L-mobile Profi-Tipps Ausgabe 3. L-mobile Whitepaper Ausgabe 7. L-mobile Profi-Tipps Ausgabe 3. L-mobile Barcode-Fibel

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1 L-mobile Profi-Tipps Ausgabe 3 L-mobile Whitepaper Ausgabe 7 L-mobile Profi-Tipps Ausgabe 3 L-mobile Barcode-Fibel

2 Sie interessieren sich Barcodes im Allgemeinen und deren Einsatz im Lager und in der Logistik? In diesem Whitepaper gebe ich Ihnen einen kurzen Überblick über die interessantesten Fakten zur Geschichte des Barcodes und die verschiedenen Barcode-Arten. Als Anbieter mobiler Datenerfassung im Lager darf natürlich auch ein Kapitel über den Einsatz von Barcodes im Lager und entlang der Supply Chain nicht fehlen. Um das kompakte Informationspaket abzurunden erhalten Sie Informationen zu Barcode-Scannern und den verschiedenen Schutzklassen. Im Lager kann ein PDA ja auch einmal herunterfallen aus der Hand. Manch ein PDA kann aber auch problemlos von einem Parkhausdach geworfen werden, wenn man dem Motorola MC9090-Crashtest-Video Glauben schenken darf Machen Sie sich selbst ein Bild. Ich wünsche Ihnen viel Spaß beim Lesen, Ihr Pascal Löchner PS: Auf unserer Lageroptimierung-Infothek 1 veröffentlichen wir regelmäßig neue interessante Whitepaper, Artikel, Studien und mehr. Bleiben Sie auf dem Laufenden! Für Feedback, Fragen und Anregungen stehe ich Ihnen gerne zur Verfügung. Pascal Löchner Sales Manager L-mobile solutions GmbH & Co. KG T: +49 (7193) M: +49 (172) F: +49 (7193) E: pascal.loechner@l-mobile.com Seite 2

3 Inhalt Der Durchbruch mit Kaugummi Die Geschichte des Barcodes 4 Mehr als Striche - Grundlagen Barcode 5 1D-Barcode 5 Wichtige 1D-Barcodes 5 2D und mehr 6 Wichtige 2D-Barcodes 7 3D: High Capacity Color Barcode 8 Barcodes in der Logistik 9 Intralogistik 9 Qualitätssicherung und Rückverfolgbarkeit 9 Entlang der Supply Chain 10 Barcode-Lesegeräte 11 Computer 11 Smartphones 11 PDA Seite 3

4 Der Durchbruch mit Kaugummi Die Geschichte des Barcodes Die Geschichte des Barcodes geht zurück bis in das Jahr Norman Joseph Woodland und Bernard Silver hörten von einem Supermarktbetreiber, der auf der Suche nach einer automatische Abfrage von Produktdetails für seine Kassen war. Inspiriert vom Morsecode entwickelten die beiden US-Amerikaner einen Strichcode, auf den sie im Jahr 1952 ein Patent erhielten. Trotz verschiedener Versuche des praktischen Einsatzes und Weiterentwicklungen der neuen Technologie gelang der Durchbruch erst in den 1970er-Jahren mit der Einführung des UPC (Universal Product Code 2 ). Auch hier war Woodland, mittlerweile für IBM tätig, maßgeblich beteiligt. Und der Kaugummi? Die bunten 80er Am 26. Juni 1974 wurde zum ersten Mal ein Artikel mit Hilfe der Barcode-Technologie an einer Supermarktkasse erfasst. Es handelte sich um ein Päckchen Wrigley s Juicy Fruit -Kaugummies. Das europäische Gegenstück zum amerikanischen UPC, der EAN (European Article Number), wurde 1976 eingeführt. Bereits in den 1980er-Jahren wurden die klassischen Barcodes in die nächste Dimension gehoben. Der 2D-Barcode war geboren. Eine weitere Ausbaustufe des Barcodes ist der 3D-Barcode. Als dritte Dimension dienen hier verschiedene Farben innerhalb des 2D-Codes. Forscher der Bauhaus-Universität Weimar gingen im Jahr 2007 noch einen Schritt weiter. Sie ergänzten als vierte Dimension des Barcodes die Zeit. Animierte 3D- Barcodes geben neben Farben und Sättigungen auch über die veränderte Anzeige Informationen wieder. Standardisierung und die GS1 damit es nicht zu bunt wird Mit der Verbreitung der Barcode-Technologie wurden mehr und mehr verschiedene Barcode-Verschlüsselungen auf den Markt geworfen. Um dem entgegen zu wirken, wurden verschiedene Organisationen zur Normierung gegründet, die schließlich in der GS1 Incorporated 3 (Global Standards One) zusammengefasst wurden. Mit über 100 Mitgliedsorganisationen sorgt GS1 weltweit für normierte Barcodes im Bereich von Wertschöpfungsketten. 2 Der UPC ist ein Standard für die Vergabe von Barcodes-Nummern. Dabei werden Nummernkreise einmalig und kostenpflichtig an Unternehmen vergeben. 3 Offizielle Website: Seite 4

5 Neben der GS1 gibt es circa 20 Organisationen, die sich auf bestimmte Branchen- Barcodelösungen (z.b. im Gesundheitswesen oder der Automobilindustrie) spezialisiert haben. Mehr als Striche - Grundlagen Barcode Ein Barcode, oder zu Deutsch Strichcode bzw. Balkencode, ist eine optoelektronisch lesbare Schriftart, die Informationen mit Hilfe verschieden breiter schwarzer und weißer Balken darstellt. Das Lesegerät (Barcode-Scanner) arbeitet mit Lichtreflexion: Die hellen Flächen reflektieren das Licht des Scanners, während die dunklen Balken das Licht nicht reflektieren. So erkennt das Gerät die Strichfolge und wandelt diese in Ziffern und Buchstaben um. 1D-Barcode L-1234 als klassischer 1D-Barcode Der klassische Barcode enthält in der Regel keine Informationen, sondern ausschließlich eine Kennnummer. Diese kann, je nach Barcode-Art, nur Ziffern oder Ziffern und Buchstaben umfassen. Ein Softwaresystem (z.b. Kassensoftware, ERPoder Lagerverwaltungssoftware etc.) stellt die Informationen dann anhand dieser Ident- Nummer zur Verfügung. So müssen die Daten nur einmalig erstellt bzw. angepasst werden und Artikel, Lagerplätze, Inventar etc. wird einmalig mit einem Barcode versehen. Ändern sich Daten zum gekennzeichneten Gegenstand, so werden sie in der Datenbank abgeändert und stehen sofort zur Verfügung. Wichtige 1D-Barcodes EAN Der EAN-Code wurde für den internationalen Handel entwickelt. Es handelt sich um eine standardisierte Barcode-Art, deren Nummernkreise international einmalig vergeben werden. Es wird zwischen EAN8 und EAN13 unterschieden. Der Unterschied besteht in der Anzahl der codierten Stellen des Codes. Auf einer Website der GS1 4 können Sie Hersteller oder Artikelinformationen zu jedem vergebenen EAN- bzw.-gtin-code ermit Seite 5

6 teln lassen. EAN13 Die ersten drei Ziffern stehen für das Land (400 bis 440 für Deutschland). Danach folgt eine Unternehmensnummer. Darauf folgen 3 bis 5 Ziffern als Artikelnummer, so dass im Ergebnis 13 Ziffern dargestellt werden. EAN8 Die ersten beiden Ziffern stehen für das Land. Danach folgt eine Artikelnummer mit 4 bis 5 Ziffern. Die letzte Ziffer des Codes ist die Prüfziffer. GS1 Pressecode Eine Sonderform des EAN13-Codes sind die ISBN- bzw. ISSN-Codes für Bücher und Zeitschriften. Diese verwenden anstelle der Länderziffer die Ziffer eines fiktiven Bücherlandes, je nach Buchherkunft. GTIN Um eine weltweite Identifikation einzelner Packstücke zu ermöglichen, wurde der GTIN eingeführt. Dieser wird von der GS1 verwaltet und umfasst 14 Stellen. Er basiert auf den bisherigen Codesystemen EAN, UCC und EPC. Ein EAN 8-, EAN 12- oder EAN-13-Code wird dabei beispielsweise durch das Voranstellen führender Nullen zum EAN 14-Code umgewandelt. Die Ausgangscodes müssen dabei natürlich vorher bei der GS1 reserviert werden. 2D und mehr als 2D-QR-Code Moderne 2D-Barcodes können mehr. Neben Ziffern und Buchstaben können teilweise sogar Bilder im Barcode hinterlegt werden. Außerdem können deutlich mehr Zeichen als in einem 1D-Barcode dargestellt werden. So können umfangreiche Informationspakete in einem 2D-Barcode hinterlegt sein, die ein klassischer Barcode nicht handhaben kann. Dies wird dadurch möglich, dass 2D-Barocdes sehr viel mehr Zeichen speichern können.. Seite 6

7 Ein 2D-Barcode kann z.b. eine ganze Visitenkarte darstellen, inklusive Logo. Mit neuen verfahren wie 3D oder sogar 4D-Barcodes steigt die Menge der speicherbaren Daten. Wichtige 2D-Barcodes DataMatrix Der bekannteste 2D-Code ist der DataMatrix-Code. Er wurde bereits Ende der 1980er Jahre entwickelt und wird seitdem in Vielen Bereichen eingesetzt. In der Regel ist der Code quadratisch und besteht aus eckigen oder runden Symbolen zur Verschlüsselung. Die Normierung des DataMatrix-Codes eroflgt nach ISO/IEC 16022:2000, die GS1 vergibt auch für DataMatrix normierte Codes. Der DataMatrix-Code besteht aus vier oder fünf Hauptkomponenten: 1. Die zwei Paare fester durchgehender und unterbrochener Kanten als Begrenzungslinien ( Finder Pattern ) Die festen Begrenzungslinien dienen zur Abgrenzung. Sie werden für die Aufrichtung und Entzerrung des DataMatrix-Codes verwendet, so dass jeder Lesewinkel möglich ist. 2. Die umlaufende Ruhezone ( Quiet Zone ) Diese leere Zone umgibt den DataMatrix-Code. Sie enthält keinerlei Informationen oder Muster. Die Breite der Ruhezone beträgt mindestens eine Spalte bzw. eine Zeile (besser die vierfache Breite bzw. Höhe eines Moduls) und wird zur Abgrenzung von anderen optischen Bildelementen der Umgebung benötigt. 3. Die den geschlossenen Kanten gegenüberliegende Ecke Diese Ecke erlaubt das schnelle Erkennen der Codeschemata. Beim Codeschema ECC 200 mit einer geraden Anzahl Zeilen und Spalten ist das Element in der oberen rechten Ecke beispielsweise stets weiß. Bei den anderen genormten Codeschemata mit einer ungeraden Zeilen- und Spaltenzahl ist das Element in der oberen rechten Ecke stets schwarz. 4. Die Ausrichtungsmuster ( Alignment Pattern ) Diese paarweise Kombination durchgehender und unterbrochener Linien in beiden Richtungen waagerecht und senkrecht erleichtern die Bildauswertung.. Seite 7

8 Sie unterteilen große Datenfelder bei Codes mit mindestens 32 Modulen Kantenlänge in gleich große Teile. 5. Der Datenbereich Dieser Datenbereich enthält die eigentliche binäre Information in kodierter Form. Je nach Größe der Matrix definiert sich damit auch die Anzahl der möglichen Informationen. Mit dem DataMatrix-Code 144x144 ECC 200 (zuzüglich Suchmuster und Ausrichtungsmuster) lassen sich beispielsweise bis zu 1556 Bytes, also 3116 Ziffern (3,5 Bit pro Zeichen) oder 2335 ASCII-Zeichen (7 Bit pro Zeichen) kodieren. QR-Code Der QR-Code (Quick-Response-Code) wurde im Jahr 1994 von Denso Wave entwickelt. Der Ansatzpunkt des Unternehmens war es dabei, Baugruppen und Komponenten für den Automobilkonzern Toyota über die gesamte Logistik hinweg identifizieren zu können. Inzwischen wird der QR-Code für verschiedene Einsatzbereiche genutzt. Besonders im Marketing ist der Einsatz weithin sichtbar: Viele Plakate und Anzeigen werden inzwischen mit QR-Codes versehen, die auf eine Website verweisen. Der Interessent scannt oder fotografiert den Code und kann ihn dann, beispielsweise mit seinem Smartphone, entschlüsseln. Der QR-Code selbst ist ein quadratischer Matrixcode mit drei Eckmarkierungen. Je nach Fehlerkorrektur-Level kann der Code auch noch bei einer Zerstörung von bis zu 30% vollständig gelesen werden. Der maximale Informationsgehalt eines QR-Codes ( Elemente, Fehlerkorrektur-Level L ) beträgt Bit (2.953 Byte). Damit lassen sich laut Hersteller Dezimalziffern, alphanumerische Zeichen oder Kanji-/Kana- Zeichen 5 kodieren. 3D: High Capacity Color Barcode Ein Beispiel für einen 3D-Barcode ist der High Capacity Color Barcode (HCCB) von Microsoft. Durch den Einsatz verschiedener Farben verschlüsselt der HCCB gegenüber dem klassischen 2D-Barcode eine circa doppelt so hohe Datenmenge auf gleichem Raum. Der Nachteil der Barcodes liegt im höheren Aufwand der Herstellung und des Lesens der Codes. Außerdem verblassen diese schneller. 5 Chinesische und japanische Schriftzeichen. Seite 8

9 Es kommt Bewegung ins Spiel: 4D Ein 4D-Barcode lässt sich leider nicht drucken oder ein einem PDF abbilden. Auf #4D sehen Sie, wie ein 4D-Barcode aussehen könnte. Barcodes in der Logistik Intralogistik In der Intralogistik werden Barcodes in Kombination mit mobiler Datenerfassung zur Kennzeichnung und Identifikation verwendet. Gängig ist dabei der Einsatz von Barcodes für die Lagerplätze, Bestände und Artikel. Der Barcode-Einsatz ermöglicht vielfältige Lageroptimierungs-Ansätze: Wegfall von fehlerbehafteten und zeitfressenden, papierbasierten Prozessen, Verbesserung der Datenqualität und damit Erhöhung der Bestandssicherheit, Konsequente Vermeidung von Fehlbuchungen, wie z.b. Falschlieferungen an Kunden oder die Produktion, Verschiedene Lagerstrategien, wie z.b. chaotische oder feste Lagerplatzvergabe, ABC- und XYZ-Bestandssegmentierung, Verderb und Schwund im Lager werden reduziert, Chargen- und Serienverfolgung über den gesamten Produktionsprozess hinweg (siehe Qualitätssicherung) Und viele mehr. Durch die deutlichen Prozessverbesserungen steigern Sie Ihre Produktivität und die Motivation Ihrer Mitarbeiter. Qualitätssicherung und Rückverfolgbarkeit In vielen Branchen ist die Chargen- und Seriennummernverwaltung und -rückverfolgung inzwischen ein Muss. Qualitätssicherung, aber auch die Überwachung der gesetzlichen Garantie, ist ein relevanter Einsatzbereich für die Rückverfolgung von Chargen- und Seriennummern. Alle Artikel, die rückverfolgbar sein müssen, werden mit Barcodes ausgestattet, die eine entsprechende Chargen- oder Seriennummer enthalten. So kann im Extremfall ein Produkt vom Endkunden bis zum Beginn der Supply- Chain. Also dem ersten Rohstoff, zurückverfolgt werden. So kann festgestellt werden, an welchem Punkt in der Chain ein Problem aufgetreten ist. Außerdem lassen sich im Fall eines Produktionsfehlers einzelne Chargen identifizie-. Seite 9

10 ren, es muss nicht der gesamte Bestand zurückgerufen werden. Bezüglich der Garantie-Fälle setzt beispielsweise der Spielautomaten-Hersteller NSM Löwen auf Chargen- und Seriennummern. Alle verbauten Teile in jedem Gerät werden mit einer individuellen Chargennummer versehen und diese erfasst. Vor dem Einsatz des Systems kämpfte der Hersteller mit dem Problem, dass Kunden defekte Teile aus alten Geräten in neuere Geräte mit Garantie umbauten, um so die Kosten für eine Reparatur zu vermeiden. Der Einsatz von L-mobile warehouse mobile schließt dieses Szenario zu 100% aus. Außerdem wurden deutliche Verbesserungen im Lagerablauf erreicht. 6 Die Rückverfolgbarkeit ist nur eine der Einsatzmöglichkeiten von Barcodes entlang der Supply Chain. Entlang der Supply Chain Ein weiterer Einsatzpunkt für Barcodes entlang der Supply Chain ist eine anbieterübergreifende Produktkennzeichnung. Das bekannteste Beispiel ist der GTIN, der am Point of Sale mit einer Scannerkasse gelesen wird. Dieser wird nicht nur im Supermarkt, sondern beispielsweise auch von Zwischenhändlern und natürlich dem Hersteller genutzt. Eine Sonderform der Lagerhaltung macht der Barcode in Kombination mit Barcode- Kassen möglich: Konsignationslager. Dabei bleibt die Ware solange beim Lieferanten auf Lager liegen, bis eine Entnahme durch den Kunden erfolgt. In Kombination mit einer Scannerkasse werden verminderte Bestände so automatisch an den Lieferanten gemeldet. Barcodes werden jedoch nicht nur für die Kennzeichnung von Artikeln, Chargen und Serien verwendet. Eine besondere Erleichterung im Bereich Wareneingang kann auch eine abgestimmte Kennzeichnung der Lieferscheine sein: In einem sogenannten Lieferantenportal, auf das sowohl der Kunde als auch der Lieferant Zugriff haben, werden die Bestellungen erfasst und mit einer ID versehen. Das Portal ist mit dem ERP- oder Lagerverwaltungssystem verknüpft. Die Bestellung, die im Wareneingang erwartet wird, kann dann sofort, anhand der ID, identifiziert werden. Der Lieferschein verfügt über einen entsprechenden Barcode, der die Lieferung sofort identifiziert. Mit dem PDA werden die relevanten Daten für die Wareneingangsprüfung und die Einlagerung anhand der ID zur Verfügung stellt. Ladungsträgermanagement, besonders im Bereich Sonderladungsträger, ist ein Ansatzpunkt für Barcode-Identifikation. Besonders kostenintensiven Sonderanfertigungen können mit einer Lagerverwaltungssoftware verfolgt werden. Die eindeutige Identifikation wird durch Barcodes erleichtert. RFID-Tags sind ebenfalls möglich, 6 Referenzbericht L-mobile warehouse im Einsatz bei Löwen Entertainment: Seite 10

11 besonders bei Metall-Ladungsträgern wird der RFID-Einsatz jedoch schwierig. Metalloberflächen schwächen und stören das RFID-Signal. Barcode-Lesegeräte Barcodes können heute, mit der entsprechenden Software, mit verschiedensten Geräten gelesen werden. Neben den klassischen Industrie-PDA können auch Smartphones oder Computer genutzt werden. Welches Gerät Sie verwenden, hängt vom Einsatzgebiet ab. Im Lager benötigen Sie sicher einen robusten Industrie-PDA, während Sie an der Kasse auf einen stationären Scanner in Kombination mit einem PC setzen. Computer Für PCs stehen Handscanner zur Verfügung, die die gescannten Daten direkt an den PC übermitteln. Außerdem können die Barcodes fotobasiert interpretiert werden. Smartphones Smartphones arbeiten in der Regel mit Fotos der Barcodes, die durch eine Software interpretiert werden. Für iphone und ipad gibt es inzwischen aber auch echte Scanner, die den Barcode lesen und eine Tasteneingabe simulieren. 7 Motorola CS3000 KoamTac KDC300 Socket CHS 7X 7 Einen ausführlichen Test von Barcode-Lesegeräten für ipad und iphone finden Sie auf Seite 11

12 PDA PDA unterscheiden sich in Ihrer Robustheit und der Scanner-Ausstattung. Die Robustheit eines PDA wird in IP-Schutzklassen gemessen. In der Regel wird IP54 eingesetzt. Für besondere Anforderungen kann beispielsweise ein IP64- geschütztes gerät verwendet werden. Höhere Schutzklassen sind möglich. Die IP-Schutzklasse setzt sich dabei aus zwei Ziffern zusammen. Die erste Ziffer steht für den Berührungs- und Fremdkörperschutz, die zweite für den Grad des Wasserschutzes. Die Schutzklassen sind dabei durch DIN EN und DIN Teil 9 definiert: Schutzgrad für Berührungs- und Fremdkörperschutz (1. Kennziffer) DIN Teil 9 DIN EN Schutz gegen Berührung 0 0 kein Schutz kein Schutz 1 1 Geschützt gegen den Zugang mit dem Handrücken 2 2 Geschützt gegen den Zugang mit einem Finger 3 3 Geschützt gegen den Zugang mit einem Werkzeug 4 4 Geschützt gegen den Zugang mit einem Draht 5K 5 Geschützt gegen den Zugang mit einem Draht 6K 6 Geschützt gegen den Zugang mit einem Draht Schutzgrad gegen Wasser (2. Kennziffer) DIN Teil 9 DIN EN kein Schutz Schutz gegen Wasser Schutz gegen Fremdkörper Geschützt gegen feste Fremdkörper (Durchmesser ab 50 mm) Geschützt gegen feste Fremdkörper (Durchmesser ab 12,5 mm) Geschützt gegen feste Fremdkörper (Durchmesser ab 2,5 mm) Geschützt gegen feste Fremdkörper (Durchmesser ab 1,0 mm) Staubgeschützt Staubdicht 1 1 Schutz gegen senkrecht fallendes Tropfwasser 2 2 Schutz gegen fallendes Tropfwasser, wenn das Gehäuse bis zu 15 geneigt ist 3 3 Schutz gegen fallendes Sprühwasser bis 60 gegen die Senkrechte 4 4 Schutz gegen allseitiges Spritzwasser 5K 5 Schutz gegen Strahlwasser (Düse) aus beliebigem Winkel 6 6 Schutz gegen starkes Strahlwasser 6K Schutz gegen starkes Strahlwasser unter erhöhtem Druck, spezifisch für Straßenfahrzeuge. Seite 12

13 7 7 Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen 8 8 Schutz gegen dauerndes Untertauchen 9K Schutz gegen Wasser bei Hochdruck- /Dampfstrahlreinigung, spezifisch für Straßenfahrzeuge Ein IP54-geschütztes Gerät ist also staubgeschützt und sehr robust. Spritzwasser stellt für das Gerät keine Gefahr dar. Stürze übersteht das Gerät bis zu einer gewissen Höhe unbeschadet. Ein IP64-geschütztes Gerät zeichnet sich durch die maximale definierte Robustheit aus und ist absolut staubdicht. Die besondere Robustheit eines IP64-Geräts zeigt zum Beispiel das Motorola MC9090: Auf sehen Sie zwei Crashtest-Videos. Motorola MC9090 IP64 Datalogic Elf IP54 Die Scanner-Ausstattung reicht von 1D-Barcodes über 2D-Barcodes bis zu Kamerasystemen. RFID-Scanner-Module sind ebenfalls möglich. Viele Anbieter bieten modulare Systeme an, bei denen ein Gerät mit verschiedenen Barcode- und RFID- Modulen bestellt werden kann.. Seite 13