. При формировании штрих-кода изделию теперь присваивается уникальный идентификационный номер. Для изготовления маркировки используется термотрансферный принтер печати этикеток, а для считывания – терминал сбора данных. На основании данных о поступлении ПКИ в программном обеспечении автоматически создается вкладыш, сопровождающий теперь изделие по всему производственному циклу. Далее каждый этап, который проходит ПКИ, фиксируется в системе.
«Программное обеспечение имеет очень удобный интерфейс, – отмечает Ирина Самолазова. – Вся информация представлена наглядно, с цветовой индикацией. Настроен удобный поиск информации по шифру, наименованию или штрих-коду. По ПКИ имеется вся необходимая информация – наименование, шифр, серийный номер и так далее. Если это комплекс, то указываются входящие в него блоки, движение изделия в производстве. То есть в любой момент можно посмотреть, где находится то или иное ПКИ. Можно посмотреть, какие ПКИ установлены на самолет, какие имеются в наличии на складе, какие еще не поступили».
Выгоды и преемственность
Результатами работы по проекту стало создание современного склада УМТК с промаркированными местами хранения изделий, на котором используется адресное хранение ПКИ. Была создана новая функциональная структура за счет объединения функции кладовщика и контролера. Создана система идентификации и прослеживаемости движения ПКИ в производстве и, как следствие, обеспечено ускорение процесса подбора и выдачи изделий, их оперативный учет в электронном виде, учет движения блоков комплектов и комплексов.
В результате внедрения проекта удалось в пять раз ускорить подбор и выдачу ПКИ. Теперь в Комсомольске-на-Амуре оперативный учет ПКИ ведется полностью в электронном виде. Осуществляется стопроцентный учет движения блоков комплектов и комплексов. В половину снижен объем ручного ввода информации. В целом время на поиск изделий на складе для планово-диспетчерских бюро цехов сократилось в 10 раз. Расчет общего экономического эффекта по проекту показал, что затраты после его реализации снизились почти на 4 млн руб.
Успех проекта оценило и руководство предприятия. С июня 2022 года начато тиражирование проекта идентификации и прослеживаемости ПКИ на все склады и цехи КнААЗ им. Ю. А. Гагарина, получающие такие изделия. Для этого в августе-декабре прошла доработка функционала программного обеспечения. Теперь оно позволяет проводить автоматическую инвентаризацию и автоматическое списание из корпоративной информационной системы. На заводе ведется обучение специалистов по маркировке мест хранения. В будущем подобная система может быть распространена и на склады других предприятий ОАК.
Автор: Константин Лантратов
Источник: https://up-pro.ru/
