RFID czy GPS do śledzenia zasobów?

RFID czy GPS do śledzenia zasobów? Zacznij od rzeczywistych potrzeb biznesowych

Gdy kupujący pyta, czy do śledzenia zasobów lepiej wybrać RFID, czy GPS, uczciwa odpowiedź brzmi: to pytanie jest jeszcze niepełne. Najpierw należy ustalić, jaki rodzaj zasobu ma być monitorowany, gdzie i jak często się przemieszcza, jakiej dokładności oczekuje firma oraz jak rozbudowaną infrastrukturę jest gotowa utrzymywać. Śledzenie palet w magazynie jest zupełnie innym zadaniem niż monitorowanie naczep przemieszczających się między regionami. Szpital poszukujący wózków inwalidzkich wewnątrz budynku ma inne potrzeby niż firma budowlana nadzorująca generatory na odległych placach budowy. Porównanie RFID i GPS nie powinno więc przypominać konkursu technologii. Jest to decyzja dotycząca procesów, obszaru działania, częstotliwości aktualizacji oraz wyboru między widocznością opartą na zdarzeniach a widocznością opartą na lokalizacji.

Obie technologie mogą przynieść dużą wartość, ale każda z nich może również rozczarować, jeśli zostanie zastosowana do niewłaściwego zadania. Śledzenie zasobów za pomocą RFID sprawdza się szczególnie wtedy, gdy firma chce potwierdzić, że oznaczony przedmiot przekroczył określony punkt, wszedł do strefy, opuścił pomieszczenie, znajduje się na regale albo może zostać szybko zinwentaryzowany w kontrolowanym środowisku. GPS jest natomiast najlepszym wyborem, gdy zasób przemieszcza się po rozległym terenie zewnętrznym, a przedsiębiorstwo potrzebuje jego bieżącej pozycji geograficznej, historii trasy lub widoczności floty. Problemy zaczynają się wtedy, gdy określenie „śledzenie zasobów” jest używane tak, jakby zawsze oznaczało ten sam proces.

Takie nieporozumienia pojawiają się już na etapie zakupów. Jeden zespół deklaruje potrzebę śledzenia zasobów w czasie rzeczywistym, choć w praktyce chodzi mu o szybszą identyfikację przepływu wyposażenia przez bramy i strefy kompletacji w magazynie. Inny mówi o lokalizacji wewnątrz budynków, ale naprawdę potrzebuje niezawodnego sposobu odnajdywania mobilnego sprzętu medycznego pomiędzy oddziałami. Jeszcze inny kupujący chce globalnie śledzić kontenery, podczas gdy jego rzeczywistym celem jest potwierdzanie, czy kontener dotarł na plac, opuścił go albo został dostarczony do klienta. Dopóki te różnice nie zostaną jasno określone, RFID i GPS będą porównywane według kryteriów, które nie odpowiadają możliwościom żadnej z tych technologii.

Jak RFID i GPS działają w systemach śledzenia zasobów

System RFID wykorzystuje znaczniki RFID oraz czytniki RFID. W wielu zastosowaniach biznesowych, zwłaszcza przy pasywnym UHF RFID, jego największą zaletą jest odczyt bez bezpośredniej widoczności znacznika oraz możliwość szybkiej identyfikacji wielu oznaczonych przedmiotów jednocześnie. Dzięki temu RFID dobrze sprawdza się w inwentaryzacji, śledzeniu zasobów magazynowych, kontroli opakowań zwrotnych, ewidencji narzędzi i nadzorowaniu procesów opartych na punktach kontrolnych. GPS działa inaczej. Lokalizator GPS ustala pozycję przy użyciu sygnałów satelitarnych, a następnie zazwyczaj przesyła dane przez sieć komunikacyjną. Rozwiązanie to jest odpowiednie dla pojazdów, naczep, sprzętu zewnętrznego i innych mobilnych zasobów przemieszczających się na duże odległości, które wymagają stałej lub okresowej widoczności geograficznej.

Dystrybutor napojów dobrze zrozumiał tę różnicę podczas jednoczesnej analizy floty dostawczej i zwrotnych klatek transportowych. Kierownictwo początkowo zakładało, że jedna technologia może obsłużyć oba obszary. Menedżer floty chciał widzieć położenie samochodów ciężarowych w ciągu dnia, co naturalnie wskazywało na monitoring GPS. Kierownik magazynu potrzebował natomiast szybszej kontroli metalowych klatek transportowych przemieszczających się przez centrum dystrybucyjne i lokalne oddziały. To zadanie również określano jako śledzenie zasobów, ale wymagało ono zupełnie innej logiki. GPS zapewnił widoczność samochodów na trasie, natomiast RFID lepiej sprawdziło się przy kontroli klatek przechodzących przez bramy, strefy przygotowania wysyłek i punkty zwrotu. Lepsze wyniki pojawiły się dopiero wtedy, gdy firma uznała, że pod jednym słowem „śledzenie” kryją się dwa odmienne problemy biznesowe.

Dlaczego GPS nie zawsze jest lepszym wyborem

Jednym z najczęstszych błędów zakupowych jest założenie, że GPS musi być lepszy, ponieważ wydaje się bardziej zaawansowany i pokazuje położenie bezpośrednio na mapie. Widoczny w aplikacji punkt lokalizacyjny może robić dobre wrażenie, ale nie oznacza to, że GPS będzie odpowiedni do każdego zadania. Jeśli zasób przez większość czasu znajduje się wewnątrz budynku, pod dachem, pomiędzy metalowymi regałami, w szafach albo przemieszcza się przez wąskie punkty kontrolne, w których ważniejsze jest potwierdzenie przejścia niż współrzędne geograficzne, GPS może okazać się kosztowny, niewygodny lub niewystarczająco niezawodny. Konstrukcja budynków może osłabiać sygnały satelitarne, a wyposażenie każdego niedrogiego przedmiotu w zasilany lokalizator często nie ma ekonomicznego uzasadnienia.

Regionalny szpital przekonał się o tym podczas analizy możliwości śledzenia mobilnych pomp infuzyjnych i specjalistycznych wózków. Pierwszą reakcją kierownictwa było wskazanie GPS, ponieważ technologię tę kojarzono z pewnością lokalizacji. W trakcie testów ograniczenia szybko stały się widoczne. Sprzęt przez większość czasu znajdował się wewnątrz dużego kompleksu budynków, bywał pozostawiany we wnękach i regularnie przemieszczał się pomiędzy oddziałami. Szpital potrzebował przede wszystkim informacji na poziomie pomieszczenia lub działu, a nie współrzędnych zewnętrznych. GPS nie odpowiadał więc specyfice tego zadania. Placówka wybrała rozwiązanie oparte na RFID do rejestrowania przejść przez punkty kontrolne i wejść do pomieszczeń, pozostawiając GPS dla karetek oraz wyposażenia transportowanego poza terenem szpitala.

Kiedy możliwości RFID okazują się niewystarczające

RFID napotyka odwrotny problem w zastosowaniach zewnętrznych i na dużych odległościach. Niektórzy kupujący zakładają, że technologia ta nadaje się do każdego projektu śledzenia zasobów, ponieważ sprawdziła się w inwentaryzacji sklepów, bramkach magazynowych i narzędziowniach. RFID zależy jednak od infrastruktury czytników oraz zaplanowanych punktów odczytu. Jeśli zasób przemieszcza się po autostradach, pomiędzy miastami albo po rozległych, odległych placach budowy bez odpowiednich punktów odczytu, standardowy system RFID nie zapewni ciągłej informacji geograficznej dostępnej w GPS. Znacznik może zostać wykryty wyłącznie wtedy, gdy znajdzie się w zasięgu kompatybilnego czytnika. W niektórych procesach jest to dokładnie to, czego potrzebuje firma, ale w innych będzie całkowicie niewystarczające.

Przed takim wyborem stanęła wypożyczalnia sprzętu budowlanego. Firma obsługiwała mniejsze narzędzia, osprzęt i opakowania zwrotne przemieszczające się pomiędzy ogrodzonymi bazami, a jednocześnie posiadała wartościowe generatory i sprężarki pracujące w odległych lokalizacjach. Początkowo rozważano jeden wspólny system RFID, ponieważ w dokumentacji wewnętrznej wszystkie te elementy określano jako zasoby wymagające śledzenia. Dokładniejsza analiza wykazała jednak, że mniejsze przedmioty potrzebowały sprawnej rejestracji wydań i zwrotów na placach oraz w stanowiskach serwisowych, gdzie punkty RFID mogły działać bardzo dobrze. Duży sprzęt terenowy musiał natomiast być lokalizowany na rozległym obszarze, niekiedy poza standardowymi godzinami pracy, dlatego GPS był dla niego lepszym rozwiązaniem. Ostatecznie RFID zastosowano tam, gdzie ruch kontrolowała infrastruktura, a GPS tam, gdzie o ryzyku decydowała geografia.

Koszty, zarządzanie zasilaniem i ekonomika operacyjna

Koszty są kolejnym obszarem, w którym porównanie obu technologii bywa nadmiernie uproszczone. Pasywne znaczniki RFID mogą być bardzo ekonomiczne przy dużej skali wdrożenia, szczególnie w porównaniu z aktywnymi urządzeniami lokalizacyjnymi. System RFID wymaga jednak także czytników, anten, bramek, ręcznych czytników RFID, integracji z oprogramowaniem oraz strojenia instalacji w konkretnym obiekcie. Lokalizatory GPS są zazwyczaj droższe w przeliczeniu na jeden zasób i wymagają zarządzania bateriami lub innym źródłem zasilania. Mogą jednak ograniczyć zapotrzebowanie na stałą infrastrukturę czytników, jeśli zasób porusza się głównie na otwartej przestrzeni i ma wystarczająco dużą wartość, aby uzasadnić koszt urządzenia. Właściwe pytanie nie brzmi więc, która technologia jest tańsza, lecz który model kosztowy najlepiej pasuje do liczby zasobów i oczekiwanego poziomu widoczności.

Zarządzanie bateriami wymaga szczególnej uwagi, ponieważ może istotnie zmienić ekonomikę całego projektu. Pasywne znaczniki RFID nie mają własnego zasilania, dzięki czemu można je stosować na dużą skalę do kartonów, odzieży, dokumentów, tac, narzędzi, pojemników i wielu zasobów wielokrotnego użytku. Urządzenia GPS potrzebują energii dostarczanej przez instalację pojazdu, akumulator większej maszyny albo wymienne źródło zasilania. W przypadku naczep, samochodów ciężarowych, maszyn z napędem i wartościowego sprzętu zewnętrznego jest to często akceptowalne. Przy tysiącach niedrogich przedmiotów obsługa zasilania może jednak stać się ukrytym obciążeniem operacyjnym. Kupujący, którzy porównują wyłącznie cenę zakupu i pomijają późniejszy model utrzymania, często odkrywają te koszty dopiero po wdrożeniu.

Firma świadcząca usługi terenowe przekonała się o tym podczas projektu poprawy widoczności narzędzi. Kierownictwu spodobała się możliwość wyświetlania każdego zasobu na mapie, dlatego GPS początkowo wydawał się atrakcyjny. Wiele monitorowanych elementów stanowiły jednak niewielkie narzędzia i walizki, które często krążyły pomiędzy technikami, samochodami serwisowymi i bazami. Zasilanie oraz utrzymywanie urządzeń GPS na tak dużej liczbie przedmiotów generowało niewspółmiernie wysokie koszty. Firma osiągnęła lepsze wyniki, wykorzystując RFID do kontroli przepływu przez bazy i audytowania załadunku samochodów, natomiast GPS pozostawiła dla pojazdów oraz ograniczonej grupy wartościowych jednostek mobilnych, w przypadku których monitoring na mapie był rzeczywiście uzasadniony.

Modele lokalizacji: dane o zdarzeniach a widoczność na mapie

Istotna różnica dotyczy również sposobu rozumienia lokalizacji. RFID często służy do potwierdzenia, że dany przedmiot przekroczył określony punkt, wszedł do wyznaczonej strefy albo był obecny podczas skanowania. GPS określa natomiast przybliżone położenie zasobu na rozległym terenie zewnętrznym. Różnica może wydawać się niewielka, ale wpływa na cały model danych. Jeśli firma chce wiedzieć, czy zasób został wydany, zwrócony, załadowany, rozładowany lub policzony, dane o zdarzeniach z RFID mogą być bardziej wartościowe niż ciąg współrzędnych. Jeżeli natomiast przedsiębiorstwo musi ustalić, czy naczepa znajduje się w pobliżu Dallas, czy dotarła już w okolice Houston, same punkty kontrolne RFID nie będą wystarczające.

Operator logistyki spożywczej obserwował tę różnicę każdego dnia. Naczepy chłodnicze wymagały GPS, ponieważ dział transportu potrzebował podglądu tras, informacji o czasie postoju oraz alertów o nieplanowanym zatrzymaniu pojazdu. Jednocześnie palety wielokrotnego użytku i izolowane kontenery rolkowe znajdujące się w regionalnym centrum logistycznym wymagały odpowiedzi na znacznie bardziej lokalne pytania. Pracownicy magazynu nie potrzebowali mapy tych zasobów. Chcieli wiedzieć, czy wyposażenie trafiło do strefy doków, wyjechało wraz z dostawą lub wróciło puste. RFID lepiej wspierało ten proces, ponieważ rejestrowało konkretne przemieszczenia w punktach, w których firma podejmowała decyzje operacyjne.

Dlaczego przed wyborem technologii trzeba zdefiniować wymaganą dokładność

Pojęcie dokładności może wprowadzać kupujących w błąd, jeśli wcześniej nie ustalą oni, co dokładnie ma oznaczać. GPS jest bardzo użyteczny na zewnątrz, ale nie odpowiada automatycznie na szczegółowe pytania dotyczące pomieszczeń lub punktów kontrolnych. Prawidłowo zaprojektowany system RFID może zapewniać bardzo wiarygodne odczyty przy bramkach, wejściach do pomieszczeń, klatkach magazynowych i stanowiskach roboczych, lecz nie tworzy stale aktualizowanej mapy wszystkich zasobów. Każda technologia może być dokładna w odniesieniu do jednego rodzaju pytania i niewystarczająca w odniesieniu do innego. Błędem jest porównywanie ich tak, jakby dokładność była jedną uniwersalną wartością.

Dystrybutor farmaceutyczny zetknął się z tym problemem podczas analizy środków transportu w łańcuchu chłodniczym oraz wewnętrznego wyposażenia magazynu. W przypadku specjalistycznych aktywnych kontenerów przewożonych po drogach widoczność GPS była uzasadniona, ponieważ firma potrzebowała informacji o położeniu podczas transportu i potwierdzenia prawidłowego przebiegu trasy. Dla wózków magazynowych istotne pytanie nie brzmiało jednak, gdzie dokładnie na mapie znajduje się dany wózek, lecz czy wjechał do pakowni, został przesunięty do strefy przygotowania wysyłki albo pozostawiony w niewłaściwym miejscu. RFID zapewniło większą dokładność operacyjną, ponieważ proces zależał od rejestrowania kolejnych etapów, a nie od współrzędnych zewnętrznych.

Różnice w skali i infrastrukturze systemów RFID oraz GPS

Skala wdrożenia jest kolejnym praktycznym kryterium wyboru. Jeśli firma planuje oznakować tysiące lub dziesiątki tysięcy zasobów znajdujących się wewnątrz obiektów, RFID często okazuje się bardziej realistyczne niż GPS. Koszt pasywnych znaczników jest korzystniejszy, a jeden punkt odczytu może obsługiwać dużą liczbę przedmiotów. GPS staje się bardziej przekonującą opcją, gdy liczba zasobów jest mniejsza, ich jednostkowa wartość wyższa, a wymagany monitoring obejmuje rozległy teren zewnętrzny. Z tego względu GPS jest powszechnie stosowany do monitorowania flot i naczep, natomiast RFID częściej wykorzystuje się w inwentaryzacji, śledzeniu zasobów magazynowych oraz kontroli opakowań i wyposażenia zwrotnego.

Dystrybutor elektroniki użytkowej zauważył tę zależność podczas porównywania rozwiązań dla klatek transportowych, wózków widłowych i samochodów wyjeżdżających z magazynu. Pojazdy dostawcze były naturalnymi kandydatami do GPS, ponieważ firma chciała śledzić je na drogach i dokładniej przewidywać czas przyjazdu. Wózki widłowe i klatki miały inne wymagania. Wózki niemal nigdy nie opuszczały terenu zakładu i wymagały głównie rejestrowania przejazdów pomiędzy placem a budynkiem. Klatki przemieszczały się w dużych ilościach i potrzebowały potwierdzenia przejścia przez bramy, a nie punktów na mapie. Gdy firma podzieliła zasoby na klasy i zrezygnowała z poszukiwania jednego rozwiązania dla wszystkich procesów, uzasadnienie architektury systemu stało się znacznie prostsze.

Znaczenie ma również infrastruktura. RFID wymaga czytników wszędzie tam, gdzie mają być rejestrowane określone zdarzenia. GPS potrzebuje wystarczająco dobrego sygnału i łączności, aby przekazywać użyteczne dane o położeniu. Kupujący czasami zakładają, że GPS eliminuje infrastrukturę, ale jest to prawdą tylko częściowo. Może ograniczyć liczbę stałych czytników, jednak nadal wymaga zarządzania urządzeniami, komunikacji, oprogramowania i zasilania. Infrastruktura RFID jest bardziej widoczna, ponieważ obejmuje czytniki, anteny, bramki i urządzenia ręczne. Infrastruktura GPS jest mniej zauważalna, ale pozostaje równie realna. Wybór zależy od tego, czy proces lepiej obsłużą zdefiniowane punkty odczytu, czy raportowanie lokalizacji przez indywidualne urządzenia.

Firma zajmująca się obróbką metalu przekonała się o tym podczas analizy regałów z produkcją w toku oraz naczep wykorzystywanych do wysyłek. GPS wydawał się atrakcyjny, ponieważ kierownictwu podobała się perspektywa ograniczenia liczby fizycznych punktów kontrolnych wewnątrz zakładu. Regały znajdowały się jednak w gęsto zabudowanym środowisku przemysłowym, w którym ważniejsze od położenia na mapie było potwierdzanie przejścia pomiędzy kolejnymi etapami procesu. Bramki RFID i odczyty ręczne okazały się bardziej naturalnym rozwiązaniem dla przepływu wewnętrznego. GPS nadal dobrze sprawdzał się na naczepach opuszczających zakład. Firma przyjęła więc przejrzysty podział: RFID do kontrolowanego ruchu wewnątrz obiektu, a GPS do monitorowania transportu drogowego.

Jak wybrać RFID, GPS lub hybrydową architekturę śledzenia

Na powodzenie wdrożenia wpływa również czynnik ludzki. RFID dobrze pasuje do firm gotowych zainstalować bramki, czytniki i szafy lub wdrożyć procedury wykorzystujące urządzenia ręczne, aby ograniczyć ręczne skanowanie. GPS sprawdza się tam, gdzie przedsiębiorstwo jest przygotowane do zarządzania zasilanymi urządzeniami i potrzebuje widoczności tras lub pracy w terenie. Jeśli pracownicy i służby utrzymania nie są przygotowani na wymianę baterii, przypadki manipulacji przy urządzeniach lub regularny serwis, zastosowanie GPS do niewłaściwej grupy zasobów szybko stanie się uciążliwe. Z kolei RFID nie przyniesie oczekiwanych rezultatów, jeśli zakład nie jest gotowy utworzyć odpowiednich punktów odczytu. Technologia powinna odpowiadać rzeczywistej dyscyplinie operacyjnej, a nie tylko ambicjom projektu.

W wielu przedsiębiorstwach najlepszą odpowiedzią nie jest wybór RFID albo GPS, lecz zastosowanie RFID i GPS na różnych poziomach portfela zasobów. Wartościowe maszyny terenowe, pojazdy, naczepy i generatory mogą uzasadniać wykorzystanie GPS. Narzędzia, palety, opakowania zwrotne, wózki magazynowe, nośniki zapasów i inne zasoby operacyjne używane wewnątrz obiektów często znacznie lepiej odpowiadają możliwościom RFID. Błędem jest traktowanie tych technologii jak konkurencyjnych obozów zamiast jak praktycznych narzędzi przeznaczonych do różnych zadań.

Producent napojów ostatecznie wybrał właśnie taki model. GPS zastosowano do floty samochodów ciężarowych oraz wybranej grupy wartościowych chłodziarek przemieszczających się na długich trasach dostawczych. RFID wykorzystano natomiast do wielokrotnego użytku klatek transportowych i innych zasobów poruszających się pomiędzy zakładami produkcyjnymi i centrami dystrybucyjnymi. Hybrydowe podejście nie zwiększyło złożoności operacyjnej. Przeciwnie, ograniczyło niejasności, ponieważ każda technologia otrzymała zadanie najlepiej odpowiadające jej naturalnym możliwościom.

Praktyczne pytania, które warto zadać przed podjęciem decyzji

Którą technologię należy więc wybrać do śledzenia zasobów? Jeśli zasób przemieszcza się po rozległych terenach zewnętrznych, a firma potrzebuje rzeczywistego położenia geograficznego, widoczności trasy lub wsparcia w odzyskaniu sprzętu, GPS ma zazwyczaj wyraźną przewagę. Jeśli zasób znajduje się głównie wewnątrz obiektów, przechodzi przez zdefiniowane bramy i etapy procesu albo występuje w tak dużej liczbie, że zasilane lokalizatory nie mają ekonomicznego uzasadnienia, lepszym rozwiązaniem będzie zwykle RFID. Jeżeli zespół projektowy stale używa słowa „śledzenie”, nie określając, czy chodzi o potwierdzanie przejścia przez punkt, obecność w inwentaryzacji, lokalizację wewnętrzną, ruch na placu czy położenie na mapie, decyzja pozostanie niejasna.

Najlepszym sposobem wyboru jest zadawanie bardziej precyzyjnych pytań. Czy zasób znajduje się głównie wewnątrz, czy na zewnątrz? Czy przemieszcza się na duże odległości, czy tylko w obrębie kontrolowanych obiektów? Czy potrzebna jest ciągła lokalizacja, czy wiarygodne rejestrowanie zdarzeń? Czy projekt obejmuje kilka wartościowych urządzeń mobilnych, czy tysiące tańszych elementów operacyjnych? Czy firma jest w stanie zapewnić zasilanie, obsługę i konserwację urządzeń? Czy większą wartość biznesową zapewni mapa, czy prawidłowe odczyty w najważniejszych punktach procesu? Odpowiedzi na te pytania są znacznie ważniejsze niż ogólne deklaracje dotyczące tego, która technologia jest bardziej zaawansowana.

Ostatecznie porównanie RFID i GPS w śledzeniu zasobów nie prowadzi do wskazania jednego zwycięzcy. Są to dwa odmienne modele zapewniania widoczności. RFID jest zazwyczaj najlepsze tam, gdzie firma potrzebuje skalowalnej identyfikacji w zdefiniowanych punktach. GPS lepiej odpowiada potrzebie długotrwałego monitorowania położenia na rozległych terenach zewnętrznych. Kupujący, którzy rozumieją tę różnicę, przestają pytać, która technologia brzmi lepiej, i zaczynają analizować, która z nich odpowiada rzeczywistemu cyklowi życia zasobu. Takie podejście prowadzi do bardziej racjonalnych wydatków, sprawniejszego wdrożenia oraz danych, którym użytkownicy mogą rzeczywiście ufać.