Nombre: Informe 3

TRAZABILIDAD DE PRODUCTOS EN ALMACÉN, PRODUCTO
TERMINADO, CONSUMIBLES, MATERIAS PRIMAS Y
DESPACHOS REALIZADOS EN PLANTA, MEDIANTE
SISTEMAS DE INFORMACIÓN PARA SEGUIMIENTO Y
CODIFICACIÓN
Trazabilidad de productos en almacén, producto terminado, consumibles, materias primas y despachos realizados en planta, mediante
sistemas de información para seguimiento y codificación.
1. DETERMINACIÓN DE REQUERIMIENTOS LOGÍSTICOS DE MONTAJE, DE
DISEÑO DE MONTAJES ELECTRÓNICOS Y CARACTERÍSTICAS DE SOFTWARE
PARTICULARES PARA EL SISTEMA DE INFORMACIÓN.
No existe una única solución de RFID que sirva para todo. Por lo cual, no se puede
diseñar e implementar una aplicación que se use sin ninguna modificación sin importar
que las aplicaciones sean similares en cuanto al ambiente de trabajo o a los productos
que se deban marcar.
La implementación de un sistema de RFID EPC no es tarea fácil. Existen muchos
factores externos que deben ser tenidos en cuenta porque van a influir de manera
importante en la aplicación.
Por lo tanto, para garantizar el éxito del proyecto se debe tener paciencia, trabajar
duro y elegir la tecnología adecuada para el tipo de aplicación a desarrollar. Una vez
se tenga cubierta la primera parte y para proseguir con el trabajo se debe tener
siempre en cuenta: “Analizar Primero, Implementar Después”.
Realizar un análisis y una investigación exhaustiva sobre la implementación de RFID
aportara información muy importante con antelación a la instalación del equipamiento
en cuestión. Es de gran importancia conocer los procesos para poder entender las
características del negocio y sus parámetros antes de comenzar la implementación.
Luego de que los responsables de la ingeniería del proyecto se sientan confiados de
que han relevado e identificado todos los puntos esenciales, se debe proceder a la
definición de la estrategia a seguir, convirtiendo el piloto en una tarea más sencilla y
útil.
Definir un alcance limitado debe ser mantenido a toda costa, no deberían incluirse
aspectos que no fueron originalmente considerados cuando se realizo el diseño. Estas
consideraciones iníciales harán que este proceso sea lo menos traumático y elevara
considerablemente los porcentajes de éxito de la aplicación.
CONTENIDO
Diseñar e implementar una aplicación de RFID EPC es un proceso delicado, de
mucho trabajo, investigación y aportes de un grupo de trabajo especializado que
pueda hacer de este trabajo un caso exitoso. Para cumplir con esta tarea se debe
tener muy claro que es lo que se quiere desarrollar y que se espera obtener para
evitar desilusiones o malos entendidos con el cliente.
Las aplicaciones de RFID tienen similitudes, independiente del objetivo que se quiera
cumplir, el ambiente en el que se vaya a implementar o los productos que se vayan a
marcar.
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sistemas de información para seguimiento y codificación.
Análisis del embalaje
Este proceso de suma importancia en el desarrollo de la aplicación de RFID EPC
consiste en evaluar el producto que se va a marcar para determinar qué tipo de tag se
ajustan mejor a sus características y la manera como se debe adherir al producto, ya
sea fundido, o con un sticker o simplemente sobrepuesto.
Una vez definido el tag se debe elegir de manera preliminar el lugar donde se va a
marcar el producto para garantizar la mejor legibilidad del tag por parte de los puntos
de interrogación (antenas o portales) del sistema. Para saber si se ha realizado una
buena elección es necesario responderse estas preguntas que servirán como guía de
selección.
¿Qué modificaciones necesita el embalaje para aceptar una etiqueta RFID?
¿Cómo afectara la composición del producto a las señales RFID?
¿Qué tipo de tags inteligentes se necesitan?
¿Cuál será la ubicación de la etiqueta en el embalaje y cuál es la tolerancia para
asegurar un grado consistente de lectura?
¿Cuál es la estrategia de paletización?
¿Trabajara RFID dentro de los procesos de embalaje de paletizado y transporte de
productos existentes?
¿Cómo pueden detectarse y minimizar las causas de la interferencia RF?
¿Existe alguna exigencia “estética” o requerimientos de mercado en la caja que
restrinjan el tamaño de la etiqueta, su ubicación o apariencia?
Laboratorio de pruebas
Antes de “saltar al agua”, con la implementación del sistema de RFID EPC, se deben
realizar las pruebas preliminares para lo cual es necesario contar con el laboratorio de
pruebas en las que se puedan revisar aspectos del diseño que permitan correcciones
tanto de software como de hardware.
En el laboratorio se deben hacer como prioridad antes de implementar el sistema en el
ambiente real las siguientes pruebas:
Composición de producto, tipos de embalaje
Determinar de acuerdo al producto que se va a marcar, ya sean cajas con productos o
marcación directamente sobre el producto como va a ser el embalaje y la forma de
lectura para determinar cómo los pueden afectar los factores externos como el ruido
eléctrico y demás factores dentro de un ambiente controlado.
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Elección de tags
Realizar las pruebas para determinar el éxito en la elección de los tags para la
aplicación o tomar las medidas correctivas en caso de no obtener los resultados
esperados.
Opciones y tolerancias de ubicación de los tags
Probar bajo ambientes controlados que simulen las condiciones externas de un
ambiente real de trabajo los diferentes tags y su ubicación en el producto con respecto
a los puntos de lectura.
Codificación del tag y métodos de aplicación
Que tipo de información se agregara al código EPC y la forma en que se programara
el dispositivo.
Combinación de lectores y antenas
Elegir la mejor combinación de hardware que permita un optimo balance entre las
antenas y lectoras en el proceso de lectura de los tags.
Grados y distancias de lectura en líneas automáticas
Comprobar bajo pruebas de laboratorio la información suministrada por los fabricantes
del hardware (antenas, lectoras, tags), acerca de las áreas de mejor comportamiento
de los dispositivos.
Carga de palets
Determinar las opciones de ubicación de los productos dentro del embalaje a través
de palets para obtener el mejor rendimiento en la lectura de los tags.
Ubicación de puntos de lectura
Las aplicaciones de RFID EPC están reguladas en cuanto a la potencia de emisión de
las antenas y las lectoras por lo que se debe recurrir a otros métodos como la
ubicación estratégica de las antenas, para garantizar la confiabilidad en las lecturas.
Los patrones de ganancia, la eficiencia y la radiación, son variables que pueden ser
resueltas a través del diseño de una antena o una zona de lectura.
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Portales RFID
Ubicar las antenas de tal manera que cubran un área determinada dentro del proceso
de producción y/o embalaje para la lectura de los tags que pasen por dicha zona. Las
antenas se ubican de tal manera que no interfieran entre si y se pueda obtener el
mejor beneficio de acuerdo a su ubicación. Este tipo de configuración es muy común
para el control de entrada y salida de productos.
Figura 1. Ubicación de antenas sobre un portal.
Sobre superficies
Este tipo de configuración está compuesto por antenas individuales ubicadas sobre
una pared o estructura fija que permita detectar los productos marcados dentro de
su rango de lectura.
Debe ser diseñado bajo pruebas preliminares y así obtener la mejor confiabilidad del
sistema RFID desarrollado.
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sistemas de información para seguimiento y codificación.
Figura 2. Ubicación de antenas en una banda transportadora
Ubicación del tag
Es un aspecto de suma importancia poder definir el mejor lugar dentro del producto
o el palet para ubicar el tag de manera que se cumplan las condiciones necesarias
para obtener la mejor lectura.
A la hora de elegir el sitio de ubicación del tag se deben tener en cuenta factores
muy importantes del producto a marcar como su geometría, el material con el cual
está construido, si contiene otros materiales, la cantidad de productos que se van a
ubicar, la distancia entre ellos.
Figura 3. Ubicación del tag incorrecta
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Figura 4. Ubicación optima del tag.
Figura 5. Orientación equivocada sobre el palet.
Figura 6. Orientación correcta sobre el palet.
Lectura de tags sobre palets
Al ubicar los productos sobre los palets es muy común que los tags ubicados en el
interior o la parte superior se dañen, por lo que se hace imposible determinar la
información que identificaba el producto y estaba contenida dentro del tag. Para eso
una ayuda muy sencilla pero de gran importancia es marcar la etiqueta del tag con la
información lo que permite tener la información en forma visual y así corregir los
errores presentados por la destrucción del tag.
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Figura 7. Marcado típico de un tag.*
APLICACIONES RFID
Todas las aplicaciones de rfid difieren una de la otra así se realicen en el mismo
sector o campo de trabajo debido a la influencia de factores externos en el ambiente,
los productos etiquetados y demás factores que se han mencionado anteriormente.
Por lo que se debe realizar en las pruebas preliminares la selección del área de
mejor lectura y confiabilidad de los productos marcados.
Figura 8. Marcación del área de lectura.
*
Tomado de Introducción a la identificación por Radio Frecuencia – RFID telectrónica.
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sistemas de información para seguimiento y codificación.
Aunque no es un procedimiento general se pueden definir requerimientos para cada
tipo de aplicación de RFID.
Ambientes de Bodega
Las bodegas y centros de almacenamiento generan costos de mantenimiento y
logística muy altos dentro de las empresas y en la mayoría de los casos no
contribuyen al mejoramiento y productividad de la misma.
Los procesos que se ejecutan dentro de las bodegas y centros de almacenamiento
para el control de inventarios pueden ser mas agiles y eficientes dentro de los
desarrollos con aplicaciones RFID por ser actividades que se pueden controlar en
tiempo real y sobre mayor cantidad de productos en menor cantidad de tiempo.
Para elegir el tipo de montaje de las antenas de RFID que se debe utilizar lo primero
que se debe contemplar es el tipo de material del producto a marcar ya que este
influirá en el momento de adecuar las antenas en la implementación del sistema.
Los montajes mas recomendados son los de portal con la ubicación de antenas que
mejor se comporten en las pruebas preliminares y en los clientes que cuenten con
sistemas de bandas transportadoras aprovechar este elemento para la ubicación de
las antenas de UHF dentro de su recorrido.
Requerimientos
El hardware necesario para el desarrollo de la aplicación podrá cambiar en sus
características técnicas dependiendo del ambiente de trabajo, el material de los
productos a etiquetar y los factores externos como ruido eléctrico o interferencia de
otras señales de radiofrecuencia.
Lectora
Este dispositivo por ser el de mayor importancia en las aplicaciones de RFID debe
ser diseñado a las características del cliente y las necesidades de la aplicación.
Entre su configuración básica debe poseer varios puertos de conexión para las
antenas debido a la gran extensión de las bodegas y necesidad de cubrir varios
puntos de lectura.
Comunicación de datos con el equipo central (servidor, PC) por protocolos de red
para hacer más segura y eficiente la comunicación de datos.
Puertos adicionales de entrada y salida para instalación de accesorios como luces,
pantallas, sirenas u otros dispositivos que puedan ser necesarios dentro del
desarrollo.
Antenas
Los equipos usados para capturar la información de los tags deben ser definidos de
acuerdo a la necesidad que se quiera cubrir pero lo más recomendable para las
aplicaciones en bodega son los portales de interrogación que se construyen con el
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arreglo de varias antenas omnidireccionales que cubren toda la superficie de lectura
del portal.
Tags
Los tags empleados variaran de acuerdo a la aplicación que se desarrolle ya que
para lograr la mejor lectura se debe elegir el diseño del tag que mejor se adapte al
material del producto que se va a marcar. Se recomienda tener especial cuidado en
la selección de productos elaborados con materiales metálicos, cartón corrugado,
vidrio o productos líquidos embasados.
Superficies abiertas
Las superficies abiertas se pueden encontrar comúnmente en supermercados o
almacenes de cadena para la ubicación de mercancía en estantes y/o góndolas de
exhibición.
Requerimientos
Lectora
Para este tipo de aplicaciones se debe elegir una lectora que cumpla los siguientes
requerimientos
Puertos de conexión para varias antenas y poder cubrir una cantidad definida de
góndolas.
Comunicación de datos con el equipo central (servidor, PC) por protocolos de red
inalámbricas para evitar la instalación de redes físicas.
Antenas
Las antenas recomendadas para este tipo de aplicaciones son de polarización
circular omnidireccionales cuya labor será la de cubrir el mayor campo posible
dentro de las góndolas y así leer la mayor cantidad de productos y verificar su
estado y demás características programadas en el código epc.
Tags
Los tags de esta aplicación serán muy variados por la gran variedad de materiales
en los que se realizara la marcación. Encontraremos dentro de la aplicación
metales, vidrios, papeles, envases plásticos y otros tipos de materiales que
definirán el tipo de tag para su marcación.
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sistemas de información para seguimiento y codificación.
Seguimiento de activos
Para el control y seguimiento de activos se debe aclarar que se debe realizar para
productos de alto costo y así justificar el desarrollo e inversión que se debe
realizar.
Lectora
Para el desarrollo de estas aplicaciones se recomienda una lectora portátil debido
a que brinda mayor facilidad en los procesos de marcación y lectura de los
productos.
Este tipo de dispositivos cuenta con una antena y un equipo de computo que se
adaptan y forman la aplicación móvil que permite realizar el seguimiento de los
activos de forma rápida en cualquier lugar que se encuentren y la posibilidad de
enviar esa información por una red inalámbrica, de internet o almacenarlos para
posteriormente ser descargados en el software central.
Tag
Al igual que las demás aplicaciones anteriores se podrán encontrar de varios tipos
de acuerdo a los materiales de los activos que se vayan a marcar.
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Características del Software para el sistema de información en los tres Ambientes
El sistema de información que se generara deberá funcionar bajo ambiente Web
para todas las aplicaciones. A partir de esto se considera la construcción de un
pequeño middleware para implementar el funcionamiento de RFID bajo este
ambiente.
SISTEMA
SOFTWARE
EMPRESARIAL
BD
EMPRESA
COMPONENTE
INTEGRACION
SISTEMAS
COMPONENTE
CONTROL
HARDWARE
COMPONENTE
LECTURA
ESCRITURA
SISTEMA
SOFTWARE
PARA RFID
BD RFID
COMPONENTE
CONCENTRADOR
HARDWARE
Figura 9. Esquema con lectores fijos e integración con sistema empresarial.
Los elementos componente concentrador hardware van incluidos dentro de la
lectora adquirida. Los elementos componente control software y componente lectura
y escritura se desarrollaran a manera de un componente que es servicio embebido
dentro del computador que servirá como host donde llegarán las notificaciones de la
lectora cuando hace Inventory.
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De acuerdo con eso la arquitectura definida será:
Figura 10. Características del software particulares para el sistema de información
El componente software para el servicio para configuración y notificación es un
programa que sirve para administrar el canal de notificaciones de la lectora y
también para administrar el canal de comandos en caso de requerir alguna
configuración.
La manera como se realicen las lecturas depende de la configuración del tiempo de
lecturas y la coordinación o configuración de las antenas que se programe en la
lectora. Estas configuraciones se realizan en los archivos del Readercommon.cfg y
del Readerspecific.cfg.
Los tiempos de lectura y la organización de las antenas para cada tipo de aplicación
sería la siguiente:
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Tipo de aplicación
Control y seguimiento de activos
Configuración de las antenas y lectora.
Antenas independientes u organizadas en
palletes.
Timeout en cada antena recomendado
configuración de 500 ms
Control de productos en superficies
abiertas
Antenas organizadas de manera
independiente.
Timeout en cada antena recomendado
Control de productos en superficies
cerradas o bodegas
CONCLUSIONES
El éxito de la implementación de un sistema de RFID está basado en la buena
selección de los equipos electrónicos que lo van a conformar de acuerdo a las
funciones que deberán cumplir y el ambiente de trabajo en el que se van a ubicar.
Realizar la sintonización y configuración de los equipos que conforman el sistema de
RFID, dentro del ambiente en el cual se irán a ubicar para su trabajo es una clave
importante para la eliminación y corrección de factores externos que puedan afectar
las señales de RF.
La ubicación de las antenas dentro de ambientes en los factores externos puedan ser
controlados o reducidos al máximo será un factor de gran influencia en el
mejoramiento de la calidad del sistema de RFID EPC, ya que permitirá aumentar el
rango de funcionamiento de los tags y las antenas.
La selección de los tags se basa en el tipo de aplicación que se vaya a desarrollar y
para esto se selecciona el tipo de antena y recubrimiento de los tags, con especial
cuidado en productos que puedan generar interferencias en las lecturas.
Para los productos marcados dentro del sistema de RFID que presentan interferencia
se deben implementar acciones de mejoramiento e implementación de los sistemas,
tales como reposicionamiento de las antenas o aumento de la potencia de las mismas
dentro de los rangos permitidos por la norma.
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sistemas de información para seguimiento y codificación.
RECOMENDACIONES
Analizar cuidadosamente los requerimientos de cada aplicación de RFID para poder
seleccionar los mejores equipos electrónicos que garanticen los mejores resultados en
el desarrollo del sistema RFID EPC.
Realizar las configuraciones de la lectora y la sintonización de las antenas en el
campo donde se implementara la aplicación para empezar el desarrollo de manera
real y bajo las condiciones de trabajo que van a convivir con el sistema de RFID.
Definir bajo pruebas preliminares el área de mejor comportamiento y confiabilidad de
las lecturas de los productos marcados.
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sistemas de información para seguimiento y codificación.