供应链中物联网技术应用研究

摘 要：供应链战略实施的成功与否，很大程度上取决于供应链上各企业间信息交流的通畅、透明程度，而“牛鞭效应”是供应链战略实施的一大掣肘。本文通过讨论供应链各个环节中物联网技术的应用，利用电子产品码（EPC）技术、无线射频识别（RFID）技术，达到对整个供应链上每一个零件、每一个配件、每一件产品的数据跟踪的目的，从而可以最大程度地实现产品信息的及时、完整地在各个供应链环节的传递，将“牛鞭效应”的影响控制在可控状态。

关键词：供应链 物联网 产品电子码 射频识别 牛鞭效应

中图分类号：F25 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（b）-0029-02

随着管理理念的不断进步，从物流管理发展到供应链管理，着眼点从独立的企业扩展到整个产品的生态链条，这可以说是管理史发展进程上的一大步。从整个社会的宏观角度来对各种资源的利用、产品的生产进行调控，达到资源的节约，及间接或直接的对整个地球生态进行保护。

马士华任务供应链的定义是它是环绕着企业的核心，通过对资金、信息与物流的各方面控制，首先从采购的原材料上开始，制成中间的产品，到最终产品的制成，最后在通过销售的网络，把制成的产品送到消费供应商、分销商、制造商、零售商手中，直到所有用户相互连接到一个功能网链结构的形式。我国国家标准的定义是：生产和流通过程中，涉及将产品或服务提供给最终用户的活动的上游与下游企业所形成的网链结构。供应链实际上也是一种业务流程模型，它是指由原材料和零部件供应商、产品的制造商、分销商和零售商到最终户的价值链组成，完成由顾客需求开始到提供给顾客以所需要的产品与服务的整个过程。

供应链管理理论不断完善，特别是近年来在企业中的应用也越来越广泛了，这就对供应链战略的具体实施提出了更多更实际的要求，也面临了一些技术上的瓶颈，比如说“牛鞭效应”的影响就很难去除。不过现代科学技术同样在飞速发展，随着各个学科研究的深入，形成了越来越多的学科交汇区，很多新技术的产生不仅对自身学科有用，而且应用在其他原本不相关的学科，有时候可能会得到更好更充分的利用，比如说物联网技术就可以在供应链战略的实施中发挥很好的作用。

物联网是一个比较新的概念，最初起源于美国麻省理工学院（MIT）在1999年建立的自动识别中心（Auto-ID Labs）提出的网络无线射频识别（RFID）系统—— 把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。而“物联网”概念的正式确定是2005年ITU在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上定下的，并随后发布了ITU Internet reports 2005——the Internet of things介绍了物联网的特征、相关技术、面临的挑战和未来的市场机遇。

目前，较为公认的物联网定义是：主要是通过信息传感设备来进行物联网工作的，其中信息传感设备包含全球定位系统、激光扫描器、红外感应器、射频识别等，而物联网按照协议，把任何事物与其连接，并进行通讯和信息的交换，进而实现了物联网智能化的跟踪、定位、监控、管理和识别。

本文主要讨论的就是物联网技术中的RFID技术、EPC技术在供应链各个环节的应用，对整个供应链上每一个零件、每一个配件、每一件产品的数据进行实时跟踪、实时监控，形成供应链系统上下游企业信息的畅通，从而使“牛鞭效应”的影响变为可控。

1 供应链的制肘：“牛鞭效应”的影响

1.1 供应链上库存管理的“牛鞭效应”概念形式

传统库存管理模式主要是以单一企业为对象的库存管理，是个结点企业独立管理库存，从企业自身利益最大化的角度通过确定订货点及订货量以寻求降低库存、 减少缺货、降低需求不确定的风险。这种模式使供应链上的各企业之间缺乏信息沟通，企业间合作的程度很低。所以产生了供应链上的一种需求变异逐级放大的效应，通常被称之为牛鞭效应。

1.2 “牛鞭效应”的应对措施

对牛鞭效应产生分析，供链上下游只有通过创新的技术手段来对其加以改善和控制。它造成各个环节企业对需求预测修正缺乏可靠数据来源、订货批量决策不能做到最优、各企业之间的盲目扩大配给、博弈对价格波动反应不当。所以，针对牛鞭效应的主要来源，物联网技术有助于很好地解决这一问题。利用EPC/RFID技术，可以大大提高产品在供应链各个阶段的信息透明度，这样，只要各个企业之间达成供应链战略联盟，信息共享就能很快速的发挥作用，牛鞭效应也就可以降到最低。

2 基于EPC/RFID技术的物联网及其在供应链中工作原理

物联网体系结构可分为三个层次：泛在化末端感知网络、融合化网络通信基础设施与普适化应用服务支撑体系，它们通常也被称为感知层、网络层和应用层。而其核心是电子产品码（EPC）技术、无线射频识别（RFID）技术。

2.1 EPC技术

EPC的全称是Electronic Product Code，中文译作产品电子代码或电子产品编码。它是为了提高物流供应链管理水平、降低成本而近几年发展起来的一项新技术，是一种编码系统。与传统的条形码所不同的是，它建立在EAN.UCC（即全球统一标识系统）条型编码的基础之上，在条形码的基础上增加了三段数据，分别是域名管理者、对象分类和序列号，以实现对单品进行标志。

2.2 RFID技术

一个最基本的RFID系统一般包括三个部分，分别为EPC标签（Tag）、读写器或阅读器（Reader）和应用系统（包括连接线路）三部分构成。其中，RFID标签存储有识别目标的信息或错误校验等附加信息，读写器接收标签信号，应用系统管理收集到的数据。

2.3 EPC/RFID技术的优势结合

基于EPC/RFID技术的物联网充分结合两种技术优势，在供应链中发挥着越来越重要的作用。EPC标签中存储着规范而具有互用性的信息，此标签在产品生产完成后一旦形成，此后在产品的整个生命周期，该EPC代码成为产品的唯一标识，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现产品的相关信息的实时查询与识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，在供应链的各个流通环节对产品进行定位追踪，实现对产品的透明化管理。

同时，利用RFID技术，当电子标签进入发射天线工作区域时会产生感应电流，电子标签获得能量被激活，然后将自身编码等信息通过标签内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从电子标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该标签的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，实现电子标签存储信息的识别和数据交换。它对供应链中产品的流通进行合理的优化，资源进行合理配置，对流通过程进行实时监控，提高了供应链的运行效率和透明度。

3 物联网在供应链各个环节中的作用

物联网的应用主要在生产、储存、销售、售后、采购、配送、回收环节、港口、码头、集装箱以及保管保险环节等供应链管理中体现的。尤其在瞬息万变的市场环境中，整个供应链可以迅速的给予反应，这样就大大的提高了在市场环境中供应链的反应能力。从整个角度来看，可以使供应链的透明度有所提高的的技术有RFID技术、EPC技术这两种，所得的产品在任何区域内供应链都可以被实时进行追踪。

3.1 在采购环节的应用

运用物联网相关技术，可以对生产日期和厂家在不同原料中进行分类识别，同时还可以对采购的量和批次进行合理的安排；还可以对采购的质量进行监控，这样就保证了采购的效率，在采购的过程中合理化。

3.2 在生产环节的应用

EPC技术在生产制造环节上得到广泛的应用，而这样就可以实现在整个生产线上的零部件、半成品、原材料以及产品的跟踪与识别，还可以减少人工成本识别的出错率，大大提高了生产的效益和效率，从而完成了自动化生产线的运作。同时，企业的生产管理人员还可以通过运用物联网RFID/EPC技术来合理安排生产的进度，在通过电子标签从种类较多的库存中快速准确的找出所需要的零部件、原材料，并及时跟进生产环节，再根据生产进度，及时的发出补货的信息，从而实现流水线上的均衡，以及生产环节的稳步发展，更加强了对生产产品质量的跟踪与控制。

3.3 在储存环节的应用

在仓库里，EPC技术最广泛的使用是存取货物与库存盘点，它能用来实现自动化的存货和取货等操作。当贴有EPC标签的产品出入仓库时，安装在仓库的RFID阅读器自动识别各类物品，自动进行盘点。

3.4 在配送环节的应用

在配送环节采用EPC技术能加快配送的速度，提高拣选与分发过程的效率与准确率，并减少人工量、降低配送成本。还可以对货物的真假进行识别，实现配送环节的自动通关；同时可以提高配送环节的安全性和可视性，方便追踪货物的配送过程。

在配送过程中在途运输的货物和车辆贴上EPC标签，运输线的一些检查点上安装上RFID接收转发装置。因此当货物在运输途中，无论是供应商还是经销商都能很好的了解货物目前所处的位置及预计到达时间。特别对于价值高的物品、危险易泄漏的物品、需要封箱运输的物品等，均可采用主动式RFID技术，将其封装与箱内；如果出现非正常开箱，中央监控系统即可获得物品状况，及时报警，减少危害和损失。这样就确保了在整个配送过程中精确的库存控制。

3.5 在销售环节的应用

物联网可以改进零售商的库存管理，实现适时补货。有效跟踪运输与库存，提高效率，减少出错。当贴有EPC标签的商品摆放在货架上，顾客在取走货物时，自动识别系统就可以自动地向系统报告。另外EPC标签包含了极其丰富的产品信息，例如生产日期、保质期、储存方法以及与其不能共存的商品，可以最大限度的减少商品耗损。

3.6 在售后和回收环节的应用

消费者在购买商品后，可以利用商品上的识别标签，对商品从原料到生产过程等详细信息进行了解，放心使用。同时在售后服务阶段，企业也可以跟踪消费者的使用情况，针对使用过程中的问题追溯产生问题的原由，提出改进意见，提高客户服务水平，更好地占领市场。而且，针对当前大力提倡绿色经济环境，企业也可以通过标签识别，对那些报废的产品进行有效回收，对其中的有用部件进行合理利用，提高废物利用的效率，对于发展循环经济具有很好地的实践意义。

3.7 在集装箱、港口、码头、报关检环节 的应用

集装箱上的电子标签可以记录固定信息，包括序列号、箱号、持箱人、箱型、尺寸等；还可以记录可改写信息，如货品信息、运单号、起运港、目的港、船名航次等。集装箱RFID自动识别系统完成装箱数据输入、集装箱信息实时采集和自动识别；通信系统完成数据无线传输；集装箱信息管理系统完成对集装箱信息的实时处理和管理，能完成数据统计与分析，向客户提供集装箱信息查询服务。而港口集装箱管理系统可以监测、记录经过道口的集装箱、拖运车辆、事件发生时间、操作人员、集装箱堆放位置等信息；具有形象的3D集装箱堆场地图和放箱、找箱功能。用RFID技术，通过安装在出入境车辆上的RFID电子卡（或RFPDA）与分布在口岸监管区域的无线射频基站群的无线信息交互，实现对出入境人、车辆、货物实施电子化管理，从而取代了长期以来依靠司机填写纸质《出入境车辆检验检疫监管簿》申报的管理方式，实现出入境车辆及货物的快进快出、大进大出。

3.8 物联网应用小结

基于EPC/RFID技术的物联网应用正处于初期发展阶段，技术还不成熟，在供应链战略中应用所得到的社会经济效应还远没有显现。但是，可以预见的是，在不久的未来，物联网技术将不可避免地改变人类的生产生活方式，尤其对于供应链管理，甚至是带来革命性的变革。企业要想在未来的市场竞争中占有先机，必须十分重视和发展物联网技术，利用现有的技术条件逐步实现物联网支持下的供应链系统。特别是在库存方面的应用研究，因为“牛鞭效应”最直接的显性表现就是在库存方面。库存产生的原因是多方面的，但是主要原因是来自采购方面、市场因素，“牛鞭效应”是供应链上库存管理的新特点，传统的库存管理方法不能很好地解决这类问题，只有从供应链的整体出发，在物联网技术应用的基础上，通过供应链各节点企业建立良好的战略合作伙伴关系，实现信息共享，以获得关系整个供应链中的库存水平、定单、生产和交货情况的准确信息，使得生产按顾客的实际需求进行，从而减少供应链中需求的变动性，才能有助于供应方做出更准确的预测，提供更好的服务，“牛鞭效应”才能得到有效的控制。因此，供应链各个节点企业要不遗余力的研究、发展物联网技术的应用，并在供应链各个环节中切实应用，发现实际问题，并改进技术。不久的将来，物联网将会带来一个新的供应链运营模式。

4 结语

21世纪的竞争将不再是企业与企业之间的竞争，而是供应链与供应链之间的竞争。任何一个企业只有与上下游企业或竞争企业结成战略联盟，形成稳定的供应链，实现信息共享，并不断使供应链整体价值增值，才有可能在竞争中取胜。本文阐述了供应链概念、物联网组成和“牛鞭效应”的影响，并以“牛鞭效应”为切入点，简单分析了物联网技术在供应链系统各个环节中的应用。通过本文的分析，可以得出物联网技术是供应链发展的一个机遇，运用得好的话，供应链运营模式将会迎来一次大的飞跃。供应链理论的发展必须配合配套硬件设施的完善，而物联网技术正是供应链战略实施的一把“利器”，必将对供应链的发展提供极大的助力。

参考文献

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