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Domingo, 2.08.2009

Impresionante despliegue RFID de Hewlett-Packard

hp1Hewlett-Packard (HP) se sumergió en el mundo de la tecnología RFID en el año 2002. Tras ver los primeros resultados, no han parado de evolucionar e investigar día tras día. En el siguiente reportaje nos centramos en una de sus implementaciones más interesantes:  su  fábrica  de  impresoras  situada  en  Sao  Paolo,  Brasil,  que  pasó  del
código de barras a la RFID de primera generación, y en la actualidad, posee un complejo sistema Gen2 y etiqueta cada ítem. 
 
HP posee la novena cadena de suministro industrial más grande del mundo, y es la número uno en el sector de alta tecnología en términos de valor, profundidad, complejidad de producto y alcance global. Así, HP entregará hoy un millón de cartuchos de chorro de tinta, 110.000 impresoras, 75.000 sistemas personales o 3.500 servidores… en más de 178 países. Es conocida en todo el planeta por sus ordenadores o sus impresoras, pero además posee una División de Consultoría tecnológica. Como no podía ser de otra manera, es la propia empresa la encargada de planear cada avance técnico, más concretamente de implementaciones RFID en sus propias instalaciones y para su uso interno.

El caso que nos ocupa es el de la fábrica de impresoras que la empresa tiene en la ciudad brasileña de Sao Paolo, en la que se producen miles de productos cada día. Esta planta, la más grande del mundo de sus características, es la encargada de la fabricación de todas las impresoras que la compañía distribuye y vende en todo el continente Americano. Además, es la única fábrica en la que está integrado todo: parte de I+D, producción, ensamblaje, almacenamiento, distribución, y algo muy importante: la distribución inversa.

Es en el año 2004 cuando se plantean una implementación seria de RFID, básicamente para seguir el mandato de Wal-Mart, quién obligaba a sus principales proveedores a implantar tags RFID en todos los pallets a principios del año siguiente. Para esa ocasión seleccionaron RFID EPC de primera generación, y no contentos con etiquetar pallets,
Decidieron probarlo en su cadena de suministros interna.

NECESIDADES Y OBJETIVOS
Algunas de las cuestiones que llevaron a HP a realizar la inversión fueron que tenían bastantes mermas de producción, que su producción requería un especial seguimiento, y que poseían (y poseen) un gran número de productos serializados. Este último punto es especialmente importante por la gran granularidad de productos que fabrican, ya que poseen muchas familias de impresoras, cada una de ellas con diferentes modelos. A esto se le añade la diversidad de países diferentes en los que venden, lo que supone un aumento enorme de referencias de productos acabados, al tener que fabricarse con una unidad de frecuencia determinada (hercios), para adaptarse a la legislación de cada país, y un idioma concreto en el manual de instrucciones.

Sus  objetivos  se  centraban  en  automatizar la identificación de artículos durante los diferentes procesos, eliminar los  procesos que son sólo de identificación, reducir las demoras de tiempos entre procesos, eliminar esfuerzos manuales y poder utilizar la información que ofrece la RFID para cambiar procesos si se precisa.

TECNOLOGÍA QUE BUSCA LA PERFECCIÓN 
En la actualidad las tecnologías utilizadas en la fábrica brasileña son RFID UHF EPC y HF. Cada frecuencia se utiliza para una aplicación y una situación determinada. Según explica Alejandro Jiménez, Director de Desarrollo de Negocio de HP España, “todo esto se definió tras realizar muchas pruebas pilotos”.

En un primer momento se instaló la Generación 1 RFID, pero con el tiempo, ya en el año 2006, se migró hacia la Generación 2 (Gen2), por ser más completa y solventar algunas cuestiones técnicas, como era el caso, por ejemplo, de la etiqueta en los cartuchos de tinta, que, obviamente, contienen líquidos.

Las razones de esta investigación continua en busca de mejores resultados se centran en dos temas, según palabras de Jiménez “muy delicados: por un lado, el tema del motor de la impresora, y por otro, el de los cartuchos”.

Como a continuación explicamos, las impresoras se basan en tres piezas fundamentales: el motor de impresión, los cartuchos y el chasis o carcasa.

El motor es realmente la única pieza mecánica que lleva la impresora. El resto de piezas cuando se estropean, se cambian y no hay más problemas, pero el motor hay que controlarlo. La solución que lleva a cabo HP es la de etiquetar con un tag RFID cada motor, para poder hacer un seguimiento de cuándo se monta, qué revoluciones aguanta, etc. Los motores en producción van etiquetados, no así ya en la venta.

En los cartuchos es donde radica el mayor costo de la impresora, porque tienen mucha inversión en I+D detrás, por cuestiones de mejorar las tintas, cuestiones medioambientales y ecológicas. Los cartuchos también se etiquetan con RFID. Una de las cosas más importantes que la fábrica hace en referencia a esta cuestión es, lo que ellos llaman controlar el “ADN” de la impresora, por varias razones. Una de ellas es que poseen fecha de caducidad, ya que se secan, se estropean, etc.

Otra de las razones de etiquetar cada cartucho, es por la logística inversa, las devoluciones y las reparaciones. La logística inversa es la cuestión que más gastos acarrea. Jiménez explica que “el tema de los cartuchos es complicado porque en él influye mucho la legislación medioambiental. HP tiene serializados los cartuchos y por medio del número de serie que llevan, que se asocia en la base de datos, si da algún fallo, nosotros sabemos si este fallo es de la impresora, si es del cartucho, si es por una mala disposición en la distribución, etc”.

A los chasis o carcasas de las impresoras también se les colocan tags RFID.

¿CÓMO FUNCIONA LA FÁBRICA?
hp2La fábrica de impresoras HP de Brasil en realidad es una fábrica de “ensamblaje”. Lo que significa que tanto los motores de impresión, los cartuchos y los chasis, llegan ya fabricados y colocados en cajas a la planta.

Una vez que se reciben en el almacén de entrada, lo primero que hacen es colocar una etiqueta RFID en cada caja con información del día de llegada y del contenido que llevan. Estas cajas pasan directamente por un portal de lectura que recoge toda esa información.

De ahí los llevan a la línea de fabricación donde se introduce más información en el tag, como el código EPC y el número de serie de HP.

Cada una de las piezas, colocadas en cajas y etiquetadas doblemente,
ya que cada ítem lleva un tag, y la caja donde se encuentran lleva otro tag,
 
Todas las cajas siguen un camino marcado, que diferencia los tipos de ítems, así como sus características y modelos.

Llega un punto en que se “unen”, ya que un determinado modelo de carcasa se une a determinados modelos de tinta y de motor, para ser ensamblados, y conformar, de esta forma, cada impresora, comprobando en todo momento que las tres piezas han sido seleccionadas correctamente.

Una vez ensamblada y creada la impresora, que sigue conteniendo los tres tags (el del cartucho, el del motor y el del chasis), estas son llevadas a la siguiente fase, que consiste en diferentes controles de calidad, como son pruebas de tensión, pruebas de resistencia de rotación, de temperatura, pruebas de rapidez de secado de la tinta de los cartuchos, etc. Los resultados de estas pruebas de resistencia y calidad también se incluyen dentro
de los tags.

El siguiente punto es la construcción de las cajas de cartón (el paquete que contiene la impresora que el cliente compra en las tiendas). Esta “construcción” consiste en la introducción en la caja de la impresora, el cartucho y el manual de instrucciones. Este proceso se realiza de forma automatizada, ya que  gracias a la información de los tags, se sabe qué colocar y dónde.

Una vez “completada” la caja, se coloca un nuevo tag al lado del código de barras. Este tag aúna toda la información que contenían los tags del cartucho, el motor y la carcasa.
 
El  producto, ya acabado, se coloca en pallets, que de la misma forma lleva integrado un tag,  en el que se introduce la información del contenido.

Estos pallets, que normalmente son mixtos (contienen diferentes productos), son transportados al almacén de salida para su distribución, que, en este caso, es el centro que HP posee en Memphis (Estados Unidos). hp3

Antes de salir de la fábrica, los pallets pasan por otro portal de lectura para que quede registrado en la base de datos qué productos salen, cuándo salen y hacia dónde van.

Una cuestión muy importante antes de distribuir la mercancía es controlar el país de destino, hacia donde se va a dirigir esa mercancía. Esto es fundamental porque hay que recordar que cada caja de cartón que contiene el producto finalizado (impresora), también contiene un manual de instrucciones, y este debe de estar en el idioma correcto, con los hertzios adaptados a cada región, etc.

Toda la información que se registra a lo largo de los diferentes procesos de la cadena de suministro es almacenada en el SGA (Sistema de Gestión de Almacenes), de forma que en la fábrica siempre disponen de inventarios en tiempo real y la situación exacta de cada producto.

Esta implantación ha supuesto grandes ventajas para HP, según sus responsables, y según explican, el ROI obtenido se justifica por tres causas: retención de clientes, refinamiento de los procesos y rediseño de los procesos de negocio, en los que se eliminan trabajos innecesarios, y se mantiene un flujo continuo de productos en la cadena de suministro.

Lo que comenzó por seguir un mandato de Wal-Mart, se ha convertido en un aumento de eficiencia y productividad para Hewlett-Packard. La compañía ya ha implantado tecnología RFID en 30 emplazamientos propios y en la actualidad tiene 10 proyectos más en marcha. Para la siguiente exigencia del gigante norteamericano, que es la de etiquetar con RFID las cajas, además de los palets, los de HP ya están listos.

LECCIONES APRENDIDAS
La experiencia adquirida durante la implantación interna puede convertirse en una importante transferencia de conocimiento a comunicar al mercado en general y a los clientes en particular. Veamos, brevemente, algunas cuestiones aprendidas y algunos consejos a tener en cuenta para realizar una implantación exitosa… aún cuando alguno de ellos pueda parecer obvio.

Lugares  de  Implementación: Se  ha  de  tener presente que no existen dos lugares exactamente iguales… incluso si comparten un diseño común. Existen muchos factores que impactan en la utilización y rendimiento de la RFID, como: humedad, motores eléctricos, metales, equipamiento inalámbrico, teléfonos móviles, diseño de las líneas de
producción, tipo de construcción y materiales utilizados en el edificio. El consejo es claro: al final, se ha de hacer el test y realizar ajustes sobre el terreno.

Frecuencias: Son  variables  diferentes  alrededor del mundo…y existen países que todavía no las han fijado. Por tanto, se debe chequear las regulaciones de los países en los que se debe implantar y contactar con la oficina local de EPC. Asimismo, se debe recordar que escribir y leer las etiquetas a diferentes frecuencias bajará el rendimiento. No hay que de limitar las posibilidades: así, se puede usar  UHF donde se necesiten altos rangos y las etiquetas se lean fuera de la compañía, pero podemos usar HF donde no se requiere rango alto o incluso no es deseable, como en la línea de fabricación.

Lectores: Existen muchas diferencias entre los diversos lectores. Es necesario que sean multi-estandard para proteger la inversión desde el principio y “Plug & Play”, es decir, invertir lo necesario para que se puedan hacer actualizaciones remotamente, pues se necesitará que se mantengan al día. “Como en el caso de las frecuencias no hemos de leccionar un software específico o integrado con el sistema operativo. Lo importante es no mezclar tareas relacionadas con RFID y tareas operacionales.

Como consejo, señalar que debe ser el encargado de controlar los códigos EPC. Por último, tener en cuenta que las interfaces de usuario son complicadas pero van mejorando con la utilización y que algunas funcionalidades van migrando hacia los lectores, conforme éstos se hacen más inteligentes.

La implantación de RFID afecta a toda la compañía por lo que todos los departamentos afectados deben trabajar de forma integrada y… no debemos olvidar que muchas de las personas que trabajan cada día en el propio terreno tienen importantes conocimientos sobre el funcionamiento y procesos de la cadena de suministro.

LAS PRUEBAS PILOTO
A continuación se explican los pilotos que tuvieron lugar, ya que fueron la primera fuente de información en el proceso de implementación en HP.

En la localización de Memphis (Tennesse), se realiza el empaquetado y distribución final de las impresoras de consumo con destino al mercado norte limitarnos a una única opción: podemos utilizar lectores sencillos, con antena integrada, si vamos a realizar lecturas y escrituras sencillas y necesitamos una instalación sencilla y barata; o utilizar lectores complejos, con varias antenas por lector, si requerimos múltiples lecturas de etiquetas, como en el caso de escaneo de pallets”, explican los responsables de HP. Este último tipo de lector es más caro, pero no necesariamente por antena.

Etiquetas: Hay que escoger la etiqueta correcta para nuestro fin: Nunca comprarían un Rolls Royce para transportar carbón, ¿verdad?. Algunos consejos para mejorar las tasas de lectura: probar diferentes posiciones sobre el objeto, rotar el objeto durante la lectura, utilizar asociaciones para deducir los contenidos de los pallets mediante una sola etiqueta, reducir el metal en el entorno, evitar metales en los empaquetados, evitar temperaturas extremas, superficies metálicas, inmersión en líquidos y tener cuidado con las comunicaciones GPS y por satélite. No  se debe olvidar que los códigos de barras continuarán entre nosotros mucho tiempo, por lo que se pueden utilizar como herramientas de seguridad.

Software  de  mediación: Se  necesitan  muchas actualizaciones para ir incorporando las mejoras que se producen en antenas y lectores, por lo que se debe asegurar un adecuado mantenimiento. Se americano. El inventario de impresoras se mantiene mediante un inventario serializado, de tal forma que cada caja contiene una impresora con un único número de serie asociado. Esta forma de realizar inventario es típica de las empresas fabricantes del sector de alta tecnología.

El objetivo del proyecto era etiquetar a nivel pallet y caja con etiquetas EPC Clase 1 a 915 Mhz, completándose la prueba de concepto en abril de 2003. Se pasó a producción en abril de 2004, incluyendo una completa integración con los sistemas de planta y el WMS  (Warehouse Management  System). Durante 2005 se etiquetaron un total de
2.3 millones de cajas y la transición a Generación 2 se finalizó en junio de 2006.

En Chester (Virginia) se reciben cartuchos de chorro de tinta al por mayor y se embalan para diferentes mercados y clientes. En este caso, en cada caja se empaquetan varias unidades de cartuchos de tinta y no se realiza un inventario serializado. Esta situación es típica de la mayoría de fabricantes de bienes de consumo. No obstante, dado el alto valor de los cartuchos de tinta y la facilidad con que pueden ser falsificados o robados, el sector más parecido es el de las industrias farmacéuticas. El objetivo del proyecto era el etiquetado a nivel pallet y en los procesos de envío, para posteriormente extenderlo a los procesos de recepción.

CASO DE ESTUDIO
En esta planta se realizaron cambios en el WMS y los PLC (Programmable Logic Controller). Durante 2005 se etiquetaron 1.7 millones de cartuchos.

CONCLUSIÓN
Cuando las empresas hablan de RFID, uno de los principales temas de discusión son las implementaciones reales existentes. Mucha gente no ve los suficientes casos prácticos para   justificar el inicio de una prueba piloto en su empresa, pero la realidad nos muestra que podemos empezar a mejorar nuestra empresa inmediatamente. Uno de los mejores casos de estudio es la implementación de HP en Brasil, galardonado como el mejor proyecto en los premios RFID Journal de 2007.

HP continua trabajando con los datos que le proporciona la implementación RFID en sus instalaciones con el único objetivo de buscar mayor valor y beneficios.
 
Procesos afectados por la RFID

Otro factor positivo en la implementación es la divulgación de los resultados obtenidos por parte de HP al mercado con el objetivo de demostrar la gran oportunidad y viabilidad de implantar RFID. 

Por Paloma Francés

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