Quadrivium è stata una delle prime società a livello nazionale ad occuparsi di progetti custom basati su tecnologie RFID e RTLS.
Nel 2018 Quadrivium è diventata la prima azienda italiana certificata Siemens per progetti RFID UHF.
Adottare un sistema di identificazione a radiofrequenza consente, a parità di risorse umane impiegate, un aumento della qualità dei processi, con una sensibile riduzione degli errori dovuti ad esempio all’errata digitazione dei codici prodotto e alla gestione dei documenti cartacei sostituiti dai nuovi flussi automatizzati e digitali.
Il contesto industriale rappresenta uno degli ambiti con maggiori prospettive di sviluppo in merito alla tecnologia RFID e a quella RTLS, infatti si possono impiegare per governare i processi interni, dalla produzione, allo stoccaggio a magazzino, fino alla spedizione; con benefici tangibili in termini di misura della produttività.
Questo tipo di tecnologia permette un approccio intelligente e completo alle logiche di magazzino, tracciando in automatico le movimentazioni tramite l’installazione di reader fissi nei punti nevralgici, oppure accedendo alle informazioni dettagliate di un materiale (come numero identificativo, numero di colli, data di produzione, etc.) attraverso l’interrogazione di un database sempre aggiornato.
Nella richiesta sempre più evidente di abbreviare la produzione e la consegna del materiale ordinato dalla clientela, la tecnologia RFId, applicata alla fase finale della produzione e del magazzino, risolve la gestione della logistica grazie all’abbattimento totale degli errori, riducendo del 90% i tempi di controllo delle spedizioni e di almeno un 50% i tempi di versamento a magazzino per operatore.
Un esempio di implementazione della tecnologia RFID può essere quello rappresentato dalla gestione dei pallet nei fine linea di produzione.
I colli contenenti gli articoli da gestire vengono identificati, in fase di uscita dalla produzione, per mezzo di un’etichetta accoppiata a un transponder a radiofrequenza; ogni collo viene riposizionato sulla linea di imballo e nel pallet viene posto il tag RFID contenente i dati che identificano le informazioni che ci interessano, per esempio il lotto di produzione, la quantità dei colli o l’ordine del cliente.
In fase di spedizione, l’operatore dispone di una lista (cartacea e/o a video) degli ordini da spedire, ordinati sulla base del percorso che effettuerà il trasportatore. Tramite un terminale mobile, manuale o inserito nel muletto, effettua il controllo del materiale pronto alla spedizione e grazie alla lettura multipla, legge in una sola operazione tutti gli articoli presenti e ne misura, in modo veloce e preciso, l’andamento del processo. Si procede poi alla preparazione delle UdC (Unità di Carico); passando attraverso un varco a radiofrequenza, vengono nuovamente tracciati gli articoli in uscita e si verifica la conformità del carico rispetto a quanto previsto dall’ordine di spedizione.
Tutti i dati saranno immediatamente disponibili nel gestionale per la compilazione automatica del DDT e della fatturazione a completamento dell’ordine. Tutto ciò permette di velocizzare le operazioni del magazzino e quelle dell’inventario.
Nei processi produttivi:
Riconoscimento e identificazione dei componenti da lavorare.
In diverse realtà aziendali i contenitori (in plastica, legno), utilizzati per trasportare i semilavorati destinati alla lavorazione, vengono contrassegnati con un tag RFID identificativo.
Tra le applicazioni che abbiamo sviluppato in questo ambito, riportiamo l’esempio dell’esperienza in un’azienda orafa. In questo caso, il passaggio dei contenitori in prossimità di un’antenna RFID, permette al lettore di identificare tutti i componenti in tempo reale, comparando la rilevazione alla distinta base dell’ordine di produzione da evadere ed evidenziando quindi i componenti non previsti o mancanti.
In un altro caso, per un’azienda di produzione di componenti oleodinamici, sono stati posizionati dei lettori RFID su delle scaffalature. La presenza del contenitore in un determinato scaffale (posizione), convalida lo svolgimento della precedente fase di produzione, consentendo il prelievo dello stesso e l’avanzamento alla fase successiva.
Nelle fasi di spedizione: MOBILE
Lettura dei bancali caricati su camion.
In questa azienda la merce posta su bancali viene caricata sui camion per il trasporto al cliente finale. I bancali sono dotati di tag RFID identificativi.
A carico ultimato, a verifica dell’esatto contenuto, un operatore con un terminale mobile provvisto di lettore RFID compie una rilevazione attorno al camion. L’applicazione software è quindi in grado di individuare dei bancali non previsti nella spedizione.
Nelle fasi di inventario di attrezzature utilizzate nelle linee di produzione:
Verifica della presenza o meno di un attrezzo all’interno degli armadi e scaffalature.
L’azienda vuole verificare che, a fine giornata, gli attrezzi (trapani, avvitatori) utilizzati durante le ore di lavoro, vengano riposti correttamente negli armadi e nelle scaffalature dedicati. Ciò al fine di evitare perdite di tempo nella ricerca dell’attrezzo condiviso da più operatori.
Ciò consente di avere inoltre un inventario dei cespiti sempre aggiornato.
L’applicazione software permette la gestione della manutenzione programmata delle singole attrezzature, inoltre consente di avere sempre a disposizione uno storico sulla vita dell’utensile (data di acquisto, fornitore, interventi di manutenzione già fatti, ecc..).
Nella gestione dei fine linea:
In altre aziende, ai bancali di prodotto finito devono essere applicate sull’imballo delle etichette personalizzate per il cliente finale.
Nella fase conclusiva di produzione il bancale, dotato di tag RFID identificativo del contenuto, viene movimentato attraverso una rulliera dotata nella parte finale di un sistema per la stampa e l’applicazione delle etichette. Allo scorrere dei bancali i tag vengono letti da un lettore posto in prossimità della rulliera. L’applicazione software rileva i dati provenienti dal lettore in modo da stabilire per ogni bancale il contenuto dell’etichetta da stampare.
Nelle fasi di spedizione: GATE
Lettura dei bancali caricati su camion attraverso gate.
In alcune realtà la merce, prima di essere consegnata al cliente finale, viene caricata su camion già identificati attraverso tag RFID. I bancali in questione vengono dotati a loro volta di tag RFID univoci.
Nella fase di spedizione è previsto un gate all’esterno dello stabilimento produttivo che, al passaggio del camion, associa i bancali presenti all’interno del veicolo alla spedizione precedentemente assegnata al mezzo.
Un’applicazione apposita elabora i dati letti dal gate e genererà automaticamente la bolla di spedizione.
Nella movimentazione della merce all’interno dei magazzini aziendali:
L’azienda sposta le materie prime e i semilavorati su bancali movimentati da carrelli elevatori. I bancali, dotati di tag RFID, vengono spostati dai depositi di stoccaggio a quelli di produzione e viceversa. Lo spostamento della merce da un deposito all’altro viene tracciato attraverso l’uso di Gate RFID presenti ai varchi di ingresso dei diversi magazzini dell’azienda.
Ciò permette di conoscere in tempo reale in che magazzino si trova ciascun bancale.
I sistemi RTLS, per certi versi evoluzione dell’identificazione automatica in radiofrequenza e prima basati su proposte proprietarie, si stanno evolvendo verso soluzioni standard che ne permettono un’integrazione diretta nelle reti WiFi aziendali.
I sistemi RTLS possono essere definiti come “positioning systems”, denominazione che deriva da una doppia funzionalità: identificazione di differenti tipologie di item, quali asset, attrezzature, container, ecc…, ma anche eventualmente persone; e feedback continuo, automatico e in realtime di questa informazione. Ciò consente quindi di sapere sempre ed esattamente dove un certo item si trova (ma anche dove eventualmente si trovava a seguito di successivo spostamento), come immediata conseguenza di una comunicazione costante tra sistema di controllo e gestione e specifico item tracciato.
Come esempio emblematico si può considerare il caso in cui si debba tener traccia di più container distribuiti su un’area mediamente estesa: con le usuali tecnologie di identificazione automatica RFID-based è ovviamente possibile registrare l’arrivo e la partenza dei container ma non si possono avere accurate informazioni in tempo reale della loro posizione nell’area di stoccaggio, cosa invece possibile con l’identificazione RTLS, risultato di un mix di tecnologie reso possibile dagli sviluppi delle comunicazione wireless e degli algoritmi software di analisi dei segnali radio.
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Un sistema RFID è costituito da due componenti base: un ricetrasmettitore o lettore (reader), sia di tipo handheld che fisso, e un trasponder (da transmitter/responder) denominato RF tag o, più semplicemente, tag, con lettore e tag che comunicano tra loro tramite un segnale modulato in radiofrequenza.
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I tag RFID, solidali con gli oggetti da identificare, si configurano a tutti gli effetti come “data carrier” in quanto contengono le informazioni che caratterizzano quel dato item, e possono essere di sola lettura o di lettura/scrittura.
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I tag RFID passivi ricevono l’energia necessaria al loro funzionamento direttamente dal lettore, con l’antenna del reader che genera un campo elettromagnetico che induce una tensione nell’avvolgimento presente nel tag, da cui la necessaria energia per la comunicazione dei dati da parte del tag.
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I tag RFID interagiscono con il sistema di acquisizione dei dati solo quando letti o in punti ben precisi di un processo, per esempio portali di accesso a un magazzino o tramite handheld reader utilizzati dagli operatori.
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I sistemi RFID permettono di conoscere la presenza di un item per esempio in un magazzino, ma non esattamente la sua collocazione fisica.
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I tag RTLS sono attivi, prevedono una batteria interna che alimenta i circuiti, con vita media dell’ordine degli anni, sono più grandi e più costosi dei tag passivi, ma consentono distanze e rate di trasmissione superiori. Questi tag “self powered” sono caratterizzati dal poter effettuare il broadcast di segnali RF verso il reader a intervalli di tempo predefiniti e rappresentano quindi un elemento fondamentale per la realizzazione di sistemi RTLS.
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In un sistema RTLS si ha una costante comunicazione con il sistema di acquisizione dati e controllo.
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I sistemi RTLS danno la precisa posizione dei prodotti in tempo reale.
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I sistemi RTLS sono “positioning systems” che coniugano identificazione e rilevamento della posizione fisica di item, amplificando la catena del valore dalle materie prime al prodotto finito.