Tipos de etiquetas inteligentes
Anuncio
GARANTIZANDO LA CALIDAD Y LA SEGURIDAD DE LOS PRODUCTOS A TRAVÉS DEL ENVASE INTELIGENTE. Inmaculada Lorente Gómez Técnico del departamento Sistemas Inteligentes Avanzados, ITENE Barcelona, 23 de Febrero 2011 Contenidos: Introducción: Situación actual Tipos de etiquetas inteligentes Impresión electrónica (Printed electronics) Ejemplos e investigaciones actuales Conclusiones 2 Introducción: Situación actual 3 Introducción: Situación actual El envase “inteligente” se basa en tecnologías emergentes que usan la función “comunicación” del envase para mejorar la calidad, seguridad o aportar información de valor sobre los productos que contiene. 4 Tipos de etiquetas inteligentes 6 Tipos de etiquetas inteligentes: Indicadores Tiempo Temperatura (TTis) Tipos de etiquetas inteligentes Etiquetas tiempo-temperatura (TTis) Etiquetas simples y relativamente baratas Respuesta visual, por cambio de color, irreversible dependiente de la temperatura. Importante herramienta de decisión y de marketing Características que se les exigen a los indicadores TTIs • Fácilmente activables y de uso sencillo • Deben presentar una respuesta exacta e irreversible, en correlación con el deterioro del producto. 8 Tipos de etiquetas inteligentes Etiquetas tiempo temperatura (TTi) Tipos: • Sistemas físicos o Avance de color a través de una tira porosa Monitor Mark (3M) 9 Tipos de etiquetas inteligentes Warm Mark™ Warm Mark™: Indicador de temperatura duo 10 Tipos de etiquetas inteligentes TempDot TimeStrip® http://shoptimestrip.us/ 11 Tipos de etiquetas inteligentes Etiquetas tiempo temperatura (TTi) Tipos: • Sistemas físicos o Difusión It’s Fresh ® TTSensor ® 12 Tipos de etiquetas inteligentes Etiquetas FreshCheck ®tiempo (TEMPTIME temperatura ) (TTi) Tipos: • Sistemas químicos FreshCheck ® (TEMPTIME ) Onvu TM 13 Tipos de etiquetas inteligentes Etiquetas tiempo temperatura (TTi) Tipos: • Sistemas biológicos CheckPoint (Vitsab) ® eO ® (Cryolog) Traceo ® (Cryolog) 14 Tipos de etiquetas inteligentes Etiquetas tiempo temperatura (TTi) Tipos: • Electronicas FreshTime (Infratab) ID - Tag (Cryolog) Packsense 15 Tipos de etiquetas inteligentes: Indicadores de Temperatura (Tis) Tipos de etiquetas inteligentes Indicadores de congelación Freeze Watch Freeze Tag Freeze Check Indicator Domtemp Freeze Indicators ColdMark 17 Tipos de etiquetas inteligentes Indicadores de altas temperaturas CryoGuard FredTemp Telatemp Temperature Recorder Labels 18 Tipos de etiquetas inteligentes: Indicadores termocrómicos Intelligent packaging for cold chain products Termocromismo es la habilidad de una sustancia de cambiar de coloración en función de la temperatura Son tintas que se desaparecen al sobrepasar determinada temperatura. Uso típico en bebidas 20 Tipos de etiquetas inteligentes Indicadores termocrómicos Termocromismo es la habilidad de una sustancia de cambiar de coloración en función de la temperatura. Tipos: CRISTALES LÍQUIDOS TERMOCRÓMICOS Caro TINTES LEUCO Más baratos Menos precisos Preciso Difícil de manejar Cristal líquido colestérico 21 Tipos de etiquetas inteligentes Ejemplos de indicadores termocrómicos 22 Tipos de etiquetas inteligentes Tipos de etiquetas inteligentes: Indicadores de Frescura Indicadores de humedad Otros indicadores Tipos de etiquetas inteligentes Indicadores de frescura Los indicadores de frescura indican la calidad del alimento envasado a través de su respuesta a alguno de los cambios que se producen en el alimento como resultado del metabolismo o crecimiento microbiano Pueden reaccionar frente: Microorganismos presentes en el producto Gases / metabolitos generados durante el proceso de degradación 24 Tipos de etiquetas inteligentes Indicadores de Frescura 25 Tipos de etiquetas inteligentes Indicadores de humedad Los indicadores de humedad pueden contener: • Cloruro de cobalto AZUL LAVANDA-ROSA cuando AUMENTA la humedad • Cloruro de cobre AMARILLO-VERDE cuando AUMENTA la humedad Humonitor ® 26 Tipos de etiquetas inteligentes Otros indicadores Indicadores de golpes Dispositivos de autenticidad o antifraude: muestran cuando un envase ha sido abierto 27 Tipos de etiquetas inteligentes Tipos de etiquetas inteligentes: Dispositivos que transportan información Tipos de etiquetas inteligentes Códigos DATAMatrix Codificación bidimensional Legible hasta con un 20%-30% dañado Bodega Cingles Blaus 29 Tipos de etiquetas inteligentes Dispositivos RFID Componentes y Funcionamiento de un sistema básico RFID • Etiquetas de radiofrecuencia • Lectores RFID • Software de gestión 30 Tipos de etiquetas inteligentes Etiquetas UHF Los más extendidos <–> Los más baratos Buena distancia de lectura (3 metros de media) Ejemplos de etiquetas RFID UHF 31 Tipos de etiquetas inteligentes Etiquetas HF Utilizados para cortas distancias (<1 metro) Mejor respuesta ante liquidos y metal Bajo coste Ejemplos de etiquetas RFID HF 32 Tipos de etiquetas inteligentes Etiquetas microondas: Largas distancias (>50 metros) Generalmente usan baterías -> recambio cuando se agota Permiten añadir otras funcionalidades: sensores de temperatura, comunicación GPS, etc. Ejemplos de etiquetas RFID activas 33 Tipos de etiquetas inteligentes Lector RFID Lee y decodifica la información contenida en el chip de la etiqueta de RFID y la envía al sistema. Se encarga de enviar energía a la etiqueta mediante ondas radiofrecuencia Recibe la información introducida en la etiqueta. Se controla mediante software, que procesa la información 34 Tipos de etiquetas inteligentes Tipos de Lectores Manuales • Pequeños • Pueden llevar SO Fijos • Conexión al PC • Uso de antena externa Portales • Lectores fijos colocados en forma de portal • Gran tamaño, capaces de detectar todo lo que pasa por su interior 35 Tipos de etiquetas inteligentes Software Utilizando RFID se mueven enormes cantidades de información. Necesidad de almacenar y tratar la información Software debe ser capaz de aunar información de diferentes aplicaciones: RFID, código de barras, GPS, sensores Necesidad de integrar el proceso en propio flujo de trabajo de la empresa Sistemas diseñados a medida 36 Tipos de etiquetas inteligentes Atendiendo a la frecuencia LF – entre 125 y 134,5 Khz HF – 13,56 Mhz UHF – 868 a 956 Mhz MICROONDAS – 2,45 Ghz En que se traduce la frecuencia Distancia de lectura Poder de penetración de la onda 37 Tipos de etiquetas inteligentes Atendiendo a la energía que utilizan Pasivas • No disponen de fuente de energía interna • Energía necesaria recogida del lector RFID (activar el chip, enviar la información) • Uso del principio físico de Inducción Electromagnética Activas • Dotadas de fuente de energía interna (batería) • Necesidad de recargarlas al agotarse • No dependen de la energía del lector Semiactivas • Dotadas de fuente de energía interna. • En la transmisión de información, trabajan del mismo modo que las etiquetas pasivas. • La fuente de energía, se utiliza para funcionalidades adicionales, como la monitorización de temperatura. 38 Tipos de etiquetas inteligentes Dispositivos RFID Ventajas de las etiquetas electrónicas: • No necesitan contacto visual • Identifica cada producto individual. • Permite leer múltiples etiquetas electrónicas simultáneamente. • Pueden almacenar mucha información sobre un producto. • Se puede escribir todas las veces que haga falta. • Evita falsificaciones. • Es resistente. 39 Tipos de etiquetas inteligentes Dispositivos RFID Posibles usos: • • • • • • • • Control de calidad, producción y distribución. Localización y seguimiento de objetos. Automatización de los procesos de fabricación. Identificación de materiales. Control de fechas de caducidad. Detección de falsificaciones. Información al consumidor. Inventario automático. Futurestore 40 Tipos de etiquetas inteligentes Integración en envases plásticos: soldado por fricción /ultrasonidos El tag RFID va embebido dentro de un disco de polietileno que se suelda por fricción (calor) al contenedor Tag RFID Fuente: Promens Iberia 41 Tipos de etiquetas inteligentes Ventajas Elevado protección frente a golpes, suciedad, humedad Protegido frente a hurto Desventajas La pared del envase debe ser suficientemente gruesa Añade dificultad para reciclar el envase No es compatible con etiquetas activas 42 Tipos de etiquetas inteligentes Integración de tags RFID en envases plásticos El tag RFID se inserta en el molde como una etiqueta durante el proceso de inyección (IML) Ventajas La etiqueta no es apreciable -> muy buen acabado superficial Excelente protección frente a golpes, humedad, polvo, etc Una vez modificado proceso de integración, fabricación de modo automático Desventajas Etiqueta sufre altas presiones y temperaturas en la integración Añade dificultad para reciclar el envase No es compatible con etiquetas activas Fuente: Engel 43 Tipos de etiquetas inteligentes Integración en envases plásticos: alojamiento especial Fuente: Congost Ventajas Protegida frente ambiente: polvo, agua, golpes Fácil separación y posibilidad de reutilización Desventajas Preparación del alojamiento Introducción etiquetas manual 44 Tipos de etiquetas inteligentes Integración en envases plásticos: etiqueta remachada o atornillada Ventajas Etiqueta recuperable Compatible con etiquetas activas Protegido frente al ambiente (encapsulado) Desventajas Método de integración manual Susceptible a golpes 45 Tipos de etiquetas inteligentes Integración en envases de papel / cartón: Etiqueta Adherida Ventajas Fácil inserción: manualmente o con automatismos económica Relativamente fácil recuperación Desventajas No reutilizable Expuesta al medioambiente: agua, golpes Solo validas para etiquetas pasivas Sujetas a hurto o falsificación Innova Packaging System 46 Tipos de etiquetas inteligentes Integración en envases de papel / cartón: Integrado en el interior de la estructura de cartón ondulado Ventajas Parcialmente protegido frente a condiciones externas (agua puede dar problemas) Tienen funciones antihurto y antifraude Desventajas No reutilizable Solo validas para etiquetas pasivas Integracion realizada en el proceso de fabricación del envase Robison paperboard packaging Envase de cartón con RFID integrado de BeamFetch 47 Tipos de etiquetas inteligentes Integración en envases de papel / cartón: Integrado en juntas y solapas de cajas Ventajas Parcialmente protegido frente a condiciones externas (agua puede dar problemas) Tienen funciones antihurto y antifraude Desventajas No reutilizable Solo validas para etiquetas pasivas Integración realizada en el proceso de fabricación del envase Tag en solapa de cartón de la empresa Hide-pack 48 Impresión electrónica (Printed electronics) Impresión electrónica (Printed electronics) Son dispositivos electrónicos impresos mediante tintas conductivas / semiconductivas Films de poco espesor con componentes orgánicos e inorgánicos están siendo investigados para utilizarse como semiconductores, dielectricos, etc como partes de circuitos o dispositivos para dotar de nuevas funcionalidades a los envases 50 Impresión electrónica (Printed electronics) Tag RFID insertado en el propio material de cartón con una antena directamente impresa en la lámina de cartón usando tintas y adhesivos conductores Un prototipo de caja con un tag RFID integrado (Tagsys Kernel inlay + antena impresa con tinta Parelec) Fuente: Tagsys Kernel inlay + Parelec Inks 51 Ejemplos e investigaciones actuales Ejemplos e investigaciones actuales Uso de indicadores TTi Vitsab® Indicador de frescura OnVu Indicador de frescura Fresh-Check® 53 Ejemplos e investigaciones actuales Uso de indicadores termocrómicos Chocolate que se presenta en un envase innovador que indica claramente al consumidor cuando el producto esta en la temperatura óptima de consumo. Dars. Morinaga 54 Ejemplos e investigaciones actuales Caso real de comercialización en Noruega de un plato preparado con indicador del punto óptimo de calentamiento Este plato preparado es microondable, indicando al consumidor exactamente cuando esta el producto listo para su consumo, emitiendo un “pitido” Toro 55 Ejemplos e investigaciones actuales Códigos 2D 56 Ejemplos e investigaciones actuales SnapTags 57 Ejemplos e investigaciones actuales Realidad Aumentada 58 Hologramas indicadores de humedad. Ventajas: -El holograma indicador da una respuesta muy precisa a niveles de humedad entre 20 y 90 %. -Envasado inteligente:útil en alimentos, cosmética, farmacia, electrónica, etc. -Seguridad / autentificación: cuando respiras sobre el holograma, éste cambia de color inmediatamente. Útil en certificaciones y proteción de marca. 59 Ejemplos e investigaciones actuales Combinación de la tecnología RFID y holográmica funcionalidades antifraude (RFID Crystagram®) para •Tags encriptados •Holograma para aportar seguridad adicional/autenticidad Fuente: Hitachi y Toppan 60 Ejemplos e investigaciones actuales Tapón de corcho artificial con tecnología RFID para asegurar la calidad y trazabilidad de cada botella de vino Información sobre: • Fecha de embotellado • Tipo de uva • Porcentaje/grado alcohólico • Etc Source: Lab-ID 61 Ejemplos e investigaciones actuales Botellas de vino con tecnología RFID para conseguir varias funcionalidades eProvenance ha utilizado la tecnologia RFID para crear una “botella inteligente.” El sistema eProvenance usa: • Tag RFID Semi-activo dentro de la caja para controlar la temperatura y la información de transporte • Tag RFID Pasivo en la base de la botella para la trazabilidad y el inventariado • Dispositivo anti-fraude y de garantia de autenticidad 62 Ejemplos e investigaciones actuales Tags RFID para latas Tokyo Seikan 63 Ejemplos e investigaciones actuales Film plástico estirable que usa la tecnologia RFID y tintas conductoras para hacer palets a prueba de apertura. Fuente: Pliant ® 64 Ejemplos e investigaciones actuales Aplicaciones farmacéuticas Blister inteligente •Cuestionario electrónico integrado en los envases para grabar información o tener “feedback”. •Electrónica oculta graba fecha, tiempo y lugar de donde y cuando el paciente se toma su dosis. Source: Stora Enso y Medixine Source: Cypak® Source: MeadWestvaco 65 Ejemplos e investigaciones actuales Aplicaciones farmacéuticas •Tag RFID embebido en tapón plástico de la botella. •Graba datos de cuando la botella se abre. •Recuerda al paciente cuando es la próxima dosis. Fuente: Rexam Pharma Fuente: Information Mediary Corp Fuente: O-I Healthcare Packaging Group 66 Ejemplos e investigaciones actuales La tecnología RFID en “blisters” La antena está grabada en la capa metálica del blister plástico Fuente: Alcan Packaging 67 Ejemplos e investigaciones actuales Desarrollo de carros inteligentes 68 Ejemplos e investigaciones actuales Cajas luminosas Utilizando energia electrica por inducción para crear un efecto llamativo, al proveer electricidad por medio de bobinas electromagnéticas. Este desarrollo tambien es aplicable a calentar latas de sopa por induccion; donde lo unico necesario es que el envase tenga una pequeña bobina que convierta induccion en electricidad 69 Ejemplos e investigaciones actuales 9 Integración de tags activos en envase primario y gran contenedor. 70 Ejemplos e investigaciones actuales 9 INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN EN LOS ENVASES DE CARTÓN MEDIANTE LA APLICACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS “PRINTED ELECTRONICS” • Desarrollo de antenas RFID impresas en el propio envase. • Desarrollo de indicadores tiempo – temperatura imprimibles por offset para productos congelados. 71 Ejemplos e investigaciones actuales 9 SMART-PRINTED-PACK • • Desarrollo e integración de dispositivos comunicativos impresos (Printed Electronics) en envases de cartón. Desarrollo de prototipos de envase con sensores antihurto. 72 Advanced Intelligent Systems ON-GOING RESEARCH NATIONAL PROJECTS 9 DESARROLLO DE INDICADORES COLORIMÉTRICOS IMPRIMIBLES EN MATERIALES DE ENVASE APLICADOS A ALIMENTOS FRESCOS Y ENVASADOS TALES COMO DERIVADOS DE CARNE DE POLLO Y EMBUTIDOS FRESCOS 73 Advanced Intelligent Systems ON-GOING RESEARCH NATIONAL PROJECTS 9 DESARROLLO DE INDICADORES COLORIMÉTRICOS IMPRIMIBLES EN MATERIALES DE ENVASE APLICADOS A CARNE DE POLLO FRESCA ENVASADA • Indicador imprimible •Permitido para contacto alimentario •Cambio de coloración relacionado con la vida útil del pollo 74 Advanced Intelligent Systems ON-GOING RESEARCH INTERNATIONAL PROJECTS 9 DEVELOPING AND INTEGRATING NOVEL TECNOLOGIES TO IMPROVE SAFETY, TRANSPARENCY AND QUALITY ASSURANCE OF THE CHILLED/FROZEN FOOD SUPPLY CHAIN TEST CASE FISH AND POULTRY CHILL – ON 75 Advanced Intelligent Systems ON-GOING RESEARCH INTERNATIONAL PROJECTS 9 NATURAL ANTIMICROBIALS FOR INNOVATIVE AND SAFE PACKAGING - NAFISPACK Formulación y desarrollo de indicadores de calidad (tales como: indicadores de frescura y/o deterioro) para envases de pescado y pollo fresco así como productos mínimamente procesados Validación del indicador incorporado en el envase en condiciones reales de uso 76 Advanced Intelligent Systems ON-GOING RESEARCH INTERNATIONAL PROJECTS 9 DEVELOPMENT OF TOOLS TO COMMUNICATE ADVANCED TECHNOLOGIES ON ACTIVE AND INTELLIGENT PACKAGING - CORNET AIP •Hacer posible que las empresas integren soluciones AIP (Active and Intelligent Packaging) en sus productos, adaptándolas a las demandas de los consumidores para una amplia variedad de productos frescos y nutritivos de preparación rápida. •Crear una Plataforma de Colaboración para formar una red de trabajo entre los centros de investigación implicados, asociaciones y Pymes, y una Plataforma de Conocimiento y Comunicación con el fin de compartir y difundir conocimientos, tecnologías y experiencias entre todas las partes involucradas 77 Conclusiones Conclusiones RFID + Dispositivos Indicadores + Envase y Embalaje forman una buena y rentable relación; las barreras que hay que superar son las del coste e integración Los distintos métodos de integración en envases reutilizables son procesos manuales y posteriores al proceso de fabricación del embalaje. Esto requiere de investigación y optimización en nuevos métodos de integración. El sector de los envases plásticos es uno de los pioneros en la integración de tags RFID en los envases Los nuevos desarrollos de soluciones a menor coste (“printed electronics”) permitirán la aplicación global al embalaje y la aplicación al envase secundario no reutilizable y al primario en el corto y medio plazo (especialmente en papel-cartón, materiales flexibles) 79 Conclusiones Existe mucha diversidad de dispositivos y aplicaciones para gran gama de diferentes productos envasados, investigaciones en esta línea de investigación, etc. Lo que lleva a crear “envases inteligentes” con funcionalidades “a la carta” Las actuales tendencias de los alimentos procesados, listos para consumo o para cocción/cocinado, hacen de los envases inteligentes novedosas opciones que facilitan las distintas formas de preparación, consumo de alimentos y aseguramiento de la calidad del producto envasado En los próximos años es previsible que las etiquetas electrónicas vayan sustituyendo progresivamente a los códigos de barras en los productos, facilitando los procesos logísticos, compras, etc. 80 ¡ Muchas gracias por vuestra atención ! Inmaculada Lorente Gómez Técnico del departamento Sistemas Inteligentes Anvazados ITENE [email protected] 81
