Andina

Proyecto: Implementación solución RFID Documento: Propuesta Técnica.

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USO DE TECNOLOGÍA RFID EN TRAZABILIDAD DE PALLETS,

CONTENEDORES Y/O PACK DE BEBIDAS

Empresa

Embotelladora Andina S.A.

Documento

Propuesta técnica.

Contacto

Francisco Bilbao

Gerente supply chain

Fecha

28 Agosto 2010




El siguiente documento describe la plataforma, tecnología e implementación que se

propone desarrollar, enfocándose en las ventajas y utilidad al integrar la tecnología de

Identificación por Radio Frecuencia para la trazabilidad, ubicación y control de movimiento

de pallets y/o cajas de Coca-Cola y pack de productos.

En la presente propuesta se plantearán dos posibles escenarios, el primero propone

utilizar como unidad mínima de trazabilidad la entidad caja y/o pack, y el segundo, a la

identificación utilizando como unidad mínima de movimiento el pallet.




Escenario uno

Trazabilidad a nivel de caja y pack

A continuación se presenta un diagrama general del ciclo de trazabilidad propuesto para

este escenario, se describirá cada punto de control enumerado en el diagrama.




1) Correa transportadora de cajas vacías.

En este check-point (punto de control) se inicia el ciclo de trazabilidad, aquí se deben

etiquetar las cajas que no posean un tag RFID, para ello se debe utilizar un adhesivo

spray para brindar una mejor protección y fijación, finalmente cuando todo el lote de cajas

que se desee controlar esté etiquetado, éste hará ingreso a la correa transportadora

donde se inicia el punto de control número 2.

2) Producción automatizada y asociación de información de trazabilidad.

En éste check-point (2) las cajas ingresan a la cadena de producción, aquí se someterán

a un lavado químico no invasivo, paralelamente se producen las bebidas de fantasía las

cuales serán embasadas en botellas qué se dispondrán continuamente en las cajas que

salgan del proceso de lavado, en este punto es fundamental contar con un Terminal

(computador) que permita asociar información de producción con el código de la etiqueta

RFID de cada caja, esta asociación se realizará a través de un pórtico RFID ubicado en la

máquina que embala las botellas en cada caja y el identificador de la etiqueta RFID

correspondiente.

3) Transporte automatizado de cajas post-producción y paletización.

En este check-point (3) las cajas de botellas que han egresado de la zona de producción

son transportadas a la máquina paletizadora, se utilizará un sensor IR (infrarrojo) para

contar la cantidad de cajas que forman un pallet. Junto al sensor IR se instalará un pórtico

RFID que asociará la identificación de cada caja y la información de producción

almacenada en la base de datos que es alimentada en el punto número 2, de esta forma

el sistema de trazabilidad sabrá que cajas forman un pallet y su respectiva información de

producción.




4) Almacenamiento en bodega post-producción y despacho de pallets a planta de

distribución.

En este check-point (4) los pallets armados son almacenados en bodega post-producción

a la espera de ser traspasados a la planta de distribución.

Este traspaso, se realiza en vehículos que serán controlados a través de pórticos RFID

instalados en la zona de despacho y validación de la planta de producción, éstos

permitirán controlar todas las cajas (y pallets) que son trasladadas, validando su salida

contra su respectiva guía de despacho, pudiendo incluso asociar dicha información al

vehículo de trasporte, para ello cada camión deberá ser identificado mediante una

etiqueta RFID.

Al ingresar los vehículos de carga a la planta de distribución será posible validar las cajas

que este transporta y verificar si esta información concuerda con la guía de despacho

correspondiente, generando además información relacionada con los tiempos de

transporte de cada vehículo, fechas de entrega, y cualquier información relevante que el

cliente consideré necesaria para asociar a estos movimientos, esto será posible mediante

la instalación de un pórtico RFID en la entrada de vehículos de carga de la planta de

distribución.

5) Picking en bodega de distribución.

En ésta bodega se hará picking de pallets, existiendo dos opciones de destino para esta

acción.

5.1) Reconstrucción de pallets: Escenario en el cual uno o varios pallets de

distintos productos es desarmado con el fin de construir una nueva unidad logística

de movimiento (pallet, lote, etc.). En este escenario es posible identificar la nueva

unidad a través de una etiqueta RFID desechable y autoadhesiva, fijada en el




stretchfilm que lo conforma, esto con el fin de poder validar las órdenes de

despacho utilizando un pórtico RFID o un dispositivo móvil que identifique cada

pallet que transporta un vehículo de carga al momento de egresar del centro de

distribución.

También se podrá generar nuevos pallets formados de diversos productos,

generalmente envasados a nivel de packs, estos pallets se generan a partir de una

receta de picking que se enviará al dispositivo móvil del operador responsable de

esta acción, para validar que la receta es correcta el operador deberá ir leyendo

cada producto que agrega al pallet hasta que el capturador le indique que el pallet

se ha completado con todos los ítems correspondientes, al finalizar este proceso

se podrá fijar una nueva etiqueta RFID en el strechfilm del pallet para identificarlo

como entidad única.

5.2) Picking completo de pallets: Acción realizada por una grúa monta carga que

estará dotada de una antena RFID, ésta podrá validar en tiempo real si el pallet

que ha escogido el operador de grúa es correcto, como parámetros de validación

se pueden utilizar los datos de trazabilidad y producción asociados al identificador

del pallet, es decir fecha de vencimiento, número de lote y/o cualquier otro dato

especifico que el cliente considere relevante para el proceso descrito. Finalmente

se procede con la validación de las órdenes de despacho utilizando un pórtico

RFID o un dispositivo móvil que identifique cada pallet que transporta un vehículo

de carga al momento de egresar del centro de distribución.




6) Carga vehículos de distribución y validación de egreso de carga.

En este check-point (6) como se ha descrito en los puntos 5.1 y 5.2, se procede a cargar

cada vehículo de transporte con los pallets correspondientes, el vehículo poseerá una

etiqueta RFID de identificación, esta acción se realizará por una grúa monta carga que

estará dotada de una antena RFID, ésta podrá validar en tiempo real si el pallet que ha

escogido el operador de grúa es correcto

El vehículo al abandonar la bodega de picking pasará por un pórtico de RFID o un

capturador de datos móvil donde se validará que la guía de despacho coincida con la

información de validación otorgada por el pórtico RFID.

7) Entrega de producto final a clientes de embotelladora Andina.

En este proceso el distribuidor de productos será dotado de un capturador de datos móvil

que tendrá como propósito cerrar la cadena de trazabilidad asociando la etiqueta RFID de

los pallets, cajas o packs que corresponden a la guía de recepción del cliente final,

validando que efectivamente los pallets entregados son los que corresponden a ésta.

En este punto se genera la información que permite hacer trazabilidad inversa para

determinar toda la cadena de producción asociada a un lote(s) o pallet(s) partiendo de

información vinculada al cliente final, la fecha de entregan número de lote y/o u cualquier

otra información que el cliente considere relevante asociar al proceso de trazabilidad.




8) Retorno cajas de Coca-Coca

Este check-point da inicio a un nuevo ciclo de trazabilidad, este punto esta sólo asociado

a cajas que contengan etiquetas RFID retornables.

Adicionalmente se plantea la utilización de señalética visual/sonora en todos los

puntos de control que embotelladora Andina considere necesarios para evitar e

interrumpir el continuo flujo de movimientos cuando ocurra un suceso invalido,

inesperado o un problema que requiera atención personalizada, ésta será activada

dependiendo de las reglas de negocio programadas en la plataforma de

trazabilidad, nuestro software es capas de controlar semáforos, balizas, barreras de

contención y cualquier otro dispositivo electromecánico que posea una interfaz de

comunicación.




Escenario 2

Control de movimiento de pallets.

A continuación se presenta un diagrama general del ciclo de control propuesto para este

escenario, se describirá cada punto de control enumerado en el diagrama.




1) Correa transportadora de cajas vacías.

En este check-point (1) se inicia el ciclo de control, aquí ingresarán a la cadena de

producción tanto cajas con etiquetas RFID, como cajas que no posean etiquetas RFID,

luego estás cajas continuarán su viaje a través de una correa transportadora hacia el

punto 2.

2) Producción automatizada y asociación de información de trazabilidad.

En este check-point (2) las cajas que ingresan a la cadena de producción, se someterán a

un lavado químico no invasivo, paralelamente se producen las bebidas de fantasía las

cuales serán embasadas en botellas qué se dispondrán continuamente en las cajas que

salgan del proceso de lavado, en este punto es fundamental contar con un Terminal

(computador) que permita indicar información de producción que el cliente estime

necesaria para este proceso.

3) Transporte automatizado de cajas post-producción y paletización.

En este check-point (3) las cajas de botellas que han egresado de la zona de producción

son transportadas a la máquina paletizadora, se utiliza un sensor IR (infrarrojo) para

contar la cantidad de cajas que forman un pallet adjunto al sensor IR se instalará un

pórtico RFID, de esta forma el sistema de control asociará las cajas que contengan

etiquetas RFID con la información relacionada a producción del instante de tiempo

determinado, de no existir ninguna caja etiquetada dentro del proceso de construcción del

pallet, se avisará mediante señalética visual/sonora a un operador que es necesario

etiquetar al menos una caja (por la cara visible del pallet) y asociar esta etiqueta RFID a

través de un capturador de datos a la identidad del pallet en cuestión, de esta forma se

asegura que el sistema contemple la identificación de todos los pallets creados.




4) Picking bodega post-produccion y despacho de pallets a planta de distribución.

En este check-point (4) los pallets armados son almacenados en bodega post-producción

a la espera de ser traspasados a la planta de distribución.

Este traspaso, se realiza en vehículos que serán controlados a través de pórticos RFID

nstalados en la zona de despacho y validación de la planta de producción, éstos

permitirán controlar todas las cajas (y pallets) que son trasladadas, validando su salida

contra su respectiva guía de despacho, pudiendo incluso asociar dicha información al

vehículo de trasporte, para ello cada camión deberá ser identificado mediante una

etiqueta RFID.

Al ingresar los vehículos de carga a la planta de distribución será posible validar las cajas

que este transporta y verificar si esta información concuerda con la guía de despacho

correspondiente, generando además información relacionada con los tiempos de

transporte de cada vehículo, fechas de entrega, y cualquier información relevante que el

cliente consideré necesaria para asociar a estos movimientos, esto será posible mediante

la instalación de un pórtico RFID en la entrada de vehículos de carga de la planta de

distribución.

5) Picking, construcción de pallets, validación de vehículos y carga.

En este check-point se hará picking de pallets, existen dos opciones de destino para esta

acción.

5.1) Reconstrucción de pallets: Escenario en el cual uno o varios pallets de

distintos productos es desarmado con el fin de construir una nueva unidad logística

de movimiento (pallet, lote, etc.). En este escenario la trazabilidad se pierde dado

que el pallet se desarma y se diluye como entidad lógica en el sistema de control.




Sin embargo, existe la posibilidad de generar nuevos pallets formados de diversos

productos generalmente envasados a nivel de packs, acción que tiene como

proposito validar despacho, recepción de productos y acotar los rangos de

trazabilidad en caso de algún percance, estos pallets se generan a partir de una

receta de picking que se enviará al dispositivo móvil del operador responsable de

esta operación, para validar que la receta es correcta el operador deberá ir

leyendo cada producto que agrega al pallet hasta que el capturador le indique que

el pallet se ha completado con todos los ítems correspondientes, al finalizar este

proceso se podrá fijar una nueva etiqueta RFID en el strechfilm del pallet para

identificarlo como entidad única.

5.2) Picking completo de pallets: Acción realizada por una grúa monta carga que

estará dotada de una antena RFID, ésta podrá validar en tiempo real si el pallet

que ha escogido el operador de grúa es correcto, como parámetros de validación

se pueden utilizar los datos de trazabilidad y producción asociados al identificador

del pallet, es decir fecha de vencimiento, número de lote y/o cualquier otro dato

especifico que el cliente considere relevante para el proceso descrito. Finalmente

se procede con la validación de las órdenes de despacho utilizando un pórtico

RFID o un dispositivo móvil que identifique cada pallet que transporta un vehículo

de carga al momento de egresar del centro de distribución.

Finalmente los pallets generados e identificados con etiquetas RFID en el punto 5.1

deberán pasar obligatoriamente por el punto 5.2.

El vehículo al abandonar la bodega de picking pasará por un pórtico de RFID o un

capturador de datos móvil donde se validará que la guía de despacho coincida con la

información de validación otorgada por el pórtico RFID.




6) Entrega de producto final a clientes de embotelladora Andina.

En este proceso el distribuidor de productos será dotado de un capturador de datos móvil

que tendrá como propósito cerrar la cadena de trazabilidad asociando la etiqueta RFID de

los pallets, cajas o packs que corresponden a la guía de recepción del cliente final,

validando que efectivamente los pallets entregados son los que corresponden a ésta.

En este punto se genera la información que permite hacer trazabilidad inversa para

determinar toda la cadena de producción asociada a un lote(s) o pallet(s) partiendo de

información vinculada al cliente final, la fecha de entregan número de lote y/o u cualquier

otra información que el cliente considere relevante asociar al proceso de trazabilidad.

7) Retorno cajas de Coca-Coca

Este check-point da inicio a un nuevo ciclo de trazabilidad, este punto esta sólo asociado

a cajas que contengan etiquetas RFID retornables.

Adicionalmente se plantea la utilización de señalética visual/sonora en todos los

puntos de control que embotelladora Andina considere necesarios para evitar e

interrumpir el continuo flujo de movimientos cuando ocurra un suceso invalido,

inesperado o un problema que requiera atención personalizada, ésta será activada

dependiendo de las reglas de negocio programadas en la plataforma de

trazabilidad, nuestro software es capas de controlar semáforos, balizas, barreras de

contención y cualquier otro dispositivo electromecánico que posea una interfaz de

comunicación.




Consideraciones

Creemos que es necesario depurar las reglas de negocio y el ambiente de distribución

que involucran la implementación de las siguientes soluciones descritas con el fin de ver

la factibilidad de integrar otras tecnologías en donde la utilización de RFID no sea

necesariamente relevante, ejemplo de esto es la posible utilización de capturadotes

móviles con tecnología de códigos de barra en la validación de entrega de pallets, cajas o

pack de bebida a los clientes y destinatarios finales.

Software

Los módulos a desarrollar tienen como objetivo presentar las ventajas en la utilización de

radio frecuencia como tecnología para la trazabilidad, control de stock y movimientos de

pallets desde y hacia una bodega, bodega a vehículos de carga/despacho a clientes

finales, validación de carga de transporte con documento de despacho correspondiente y

finalmente controlar ingreso/egreso general de pallets dentro de la zona delimitada como

zona de control.

Esta plataforma será instalada en las dependencias del departamento TI del cliente o bien

donde el estime conveniente, para ello será necesario brindar acceso de lectura/escritura

a la fuente de datos donde se encuentre la información de los productos/pallets,

movimientos y pallets administrados por la bodega bajo estudio (servidor de base de

datos, sistema ERP interno), esto con el fin de sincronizar datos y gatillar eventos en

ambos sistemas.




Tecnología

La tecnología a utilizar logra tener la capacidad de identificación y además un repositorio

central para la administración de la información.

Red WiFi

Este segmento de red inalámbrico es necesario para la comunicación entre los pórticos y

el servidor que alojará la información y lógica de operación del sistema. La cobertura de la

red inalámbrica debe ser lo suficientemente amplia para poder tener acceso a los diversos

pórticos o dispositivos móviles (opcionales o a implementar en una fase futura de

desarrollo)

Servidor PC – Walkthru

Corresponden a un computador con características de servidor, el cual se encuentra

conectado a la red del cliente y a un segmento WiFi, con eventual acceso de a las fuentes

de datos que posean información de los productos lotes inventariados, de los permisos de

egreso/ingreso de mercancías tanto para operarios de bodega como para vehículos de

carga.

Este servidor tiene la función de manejar la lógica de operación de los dispositivos RFID

disponibles en el entorno y almacenar la información con la cual se trabaja.




Asesoría

Se plantea realizar un servicio de asesoría en los siguientes procesos de actualización de

sistemas internos para integrar los canales de comunicación necesarios para que ambos

sistemas funcionen de forma paralela, ERP cliente y propuesta piloto RFID descrito en

este documento:

1. Indicar actualizaciones y modificaciones necesarias al modelo de datos actual utilizado

por los sistemas de información del cliente, con el fin de integrar y solventar las

nuevas necesidades que se implementarán a través de las reglas de negocio Walkthru

y el hardware RFID, vale decir modificaciones e implementaciones en tablas de base

de datos, campos, vistas, triggers.

2. Establecer un estándar de almacenamiento de la información utilizada por ambos

sistemas.

3. Indicar que interfaces de usuario será necesario agregar al sistema actual del cliente

para poder gestionar la información generada a través de Walkthru

4. Indicar que interfaces se requiere crear para que Walkthru pueda ejecutar las reglas

de negocio descritas en este documento.




Anexo Walktrhu

Walkthru Automation Middleware

Walkthru es una plataforma diseñada para facilitar la administración de hardware rfid,

sensores y dispositivos electromecánicos capaces de interactuar con el mundo físico,

además permite integrar éstos a los distintos sistemas de información existentes. Permite

filtrar y formatear la información generada por los distintos dispositivos de

hardware instalados en la plataforma, y maneja el comportamiento del hardware mediante

reglas de lógica de negocio personalizadas acorde a los requisitos funcionales del cliente.

Ventajas

Menor tiempo de desarrollo, implementación e integración: permite gestionar de

forma transparente la información generada por los distintos dispositivos de

hardware instalados, esto gracias al nivel de abstracción que se puede lograr con

nuestro producto. Además permite incorporar a los sistemas existentes el

hardware de automatización sin necesidad de realizar grandes cambios en los

sistemas actuales de la empresa.

Menor esfuerzo: Walkthru actúa como software middleware encargándose de

administrar, gestionar y homologar con los distintos dispositivos de hardware,

entregando a los sistemas de información los datos formateados y listos para ser

utilizados sin que éstos deban preocuparse del funcionamiento específico del

hardware utilizado. Evitando así la necesidad de especializarse en el

funcionamiento de un determinado hardware, marca o producto adquirido.

Escalabilidad: La arquitectura de Walkthru es modular por lo que permite agregar

componentes de forma dinámica en la medida que estos se requieran, dichos

componentes pueden interactuar entre si.




Software a su medida: Permite programar de forma dinámica las reglas y lógica de

negocio a través de agentes, éstos son entidades virtuales encargadas de asociar

y personalizar el comportamiento de cada componente del sistema. De esta forma

Walkthru puede adaptarse a las reglas y parámetros de cada negocio en particular

para poder entregar un producto diseñado a la medida de las necesidades

particulares de cada cliente.

Los agentes de Walkthru permiten determinar acciones que deban ser ejecutadas frente a

diversas condiciones y/o eventos generados por los diversos componentes del sistema

(hardware/software), los agentes establecen un canal de mensajería bi-direccional entre

los sistemas de información y el hardware instalado, permitiendo el control de éstos y el

intercambio de datos generados por ambas partes.

Módulo Mundo Físico

Este módulo permite administrar los dispositivos de hardware físico de nivel

técnico, donde es posible agregar, configurar o eliminar hardware, del sistema,

correspondiente a dispositivos electrónicos o electro-mecánicos que posean una o más

puertas de comunicación.

La lista de hardware compatible con Walkthru se amplía día a día al incluir dentro de su

arquitectura el componente BizTalk RFID de Microsoft, el cual provee una capa de

abstracción de hardware en donde varios proveedores de equipos han creado sus propios

drivers para interactuar con esta plataforma (ej: Impinj, Motorola, Alien Technology, Zebra,

entre otros).

La administración física de los dispositivos de hardware permite establecer acceso vía red

IP y configurar los parámetros de funcionamiento de éstos, además se permite




agruparlos en estructuras de tipo árbol facilitando así su orden jerárquico y organización

geográfica.

Una vez ingresados los dispositivos de hardware en el módulo Mundo Físico, éstos deben

ser agrupados en dispositivos lógicos (virtuales), los cuales generan una capa de

abstracción que facilita la integración con el módulo Mundo Virtual, en donde estos

dispositivos son configurados desde el punto de vista de la lógica de negocio. Es decir

describiendo los comportamientos que los dispositivos deben tener frente a los distintos

escenarios considerados por los procesos de negocios apoyados por la instalación de

hardware de automatización y/o RFID.

Esta separación por niveles de configuración: equipamiento y negocio, corresponden al

apoyo de independencia requerida entre estas capas, con el objetivo de manipular cada

una de ellas sin afectar a la otra.

Módulo Mundo Virtual

Este módulo entrega una interfaz gráfica (layout) para la administración de

componentes virtuales relacionados con la lógica de negocio que serán utilizados para

procesar información y controlar el comportamiento de un conjunto de dispositivos de

hardware automatizados. Estos componentes representados por íconos ilustrativos de su

funcionalidad son dispuestos sobre un área de trabajo y pueden ser asociados a través de

relaciones visuales a un determinado agente, estas relaciones indican al

agente qué dispositivos de hardware debe controlar. Luego el agente se personaliza a

través de un script de programación indicando a éste el comportamiento que debe

presentar frente a diversos eventos y condiciones generadas por los distintos

componentes asociados a él.




Cada componente posee uno o más elementos del mundo físico asociados, este nivel de

abstracción permite mantener independencia entre el mundo físico y las reglas de negocio

asociadas a procedimientos. Así la modificación de equipamiento o reglas del negocio no

se ven afectadas una de otra.

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