Назначение штрих-кода

Черные полоски на упаковке практически всех товаров в мире, которые реализуются в магазинах, давно уже не вызывает ни у кого удивления. Черно-белые штрихи – это общепринятая в мире стандартная система маркировки(обозначение) товаров и продукции. Необходимые сведения о стране производителя, предприятии изготовителя и о самом товаре кодируются с помощью этой системы. Каждому виду товара присваивается индивидуальный номер, по которому можно узнать всю необходимую информацию в общей международной базе данных. Данная система исключает путаницу с контролем товаров, позволят легко идентифицировать любой товар, в какой бы точке планеты он не был произведен. Можно сказать что номер со штрих кодом является уникальным названием товара на языке цифр. В настоящее время значительно возросло потребление населением продуктов питания, появились крупные продовольственные магазины, где оборот продуктов очень высокий. Все это обусловило необходимость внедрения в торговых организациях систем автоматического контроля перемещения товаров. Эта задача была эффективно решена с появлением штрих кода и аппаратов сканирующих этот штрих код. В настоящее время система штрих кодирования является распространенным обычным явлением.

В связи с этим всем ответственным работникам коммерческих структур – предприятий оптовой и розничной торговли, логистических компаний, складов, компаний по автоматизаций – абсолютно необходимо знать: что такое штрих код, понимать для чего он нужен, уметь пользоваться информацией заложенной в штрих коде и использовать эти данные на всех этапах движения продукции - производство товара, транспортировка, поступление на склад, хранение, реализация.

Система маркировки(обозначение) товаров и продукции с помощью шрихкода значительно облегчает контроль за товаром, позволяет уменьшить количество обслуживающего персонала, что в конечном итоге приводит к уменьшению затратов в самой компании.
Идентификационный номер, которым и является штрих код, содержит строго индивидуальную информацию о данном товаре, это и страна регистрации производителя, номер самого производства и номер товара данного производства, последняя цифра в штрих коде EAN13 является контрольной. Сам по себе штрих код никакой смысловой нагрузки не несет, и при его сканировании выходит только номер который располагается под штрих кодом. Благодаря введению штрихового кодирования компании смогли значительно повысить производительность труда и снизить затраты. Технологий автоматической идентификации достаточно много, это радиочастотная идентификация, оптическая, голосовой ввод данных, но только штриховое кодирование получило свое массовое распространение благодаря простоте, дешевизне и эффективности.

На просторах интернета можно встретить несколько версий появления штрих кода. Возможно в этом направлении (автоматизация) работало несколько компаний, а так же частных лиц. Ниже приведена одна из версий.

Молодой инженер Давид Коллинз по окончании инженерного факультета Массачусетского технологического института в 1950-х годах устроился на работу на Пенсильванскую железную дорогу, где в круг его обязанностей входила сортировка железнодорожных вагонов, их надо было пересчитывать, сверять номера, вносить в журнал, определять куда какой вагон должен следовать. Данная работа была рутинной в ней возникали ошибки связанные с человеческим фактором и явно не подходила для инженера. И там у инженера появилась идея - считывать номера вагонов с помощью фотоэлементов, а в ночное время использовать дополнительно прожектора.
Дэвид предложил использовать цветные полосы для идентификации вагонов.
Результатами проведенных испытаний, руководство компании осталось очень довольна. На испытаниях получилось правильно считать штрих код с вагона разогнанного до 100км/час. Данный успех приободрил Дэвида и он начал дальнейшее совершенствование системы. Главный недостаток данной системы заключался в необходимости использования энергозатратных прожекторов, что очень не радовало руководство компании. В 1968 году Дэвид впервые применил лазерный луч вместо прожорливых прожекторов. В результате устройство получилось компактным и не дорогим в использовании. Также, это позволило уменьшить размеры пол метровых крашеных линий на вагонах. Компактность всей системы, а так же ее производительность натолкнула Дэвида на идею использования данной системы не только на железной дороге, но и в других областях, к примеру в торговле. Так родилась идея наносить штрихкод на упаковку товара, который является идентификационным номером.

Есть еще одна версия появления штрих кода.
Бернард Сильвер в 1948году, аспирант Технологического института при Дрексельском университете в Филадельфии, однажды услышал, как руководитель одной продовольственной сети попросил декана создать такую систему, которая могла бы считывать информацию с упаковки товара при его реализации. Бернарда это заинтересовало, и он поделился этой информацией со своими друзьями — Норманом Джозефом и Джордин Йохансоном. Вместе они начали изучать возможности считывания информации с упаковки товара. Первая система использовала УФ чернила. Но у данной системы были недостатки: дорого и недолговечно. Требовалось что-то другое.
Норман сильно заинтересовался идей автоматизации, и он продолжил искать решения. Идея пришла из азбуки Морзе. На песочном пляже Флориды он нарисовал первый штрих код, точки и тире вытянул в линии. Для считывания данного кода, Норман использовал технологию оптической звукозаписи взятой из киноиндустрии. И 20 октября 1949 года вместе с Сильвером подали заявку на патент, который был зарегистрирован 7 октября 1952г.

Со своим изобретением штрих-кода они обратились в компанию IBM в 1951 году. Но получили отказ. В дальнейшем в 1952 году продали патент компании Philco, а та, в свою очередь перепродала компании RCA.
Первым товаром, проданным с использованием штрих-кода стала упаковка жевательной резинки компании Wrigley. Это произошло в супермаркете Marsh города Трой, 26 июня 1974 года в 8:01 утра. Данная упаковка жевательной резинки вместе с чеком находятся в музее американской истории Смитсоновского института.
Технология автоматической идентификации товаров с помощью штрих кодов завоевала весь мир, благодаря широкому распространению компьютерных технологий, снижению стоимости оборудования и простоте использования считывающих устройств.
Примерно за сорок лет, эта технология шагнула так далеко, что сегодня удается считывать штрихкод с помощью светового пятна, диаметром всего в четверть миллиметра. Штриховой код позволяет считывать в ПЭВМ информацию о номере товара практически мгновенно и абсолютно точно – не более одной ошибки на 10 млн.

Индивидуальный код товара выполняет ту же функцию, что и Имя Фамилия Отчество у человека, правда сейчас и человеку присвоен номер в паспорте.
Индивидуальный код может вносится в базу данных организации и с помощью клавиатуры, что раньше и делалось, но у данного способа есть два существенных недостатка: это скорость ввода информации при помощи клавиатуры, а так же возможное возникновение ошибок ввода.
При использовании штрих кода, данные недостатки полностью устранены, при этом снижаются затраты компании. Стоимость оборудования для сканирования штрих кода относительно низкая, а обучить оператора пользоваться сканером штрих кода можно в течении нескольких минут. Сканера штрих кода считывают информацию очень быстро (в доли секунды) и вносят ее в компьютер безошибочно. Сканеру штрих кода, в отличии от человеческого глаза, легче распознать ширину и расстояние штрихов, чем сами числа. Поэтому числовой идентификационный код товара представлен в виде чередующихся узких и широких черных полос на белом фоне. У штрих кода всегда есть внизу тот самый идентификационный номер, он нужен если в случае повреждения штрих кода или при отсутствии сканера штрих-кода, можно было внести информацию в компьютер вручную.

Штриховое кодирование чисел нашло широкое применение в мировой практике и используется в коммерческой деятельности: это и логистика и склады, производство, ну и главное в торговой сфере. В данное время около 93% товаров производимых в США, имеют штрих код, в Германии – около 86%, во Франции – более 74%, в Швеции – около 48%. В странах СНГ только в последние несколько лет началась бурная маркировка штрих кодом своего товара производителями.
Государственные Органы и банки, тоже активно используют возможности системы штрихового кодирования для учета документа-оборота. Но больше всех в системе штрих кодирования нуждаются супермаркеты, можно даже сказать, что появление супермаркетов способствовало появлению системы штрих кодирования.
Конечно супермаркеты заинтересованы в дальнейшем развитии системы автоматической идентификации товаров. Повышению производительности системы идентификаци могло бы способствовать внедрение радиочастотной идентификации, но к сожалению стоимость данной системы слишком высока, как высока и стоимость обслуживания. Так что в ближайшее время замены штриховому кодированию не предвидится.
Использование системы штрихового кодирования на кассе, колоссально упрощает труд оператора кассы. Кассиру достаточно поднести сканер штрих кода к товару, или провести товар рядом со стационарным сканером штрих кода. Далее, сканер считает штрих код, а на экране компьютера отобразится идентификационный код и вся необходимая информация (наименование, цена), внесенная под этим кодом в базу данных организации. И в зависимости от того, какой алгоритм действий необходим далее, произойдет либо списание, либо учет или поступление товара в базе данных. Благодаря связке: штрих код, сканер штрих кода, компьютер, торговая программа, возможно полностью управлять торговым процессом, поступление товара на склад, контроль хранения (инвентаризация), продажа товара. Вся эта необходимая информация отображается в системе. Данная система позволяет также указать в идентификационном номере любого товара и место хранения, при поступлении его на склад.
Так как штрих код пока не сильно распространен на товарах местных производителей, то дистрибьюторы стали применять свою маркировку товара. Для этого достаточно использовать принтер этикеток, с помощью которого можно самостоятельно печатать штрих коды и всю необходимую информацию на этикетках для товара.
Термопринтеры этикеток поставляются в комплекте с программой для работы с этикетками. В данной программе имеется функция генерации штрих кодов. Достаточно ввести номер, выбрать вид штрих кода, и программа сама сгенерирует штрих код, останется только отправить информацию впечать на самоклеящиеся этикетки. В дальнейшем данными этикетками маркируется товар.

В 1973 году в США разработали и внедрили «Универсальный товарный код» (UPC – Universal Product Code), данный штрих код был с двенадцатью символами. Европа также испытывала необходимость в штрих коде для товаров, но использовать UPC в дальнейшем не представлялось возможным, так как весь диапазон номеров был ужезанят. Решением стало добавление еще одного символа, в итоге появился штрих код EAN-13 в котором содержатся 13 цифр. Он стал полностью совместим с UPC. Это произошло в 1977году. В настоящее время существует большое множество разновидностей штрих кодов, помимо одномерных штрих кодов, появились так называемые двухмерные штрих кода, самыми распространенными из них являются QR-код.

Различают линейные (одномерные) и двумерные штрих-кода, по способу кодировке (рис. 1). Линейные (одномерные) штрих кода представлены вертикальными штрихами и считывание происходит по горизонтали. Наиболее распространенные виды линейных штрих кодов: EAN-13, UPC, Code 39, Code 128, Codabar, Interleaved 2 of 5. Линейные штрих кода позволяют кодировать незначительный объем информации (в основном до 13 символов) с помощью несложных штрих-кодов, читаемых недорогими сканерами штрих кодов. Двумерные штрих-коды – это дальнейшее развитие штрихового кодирования, кода, разработанные для кодирования большого объема информации (до нескольких страниц текста). Такой код считывается дорогим 2D, а его расшифровка проводится в двух измерениях – по вертикали и по горизонтали.
Для осуществления полноценного учета товарного оборота, вполне достаточно информации, записанной с помощью линейного штрих кода, поэтому они являются самыми популярными. А небольшая стоимость оборудования для считывания линейных штрих кодов в сравнении с 2D сканерами делает использование линейных штрих кодов наиболее распространенным.

В линейном одномерном штрих коде каждый символ кодируется определенным набором штрихов разной толщины и пробелов, которые тоже в свою очередь имеют разную толщину.
При внесении информации в штриховой код используется двоичная система, так как она является простой и удобной системой, широко распространенной среди программистов. В линейном штрих коде цифра 1 является штрихом, а пробел обозначается 0.
Кодирование цифрового кода, то есть преобразование цифр в штрихи осуществляется по правилам, определяемым спецификой символики штрихового кода. Для процесса кодирования цифрового кода применяются специальные программы, в которых иметься возможность генерации штрих кодов. Эти программы поставляются в комплекте с термопринтерами этикеток, а так же большинство торговых программ в настоящее время имеют функцию генерации штрих кодов. Они преобразуют цифры в штрих код, масштабируют его и в дальнейшем отправляют на печать на принтеры этикеток.

Для нанесения штрих кода на упаковку товара существует в основном два способа: это машинный способ нанесения штрих кода на упаковку при покраске и изготовления упаковки товара, методами: шелкографии, флексографии, глубокой печати и т.п., и второй способ это нанесение штрих кода на самоклеющуюся этикетку (стикер).
Штрих код наносится на этикетку при помощи типографских методов печати, а так же и при помощи принтеров этикеток. Каждый способ имеет свои плюсы и минусы. При первом способе нанесения штрих кода, затраты уже включены в стоимость изготовления всей упаковки, это большой плюс. Недостатки такого способа, в том, что стоимость упаковки будет низкой только в этом случае, если большое количество одинаковой упаковки. Что не совсем удобно в случае необходимости внесения каких-либо изменений и дополнений в характеристиках товара. Так же не возможно задать каждой упаковки свой индивидуальный номер. Второй способ используется, если товар не имеет штрих кода на упаковке или если товару необходимо присвоить индивидуальный номер.

Отдельно хотелось бы отметить специализированные принтеры для печати штрих кодов. Данные принтера печатают на самоклеящихся этикетках. Они обладают значительными преимуществами перед другими способами печати.
Только они способны печатать переменную информацию, такую как серийные номера (любой технике, где используется гарантия, необходимо присваивать индивидуальный серийный номер). Принтера для печати этикеток позволяют печатать малые тиражи этикеток, вплоть до одной этикетки.

Существую два основных типа принтеров, которые отличаются по способу печати: термопринтера и термотрансферные принтеры. Термопринтера печатают на материале с так называемым термо-слоем, где под воздействием температуры на термо этикетке появляется изображение. Второй способ печати термотрансферный что подразумевает использование специальных красок (красящих лент, риббонов). Термотрансферный вид печати может использоваться на любом материале и имеет большие преимущества перед термопечатью за счет более устойчивого изображения к внешним воздействием. Данные принтера имеют небольшие размеры и могут располагаться на обычном офисном столе, и для пользования не нужно проходить сотрудникам какое либо специализированное обучение. Эти принтера можно располагать непосредственно где происходит маркировка продукции, к примеру на складе или на конвейере.

Для печати на этикетках в очень малых количествах можно использовать и обычные офисные лазерные принтеры. Единственное, необходимо иметь программу для генерации штрих кодов, и высеченные этикетки в листах А-4. Конечная стоимость готовой этикетки будет выше чем при использовании принтеров этикеток, в основном за счет дорогих расходных материалов, а также существенно снижается производительность изготовления этикеток.
Использование офисных принтеров имеет свои недостатки. Для начала, для генерации в них штрих-кода будут необходимы True Type-шрифты. Затем, генерация штрихового кода с помощью True Type-шрифта требует от сотрудника определенных знаний. У штрих кода есть свои правила при печати, нельзя произвольно менять ширину штрих кода, измениться толщина штрихов и толщина промежутков и сканер просто не сможет тогда считать его. Также предъявляются повышенные требования к картриджам лазерных и струйных принтеров, так как нарушение четкости и точной ширины штрихов и промежутков, вызовет проблемы считывания штрих кодов. И в заключении, этикетки должны быть высечены в листах А-4. Но это, в свою очередь, имеет много недостатков. Производство этикеток в листах, в силу объективных причин, обходится довольно дорого, что негативно сказывается на себестоимости этикеток. Так же очень низкая производительность подачи материала и печати на нем. После печати возникают проблемы с отделением этикеток от подложки. Когда этикетки в рулонах, скорость наклеивания этикеток в несколько раз выше чем при использовании этикеток в листах. А при использовании аппликатора этикеток, скорость наклеивания этикеток в рулонах возрастает в разы.

Считывание штрих кода осуществляется специализироваными оптическими устройствами. Данные устройства называться сканеры штрих кода. Принцип считывания основан на измерении интенсивности отраженного света от белых полос и поглощенного света черными полосами. Сканеры штрих кода делятся на ПЗС сканеры(светодиодные), лазерные, и имидж сканеры, в зависимости от использования в них считывающего элемента.

Лазерные сканеры штрих кода являются самыми лучшими по ряду причин, они обладают высокой скоростью считывания, и могут считывать штрих код на большом расстоянии. Но главным недостатком лазерных сканеров штрих кода является слабая прочность на удар, хрупкость, все из-за того, что в сканере имеются подвижные детали (зеркала).
ПЗС сканеры (Светодионые сканеры) обладают низкой стоимостью, но при этом имеют большие недостатки: плохо распознают поврежденные штрих кода, отличаются низкой скоростью сканирования, и зачастую они являются контактными сканерами, это означает необходимость вплотную подносить сканер к штрих коду.
Имидж сканеры - это фото сканеры, они лучше всех считывают поврежденные штрих кода, большинство моделей имидж сканеров способны считывать 2D штрих-кода, но к сожалению у них низкая скорость считывания, узкий диапазон расстояния до штрих кода при считывании и более высокая цена.

Сканеры штрих-кодов так же делятся в зависимости от количества сканирующих лучей на одноплоскостные и многоплоскостные. Одноплоскостные сканеры имеют только один сканирующий луч, и при сканировании сканером штрих-кода, необходимо позиционировать луч строго горизонтально к штрих коду, данные сканера имеют малые размеры, они всегда ручные. Многоплоскостные сканеры имеют большое количество пересекающихся лучей и при сканировании ими не обязательно позиционировать штрих код в каком то определенном положении. Данные сканера тяжелы, массивны, в основном это стационарные сканеры касc супермаркетов.