DAFNE Sperimentazione tecnica RFId Documentazione

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1 DAFNE Sperimentazione tecnica RFId Documentazione Prepared by: Gruppo di lavoro progetto Dafne

2 Gruppo di Lavoro Progetto RFId Politecnico di Milano Prof. Alessandro Perego Ing. Giovanni Miragliotta Ing. Laura Franchi Ing. Daniele Piazza Ing. Luigi Valbonesi Ing. Giulia Redavid Ing. Anna Sanfilippo Comifar Distribuzione S.p.A Dr. Ing. Stefano Novaresi Ing. Alberto Cucciati Ing. Davide Masciandaro Andrea Frettoli HP Riccardo Quintini Direttore del Resp. Progetti Ricercatrice Ricercatore Ricercatore Former Student Former Student Direttore Centrale Operation e Vice Presidente Consorzio DAFNE Stock Management Resp. Servizi Centrali Logistica Direttore Logistica Area Nord RFId Manager HP

3 telefono: Estratto da : Dafne Rapporto analisi statistica Ottobre 2007 Rapporto analisi STATISTICA DAFNE I

4 telefono: Executive summary L analisi gestionale del processo di ricevimento merci presso un distributore farmaceutico è stata volta a individuare come le tecnologie RFId possano inserirsi all interno di queste attività ed a valutare, anche quantitativamente, quali sono gli eventuali benefici che può apportare al processo. Queste analisi sono inscindibili dalla sperimentazione tecnica, volta a valutare l affidabilità di lettura della tecnologia. La taggatura dei colli e dei pallet in ingresso, infatti, impatta sull attuale processo di ricevimento, poiché l impiego dell RFId può automatizzare, in fase di ricezione e scarico, il conteggio dei colli in ingresso (preventivamente all accettazione della merce con riserva) e la raccolta completa delle informazioni relative al singolo collo. Quest ultima consente la razionalizzazione, lo snellimento e l aumento di accuratezza di molte attività a valle, sia in fase di ricevimento merce che in fase di gestione del magazzino (ad esempio le verifiche qualitative sulla merce in ingresso e in giacenza). Tutto questo vale, però, in caso di affidabilità di lettura della tecnologia. Nel caso in cui si verifichi un affidabilità di lettura dei tag sui colli presenti in un UdC su pallet inferiore al 100%, non è possibile l automatizzazione delle fasi di conteggio colli e raccolta delle informazioni, attività che devono dunque essere svolte secondo le attuali procedure operative, con conseguente perdita di molti dei potenziali benefici derivanti dall impiego della tecnologia. In questo contesto si colloca la sperimentazione tecnica, realizzata dall presso il laboratorio di Peschiera Borromeo, volta a verificare l utilizzo della tecnologia RFId per supportare i processi logistici di ricevimento merci presso il magazzino COMIFAR di Novate Milanese a livello di UdC su pallet e di colli. I test sono stati effettuati applicando i trasponder sui colli all interno di UdC su pallet monoarticolo e di UdC su pallet multi-articolo in due scenari applicativi, ovvero con due possibili posizionamenti del reader: varco, il pallet attraversa un area o varco, i tag sono letti attraversando l area identificata; rotazione, in cui il pallet è appoggiato sul pallettizzatore e, durante la rotazione, viene controllato il contenuto. Rapporto analisi STATISTICA DAFNE 1

5 telefono: I risultati dei test in laboratorio non sono stati positivi: la soluzione di rotazione consente di ottenere risultati migliori rispetto a un varco UHF, tuttavia entrambe le soluzioni testate non assicurano il 100% di lettura in tutti i casi trattati. La sperimentazione ha messo in luce tre principali cause che riducono l efficacia di lettura: a. Eccessiva numerosità dei colli (nel caso di UdC su pallet mono-prodotto); b. Presenza a di materiali RFId-hostile, come liquidi e packaging metallici (blister, critici se presenti in grande quantità, o scatole metallizzate, critiche anche singolarmente); c. Schema di pallettizzazione RFId-hostile. Per poter quantificare i benefici realmente ottenibili è necessario comprendere l incidenza di queste tre principali criticità nell ambito del flusso in inbound presso il magazzino dello specifico distributore farmaceutico, e valutare quanto ridurrebbero i potenziali benefici conseguibili nel caso ottimistico di lettura del 100%. Rapporto analisi STATISTICA DAFNE 2

6 No. Versione: 1.0 Estratto da : Dafne effettuate in laboratorio con tecnologia RFId Giugno 2007 Page 1 of 13 DAFNE Rapporto sperimentazione laboratorio.doc Last changed: 18 February 2008 at 11:02

7 No. Versione: Introduzione Questo documento rappresenta il risultato delle attività di analisi e sperimentazione condotte da HP e dal Politecnico di Milano per il cliente DAFNE. DAFNE (Distribuzione Aziende Farmaceutiche Network EDI) è un consorzio che riunisce le principali aziende farmaceutiche ed i principali distributori intermedi. Nato all inizio degli anni 90 per promuovere l utilizzo di connessioni elettroniche basate su standard internazionali (EDI) o internet, il consorzio si propone di facilitare la collaborazione tra gli attori della supply chain al fine di consentire il raggiungimento di benefici per i propri associati e per il consumatore finale. A tal fine DAFNE si propone di valutare le nuove tecnologie, in particolare la tecnologia RFId, in modo tale da fornire un contributo su questo tema specifico all intero settore. DAFNE ha quindi commissionato all uno studio di fattibilità, per verificare l applicabilità della tecnologia RFId su una precisa porzione della supply chain, ritenuta per le sue caratteristiche particolarmente critica. [.] 1.1. Obiettivi della sperimentazione DAFNE ha commissionato all uno studio di fattibilità, per verificare l applicabilità della tecnologia RFId su una precisa porzione della supply chain, ritenuta per le sue caratteristiche particolarmente critica. In particolare la sperimentazione tecnica si propone di verificare l utilizzo della tecnologia RFId per supportare processi logistici di ricevimento merci presso il magazzino COMIFAR di Novate Milanese a livello di pallet e colli. Figura 1: Ambito di applicazione della sperimentazione tecnica. Page 2 of 13 DAFNE Rapporto sperimentazione laboratorio.doc Last changed: 18 February 2008 at 11:02

8 No. Versione: Estratto dei risultati e considerazioni conclusive I vincoli imposti hanno comportato, in fase di sperimentazione, la necessità di confrontare soluzioni tecnologiche differenti (tipologie differenti di varco UHF). È stato, inoltre, necessario eseguire i test con varie soluzioni (simulazione di casi di processo) per fornire un adeguata indicazione dell incidenza del processo stesso sui risultati. Due tipologie di varco con tecnologia UHF sono state studiate per soddisare i requisiti della sperimentazione in oggetto: (a) un varco con quattro antenne disposte opportunamente per garantire il passaggio del bancale attraverso il varco con un muletto elettrico, (b) un varco di antenne disposte opportunamente attorno ad una piattaforma rotante su cui è dislocato il bancale in rotazione. Dai risultati ottenuti si evince che allo stato dell arte, non è presente una proposta tecnologica che soddisfi contemporaneamente tutti i requisiti. La tecnologia UHF passiva, l unica che può essere utilizzata, ad un costo conveniente per coprire in lettura un intero bancale di prodotti, non garantisce infatti il completo soddisfacimento di tutti i requisiti. I fattori critici propri della tecnologia (assorbimento delle onde elettromagnetiche per presenza di liquidi, effetto di schermo e disturbi dei materiali metallici) pongono alcuni problemi nel campo applicativo in cui essa dovrebbe, nel caso presente, essere applicata. La Tabella 1 riporta il quadro riassuntivo del confronto tra le migliori proposte tecnologiche analizzate alla luce dei seguenti criteri di valutazione: Percentuale di lettura per il bancale multiprodotto; Percentuale di lettura per il bancale monoprodotto; Tempo di lettura; Flessibilità operativa. VARCO UHF ALIEN ROTAZIONE UHF ALIEN PERCENTUALE DI LETTURA PER BANCALE MULTIPRODOTTO PERCENTUALE DI LETTURA PER BANCALE MONOPRODOTTO TEMPO DI LETTURA FLESSIBILTA OPERATIVA Tabella 1: quadro riassuntivo del confronto tra le migliori proposte tecnologiche analizzate. Page 3 of 13 DAFNE Rapporto sperimentazione laboratorio.doc Last changed: 18 February 2008 at 11:02

9 No. Versione: HP, Intel e Politecnico di Milano hanno creato l per favorire la ricerca, lo sviluppo e l applicazione delle tecnologie RFId grazie alla leadership internazionale a livello tecnologico di HP e Intel ed alle capacità di ricerca, sviluppo e gestione dell innovazione della School of Management e del Dipartimento di Elettronica e Informazione del Politecnico di Milano. L è il primo esempio in Italia di centro completo: competenze gestionali e tecnologiche, ricerca universitaria e consulenza aziendale si fondono per dare vita ad attività di ricerca applicata in tema RFId nei diversi ambiti applicativi e nei diversi settori presso importanti aziende o filiere del mercato italiano e, in prospettiva, internazionale. Il Centro sta svolgendo la propria attività in diversi settori, fra cui l alimentare, il farmaceutico, l automotive e il manifatturiero. Le attività del Centro si focalizzano sulla conduzione di RFId Assessment, ossia studi di fattibilità volti a dimostrare la realizzabilità tecnologica e il valore economico delle applicazioni basate su tecnologie RFId, in modo da favorire successivi progetti pilota o di implementazione diffusa. Gli RFId Assessment sono condotti direttamente presso le aziende coinvolte utilizzando le metodologie sviluppate all interno del Centro. I quattro soci fondatori del Centro lavorano insieme sulla base del proprio know-how e del proprio posizionamento sul mercato unendo competenze gestionali e tecnologiche, elementi essenziali per un processo di innovazione. Il Politecnico di Milano guida, mediante la School of Management, il processo di messa a punto di metodologie e strumenti per la valutazione dell RFId sui processi aziendali e, mediante il Dipartimento di Elettronica e Informazione, lo sviluppo di metodologie e strumenti per la comparazione delle soluzioni tecnologiche. HP, grazie al costante contatto con le differenti realtà enterprise e all esperienza maturata attraverso il proprio RFId Innovation Center di Cernusco, mette a disposizione la propria tecnologia, competenza ed esperienza realizzativa per indirizzare i progetti pilota. Intel, unitamente ad HP, fornisce il know-how e i prodotti hardware fondamentali per la ricerca, la sperimentazione e i progetti di RFId Assessment presso i clienti finali. L, con sede a Peschiera Borromeo, presso un laboratorio di 800 mq condiviso con il Performance Test Center EPC di Indicod-Ecr, possiede, grazie alla collaborazione con i principali fornitori, una ricchissima dotazione di tecnologie RFId (tag, antenne, reader e stampanti operanti alle diverse frequenze), che spazia dalle tecnologie passive alle semi-passive alle attive, dai sistemi RFId più semplici alle soluzioni basate su Wireless Sensor Network. Inoltre, grazie alla collaborazione con Indicod-Ecr, il laboratorio di Peschiera Borromeo riproduce una porzione della filiera produttivo-logistica del largo consumo, ad esempio dal fine linea produttivo alla barriera casse di un supermercato. Con il contributo di un team di 7 docenti, 8 ricercatori universitari, 3 consulenti HP dedicati e più di 50 tesisti all anno, l si pone come punto di riferimento per aziende, enti pubblici, associazioni di categoria, produttori di tecnologia, che vogliano realizzare progetti di fattibilità basati sulle tecnologie RFId. L, infatti, dispone delle competenze chiave per poter sviluppare una concreta strategia RFId attraverso metodologie e modelli d analisi, strumenti tecnologici, best practice e attività di R&D. Page 4 of 13 DAFNE Rapporto sperimentazione laboratorio.doc Last changed: 18 February 2008 at 11:02

10 No. Versione: Caso di studio La sperimentazione tecnica si propone di verificare l utilizzo della tecnologia RFId per supportare processi logistici di ricevimento merci presso il magazzino COMIFAR di Novate Milanese a livello di pallet e colli. Figura 2: Ambito di applicazione della sperimentazione tecnica. La sperimentazione ha l obiettivo di individuare le soluzioni tecnologiche più adatte a raggiungere gli obiettivi prefissati. La sperimentazione tecnica prevede che: sulle Unità di Carico su pallet siano testati tag passivi ( UHF standard ISO ), valutando sia un approccio di tipo EPCglobal che configurazioni che prevedono maggiore ricchezza informativa sui tag; sui colli siano testati tag passivi (UHF standard ISO ), valutando sia un approccio di tipo EPCglobal che configurazioni che prevedono maggiore ricchezza informativa sui tag; Oggetto della sperimentazione tecnica sono le UdC (Unità di Carico) su pallet ed i colli. Al fine di effettuare la sperimentazione sono stati selezionati un massimo di 3 prodotti rappresentativi della gamma gestita tipicamente da un distributore intermedio per quanto riguarda le caratteristiche fisiche dei prodotti stessi (es. liquidi, compresse, ), la tipologia di imballaggio primario (es. materiale) e l imballaggio secondario (es. dimensione). I test hanno preso in considerazione sia pallet monoarticolo che pallet misti in cui però i singoli colli siano monoarticolo: non sono stati considerati ai fini della sperimentazione tecnica colli al cui interno siano presenti più prodotti diversi. Page 5 of 13 DAFNE Rapporto sperimentazione laboratorio.doc Last changed: 18 February 2008 at 11:02

11 No. Versione: 1.0 Figura 3: tipi di pallet utilizzati per la sperimentazione tecnica. Obiettivo della sperimentazione tecnica sarà anche quello di identificare il posizionamento più adatto del tag RFId in modo da garantire le migliori prestazioni di lettura. Page 6 of 13 DAFNE Rapporto sperimentazione laboratorio.doc Last changed: 18 February 2008 at 11:02

12 No. Versione: Metodologia adottata In questo capitolo è descritta la metodologia con cui si è affrontata la complessità del caso di studio. Figura 4 Metodologia adottata. La prima fase di lavoro consiste nella definizione del caso di studio da affrontare. Le attività hanno permesso di raccogliere i diversi requisiti e condizioni al contorno descritti poi nel report Individuazione tecnologie RFID Le attività di questa fase hanno riguardato la selezione della tecnologia RFId ritenuta più adatta per soddisfare i requisiti di progetto. Dati i requisiti sulla massima distanza di lettura (superiore ai 2 metri) la scelta tecnologica è necessariamete caduta sulla tecnologia passiva UHF. Tale tecnologia sfrutta la propagazione dell onda elettromagnetica sotto forma di onda piana per trasferire l informazione tra il reader ed il tag (e viceversa) coprendo distanze massime di anche metri in particolari condizioni. La frequenza di operazione utilizzata per lo scambio di informazione è di 867 MHz, frequenza alla quale le prestazione di lettura sono influenzate dalla presenza di materiali metallici o oggetti ad elevato assorbimento quali i liquidi. Per tale tecnologia è stata individuata la strumentazione con cui potessero essere soddisfatte le specifiche del progetto. In particolare è stata selezionata la tipologia più efficace per ciascuna delle seguenti componenti: Il reader; Le antenne; Il tag. Sono stati selezionati i fornitori più indicati per fornire le proprie proposte tecnologiche da testare direttamente sui casi individuati nella fase precedente. Page 7 of 13 DAFNE Rapporto sperimentazione laboratorio.doc Last changed: 18 February 2008 at 11:02

13 No. Versione: Test di selezione tag Con tale test si individuano tra molti e differenti tag UHF in commercio quali garantiscono le migliori prestazioni e quali quindi utilizzare per condurre la sperimentazione in oggetto. Una valutazione prestazionale dei tag viene fatta sulla base della distanza massima a cui vengono letti in spazio libero. Come risultato di questa attività, si definisce un gruppo di tre tag da utilizzare per condurre i test successivi Test sui singoli prodotti Obiettivo di questa fase è circoscrivere la casistica individuata e le possibili proposte tecnologiche. Sostanzialmente, si valutano, da un lato, le capacità di assorbimento dei singoli item da taggare rispetto al campo elettromagnetico, le distanze di lettura, le potenze necessarie e tutte le variabili tecniche che caratterizzano le diverse proposte tecnologiche, dall altro le variabili di processo che caratterizzano gli oggetti da taggare e l operatività associata. Come risultato di queste attività, si definisce il posizionamento e la tipologia del tag sull item Test di adiacenza Composto di una serie di test più vicini al caso da analizzare, pur senza entrare ancora nelle soluzioni proposte, per definire la scelta di una certa diposizione dei colli sul bancale in base agli effetti causati dall interferenza tra diversi tag e dalla disposizione relativa tag antenna (utilizzando un varco di 4 antenne largo 3 metri). Durante tale test viene indagata ulteriormente la selezione del tag più opportuno. Come risultato di queste attività, si definisce il posizionamento ottimale del collo sul bancale e la posizione ottimale del tag rispetto all antenna del reader Test sui reader Obiettivo di questa fase è individuare a seguito dei test precedenti la tipologia più efficace di reader/antenna. Si valutano le percentuali di tag letti, a seguito di un passaggio di colli attraverso il varco, al variare della tipologia di reader. Come risultato di questa attività, si definisce la tipologia di reader da adottare per la progettazione del varco UHF utilizzato per l ultima fase di test Test sul pallet Comprende una serie di test per la valutazione delle possibili soluzioni in ambito reale ovvero nelle condizioni riprodotte in laboratorio il più fedelmente possibile rispetto al caso reale. Tale fase costituisce la verifica ultima della tecnologia selezionata a soddisfare le specifiche di progetto. Vengono valutate le percentuali di tag letti al passaggio di bancali mono-prodotto e multi-prodotto attraverso un varco di antenne UHF Proposte tecnologiche ed analisi dei risultati Generalmente, le proposte tecnologiche individuate e testate nelle fasi precedenti sono poco confrontabili dal punto di vista tecnico. In quest ultima fase della sperimentazione occorre quindi definire una lista di criteri propedeutici all utilizzo delle tecnologie stesse, cioè che abbiano significato dal punto di vista del cliente finale. L elaborazione di questi criteri avviene sulla base dei requisiti raccolti nella prima fase della metodologia. Page 8 of 13 DAFNE Rapporto sperimentazione laboratorio.doc Last changed: 18 February 2008 at 11:02

14 No. Versione: 1.0 Definiti questi criteri, il passo successivo è applicarli ai risultati dei test delle diverse proposte tecnologiche. Alla fine di questo processo, si ottiene visibilità su quali proposte tecnologiche superano l esame dei diversi criteri e, nel caso in cui non si ottenga una fattibilità cioè nessuna proposta tecnologica risulta adeguata, è possibile individuare quale criterio di selezione risulti critico. [..] Page 9 of 13 DAFNE Rapporto sperimentazione laboratorio.doc Last changed: 18 February 2008 at 11:02

15 No. Versione: Analisi dei risultati dei test 5.1. Criteri di selezione I criteri di selezione con cui si è condotta l analisi dei risultati dei test sono i seguenti: Percentuale di lettura per il bancale multiprodotto; Percentuale di lettura per il bancale monoprodotto; Tempo di lettura; Flessibilità operativa. Percentuale di lettura per il bancale multiprodotto: una tecnologia è ritenuta idonea a soddisfare i requisiti della sperimentazione, quando garantisce la lettura di tutti i tag apposti sui colli che costituiscono il bancale multiprodotto (percentuale di lettura soddisfacente = 100%). Percentuale di lettura per il bancale monoprodotto: una tecnologia è ritenuta idonea a soddisfare i requisiti della sperimentazione, quando garantisce la lettura di tutti i tag apposti sui colli che costituiscono il bancale monoprodotto (percentuale di lettura soddisfacente = 100%). Tempo di lettura: una tecnologia è ritenuta idonea a soddisfare i requisiti della sperimentazione se il tempo necessario ad ottenere il 100% di letture è inferiore a 2 secondi. Flessibilità operativa: una tecnologia è ritenuta idonea a soddisfare i requisiti della sperimentazionese non impone particolari vincoli e difficoltà sull utilizzo della tecnologia (ad esempio se non ci sono vncoli sulla disposizione dei colli sul bancale, se non ci sono vincoli sulla modalità di passagio nel varco...) Proposte tecnologiche analizzate Per comodità, si riportano le diverse proposte tecnologiche analizzate: 1. Varco UHF Alien 2. Rotazione UHF Alien 5.3. Valutazione proposte I seguenti paragrafi riportano la valutazione delle diverse proposte tecnologiche alla luce dei criteri di valutazione del paragrafo 5.1. (con percentuali di successo) Page 10 of 13 DAFNE Rapporto sperimentazione laboratorio.doc Last changed: 18 February 2008 at 11:02

16 No. Versione: Proposta tecnologica Varco UHF Alien VALUTAZIONE DELLA PROPOSTA TECNOLOGICA NOTE PERCENTUALE DI LETTURA PER BANCALE MULTIPRODOTTO PERCENTUALE DI LETTURA PER BANCALE MONOPRODOTTO PERCENTUALE DI LETTURA MOLTO DIPENDENTE DAL TIPO DI COLLO. NON SI RAGGIUNGE MAI IL 100% CON 80 COLLI (PRODOTTI CON BLISTER O SUPERFICI METALLICHE) PERCENTUALE DI LETTURA DEL 100% FINO AD UN MASSIMO DI COLLI PER BANCALE (PRODOTTI CON BLISTER) TEMPO DI LETTURA VELOCE (1-2 SECONDI) FLESSIBILTA OPERATIVA FORTI VINCOLI SULLA DISPOSITIZIONE DEI COLLI SUL BANCALE Tabella 2: risultati proposta varco Rotazione UHF Alien VALUTAZIONE DELLA PROPOSTA TECNOLOGICA NOTE PERCENTUALE DI LETTURA PER BANCALE MULTIPRODOTTO PERCENTUALE DI LETTURA PER BANCALE MONOPRODOTTO PERCENTUALE DI LETTURA MOLTO DIPENDENTE DAL TIPO DI COLLO. NON SI RAGGIUNGE MAI IL 100% CON 80 COLLI. MIGLIORE RISPETTO AL VARCO PERCENTUALE DI LETTURA DEL 100% FINO AD UN MASSIMO DI 130 COLLI PER BANCALE TEMPO DI LETTURA PIÙ LENTO DEL VARCO (1 ROTAZIONE IMPIEGA 15 SECONDI) FLESSIBILTA OPERATIVA FORTI VINCOLI SULLA DISPOSITIZIONE DEI COLLI SUL BANCALE Tabella 3: risultati proposta rotazione Page 11 of 13 DAFNE Rapporto sperimentazione laboratorio.doc Last changed: 18 February 2008 at 11:02

17 No. Versione: Confronto finale La Tabella 4 riporta il quadro riassuntivo del confronto tra le diverse proposte tecnologiche analizzate, alla luce dei seguenti criteri di valutazione: Percentuale di lettura per il bancale multiprodotto; Percentuale di lettura per il bancale monoprodotto; Tempo di lettura; Flessibilità operativa. VARCO UHF ALIEN ROTAZIONE UHF ALIEN PERCENTUALE DI LETTURA PER BANCALE MULTIPRODOTTO PERCENTUALE DI LETTURA PER BANCALE MONOPRODOTTO TEMPO DI LETTURA FLESSIBILTA OPERATIVA Tabella 4: quadro riassuntivo del confronto tra le migliori proposte tecnologiche analizzate. Tutte le considerazioni frutto dell analisi sperimentale sono valide nell ambito delle micro differenze che comunque possono crearsi nella ripetizione di una prova pur col medesimo setup dei fattori (ad esempio per una velocità di trascinamento leggermente diversa, per angolo e distanza nel varco rispetto all asse mediano leggermente diversi, etc.). Queste piccole differenze sperimentali sono alla base della dispersione dei risultati che si osservavano all interno della medesima prova sperimentale, e che abbiamo gestito conducendo prove multiple. Questa problematica, nel caso presente, non è così importante essendosi manifestate delle difficoltà strutturali alla lettura. Page 12 of 13 DAFNE Rapporto sperimentazione laboratorio.doc Last changed: 18 February 2008 at 11:02

18 No. Versione: Conclusioni e valutazioni I test sono stati condotti utilizzando prodotti critici sia per tipologia che per numerosità. I test condotti hanno simulato, per quanto possibile le condizioni operative riscontrate durante il sopralluogo iniziale presso il magazzino Comifar. Dal confronto tecnologico sulle proposte analizzate si nota come entrambe le soluzioni testate (già frutto di una selezione attenta della migliore tecnologia di lettura) non assicurino il 100% di lettura in tutti i casi trattati. La soluzione di rotazione UHF Alien consente di ottenere risultati migliori rispetto ad un varco UHF ed in particolare garantisce una lettura fino a circa 130 colli su bancale monoprodotto contro i del varco.. Tra questi possiamo citare le confezioni contenti: Eccessiva numerosità dei colli (in caso monoprodotto) Presenza a di materiali difficili come liquidi e packaging metallici (blister, critici se presenti in grande quantità, o scatole metallizzate, critiche anche singolarmente) Eccessivo accostamento / sovrapposizione dei tag, o dualmente necessità di uno stretto controllo sullo schema di pallettizzazione. In particolare si è riscontrato come il materiale di packaging incida fortemente sui risultati ottenibili; per determinati prodotti gli effetti di disturbo determinano una diminuzione delle prestazioni del tag apposto (in termini di distanza di lettura) indipendentemente dalla tipologia di tag utilizzato. Con riferimento alla possibilità di replica dei test presso il cliente è possibile che si possano riscontrare percentuali di lettura differenti da quelle riportate nel documento nel caso le modalità operative differiscano significativamente da quelle con le quali sono stati condotti i test. Queste possono riguardare: La modalità di disposizione dei tag sui colli (una disposizione casuale porterà ad un peggioramento delle performance di lettura) La velocità di attraversamento nel varco (l aumento della velocità di attraversamento potrebbe comportare una diminuzione delle letture anche significativa). La tipologia di prodotti oggetto di test, che tuttavia non porterà nuove informazioni rispetto alle merceologie già testate. Page 13 of 13 DAFNE Rapporto sperimentazione laboratorio.doc Last changed: 18 February 2008 at 11:02

19 Dafne effettuate in loco con tecnologia RFId

20 Appendice - Test Supplementari in situ Ulteriori test di lettura di colli taggati al passaggio di un bancale attraverso un varco sono stati condotti presso il magazzino Comifar Distribuzione di Novate Milanese con merceologie meno critiche e più critiche dal punto di vista elettromagnetico, pallettizzate in modi differenti, mono e multi prodotto per verificare i risultati sperimentali ottenuti in laboratorio in una situazione reale direttamente nel luogo dove le tecnologie RFId dovranno essere utilizzate. In generale la percentuale di lettura è soddisfacente se si eccettuano i colli contenenti liquidi che ancora presentano problemi non superabili. A.1 Layout sperimentale La sperimentazione è stata effettuata con un varco Alien come mostrato in figura A1, i tag utilizzati sono quelli che hanno dato i migliori risultati nelle sperimentazioni in laboratorio: Alien Omnisquiggle. Nelle figure A2 A3 e A4 è mostrato il layout sperimentale realizzato presso il Cliente, in figura A5 la schermata che indica la ricezione del segnale dai tag e la conseguente identificazione del collo sul pallet al passaggio attraverso il varco. In tutte le sperimentazioni in loco si sono utilizzate 4 antenne: la coppia di antenne inferiori posizionate ad un altezza di 0.7 m e inclinate di 20 verso l alto e la coppia di antenne superiori disposte ad un altezza di 1.36 m e inclinate di 20 verso il basso. La potenza in uscita dalle antenne è stata settata pari a 2 W E.R.P. Figura A1: Set up sperimentale: varco. Page 2 of 23

21 Figura A2: Layout sperimentale: varco. La figura A2 mostra la realizzazione pratica del varco UHF realizzato. Purtroppo non è stato possibile attrezzare un vero e proprio punto di accesso (visibile in background) per problemi di impiego del portone stesso che hanno reso impraticabile l ipotesi di poterlo dedicare alle sperimentazioni, perché irrinunciabile per le normali attività di arrivo della merce. Nella stessa fotografia viene mostrato il carrello utilizzato per le sperimentazioni che è un carrello a mano, visto che il personale dell non ha l abilitazione per quello automatico (visibile nel background). Tuttavia, possiamo affermare che l utilizzo di un carrello differente (a volte usato anche dal personale del magazzino) non ha inficiato particolarmente il risultato della sperimentazione, visto che la ricezione e l identificazione dei tag avviene principalmente nel momento di ingresso del pallet nel varco. Nei casi di lettura completa dei tag questo è sempre stato verificato, quindi sostituire il carrello non cambia la percentuale di letture (100%) dei tag; nei casi con letture inferiori al 100%, si riportano qui i risultati ottenuti al meglio delle condizioni al contorno. Page 3 of 23

22 Figura A3: Layout sperimentale: varco. La figura A3 mostra l allestimento del varco e della postazione di lettura. Una realizzazione del varco permanente dovrà tener conto di alcuni accorgimenti come l impossibilità di far correre i cavi di connessione delle antenne a terra protetti da una canalina, come realizzato nel layout sperimentale, perché il ripetuto passaggio dei carrelli su essa a lungo andare la potrebbe danneggiare, rendendo inutilizzabile il varco. Questo problema ne introduce un altro altrettanto restrittivo per il progetto operativo del varco. La lunghezza dei cavi di connessione con le antenne influisce sulle prestazioni perché introduce un attenuazione aggiuntiva al segnale inviato e a quello captato che raggiunge il reader. Con cavi lunghi fino ad un massimo di 5 metri le prestazioni sono soddisfacenti, per cavi più lunghi le prestazioni del sistema decrescono drasticamente non rendendo praticabile il loro utilizzo. Per questo motivo il varco non può essere più largo di 3 metri per permettere un comodo posizionamento del reader a lato. Per varchi più ampi si deve prevedere di posizionare il reader sopra al varco stesso, rendendone poi meno agevole l accesso per qualsiasi operazione su di esso. Il progettare un varco di dimensioni maggiori comporta anche un forte decremento nelle prestazioni del sistema dovuto alla distanza ottimale di lettura dei tag, così come illustrata nella parte di descrizione degli esperimenti in laboratorio. Page 4 of 23

23 L allestimento della prova in oggetto è stato fatto conservativamente utilizzando cavi lunghi 5 metri circa e posizionando il reader a lato del varco. La postazione di lettura è stata realizzata con un PC portatile che ha fornito l interfaccia grafica del sistema per il conteggio dei tag identificati. Figura A4: Layout sperimentale: varco. La figura A4 mostra il posizionamento del reader e del banco di lettura rispetto al varco UHF realizzato. Page 5 of 23

24 La figura A5 mostra il layout di lettura dove sono riconoscibili a pieno schermo i tag identificati corredati dal loro numero identificativo. Sulla sinistra dello schermo viene riportato il numero totale di letture. Questo permette di verificare non solo il numero di tag letti, ma anche, in caso di mancate letture, quali tag non sono stati identificati. Figura A5: Layout sperimentale: schermata con riconoscimento dei tag. Le sperimentazioni sono state effettuate con diverse tipologie di prodotto pallettizzate in diversi modi, sia mono prodotto che multi prodotto, ogni sperimentazione è identificata dal prodotto utilizzato ed eventualmente dalla specifica sul posizionamento dei tag. Nelle figure A6 - A41 sono illustrati i pallet utilizzati ed eventuali particolari sul posizionamento dei tag ove ritenuti importanti. Gli stessi nomi sono riportati nella tabella riassuntiva finale in modo da garantire facilità di confronto fra le prestazioni registrate e le condizioni reali nelle quali quelle prestazioni sono state ottenute. Page 6 of 23

25 A.2 Esperimenti Allestimento e prime valutazioni Figura A6: Pallet Multi prodotto, particolare del posizionamento dei tag. Page 7 of 23

26 Questo primo esperimento ha riguardato un pallet multi prodotto con un numero di colli da identificare piuttosto alto (94), con la possibilità di problemi da prossimità e da copertura dei tag per i colli interni al pallet. Il posizionamento dei tag mostrato in figura A6 è la miglior risposta al problema della prossimità perché minimizza la probabilità che due tag possano essere sovrapposti, proprio perché posizionati negli angoli dei colli e non al loro centro. Figura A7: Pallet Multi prodotto Page 8 of 23

27 La figura A7 mostra il pallet che si è testato attraverso il varco. Da notare il posizionamento dei diversi colli che rende difficile il prevedere un sistema di posizionamento dei tag che ne ottimizzi la lettura e sia generalizzabile. Questo potrebbe causare delle difficoltà in sede di composizione del pallet, essendo per l appunto abbastanza delicata la selezione del corretto posizionamento ed orientamento dei colli. Nonostante queste difficoltà, il fatto che nei prodotti testati vi fosse assenza di liquidi o packaging metallici, ha restituito una percentuale di lettura del 100%. Figura A8: Pallet Multi prodotto, passaggio nel varco. Page 9 of 23

28 La figura A8 mostra come si è proceduto a far passare il pallet nel varco UHF. Il modo scelto è parso il più simile a quanto normalmente viene fatto all arrivo della merce dai magazzinieri. La velocità con la quale il pallet è passato nel varco è la velocità di cammino di un uomo, una velocità considerabile come moderata, inferiore ma non i molto alla velocità tenuta con i carrelli motorizzati. La figura A9 mostra un altro pallet multi prodotto utilizzato ed il relativo posizionamento dei tag, anche in questo caso posizionati agli angoli dei colli per evitare la sovrapposizione, anche se il numero esiguo di colli (35) non fa insorgere quel problema. Figura A9: Multi prodotto DLF, pallet e posizionamento dei tag. Page 10 of 23

29 Anche in questo caso le letture sono state del 100%, confermando l ipotesi di una buona riuscita del sistema di identificazione approntato per colli non critici per il loro contenuto. Figura A10: Multi prodotto DHL, pallet. Page 11 of 23

30 La figura A10 mostra il pallet dell esperimento seguente, molto simile al precedente per caratteristiche, ma diverso per la composizione merceologica dei colli. Anche i risultati sono analoghi, confermando l assenza di criticità nella lettura per merci che non comprendano liquidi o metalli. Figura A11: Multi prodotto DIMAF, particolare del posizionamento dei tag. La figura A11 mostra il particolare del posizionamento dei tag sui colli per un altro esperimento simile ai precedenti. I risultati analoghi (100% delle letture) confermano l ipotesi fatta in precedenza sull ininfluenza della diversità merceologica del contenuto dei colli, a patto che non si tratti di materiali critici (liquidi o metalli). Page 12 of 23

31 La figura A12 introduce un esperimento che affronta due problematiche nuove: pallet monoprodotto che possono in linea teorica creare problemi di periodicità del mezzo in cui le onde elettromagnetiche si propagano, così come di potenziale alta numerosità dei colli (pallet monoprodotto si prestano infatti ad una più regolare e densa concentrazione dei colli). Inoltre il prodotto analizzato contiene liquidi (è uno sciroppo). Figura A12: Mono prodotto Angelini Tachipirina sciroppo, pallet. Per il primo possibile problema si è dimostrata l inconsistenza, infatti la lettura è del 100% con tag posizionati verso l esterno del pallet. Page 13 of 23

32 Il secondo problema è invece emerso in tutta la sua criticità quando abbiamo provato a leggere un pallet con i colli posizionati in modo da avere i tag posizionati all interno e quindi schermati dai colli stessi. La percentuale di lettura è scesa a circa il 43% e questo risultato non può dirsi soddisfacente. Più passaggi con posizioni del pallet leggermente diverse all interno del varco hanno dato il medesimo risultato. Appare quindi evidente come l effetto schermante del liquido sia un problema invalicabile per pallet numerosi in cui il rischio del posizionare i colli con i tag all interno sia concreto. Questo conferma quanto osservato nella sperimentazione di laboratorio, e sottolinea l importanza della corretta procedura di composizione del pallet. La figura A13 mostra un esperimento con un pallet il cui problema è l altezza. Figura A13: Multi prodotto Pieffe Depositi (Pfizer), pallet. Page 14 of 23

33 La lettura del 100% dei tag dimostra che questo problema non è assolutamente critico, considerando l altezza massima tipicamente raggiunta dai pallet ricevuti dalla distribuzione intermedia, e considerata la morfologia del varco utilizzato. Figura A14: Mono prodotto Angelini Moment, particolare del posizionamento dei tag. La figura A14 mostra il posizionamento dei tag sui colli di un pallet particolarmente numeroso (197 colli, monoprodotto) e con un tipo di prodotto con potenziali problematiche date dalle confezioni a blister la cui presenza di metallo potrebbe interferire con la lettura dei tag. Page 15 of 23

34 Una seconda criticità è data dalle dimensioni ridotte dei colli che obbligano a posizionare alcuni tag all interno del pallet e quindi schermati dalla presenza di merce attorno. Figura A15: Mono prodotto Angelini Moment, pallet. La figura A15 mostra l intero pallet, evidenziando la numerosità e l impossibilità di posizionare tutti i tag all esterno. Anche in questo caso, tuttavia, si è ottenuta una percentuale di lettura del 100%. Page 16 of 23

35 Per testare la robustezza di questo dato al processo di composizione del pallet, si è ripetuto l esperimento, posizionando tutti i tag all interno del pallet (vedi figura A16) in modo che nessun tag fosse direttamente visibile. Anche in questo secondo caso la lettura è stata del 100% e questo suggerisce il fatto che il confezionamento in blister non sia un problema per l identificazione di pallet anche con un numero elevato di colli e comunque posizionati. Questo risultato è da legarsi al fatto che gli interstizi tra i blister lasciano comunque sufficiente margine ad una efficace propagazione dell onda. Figura A16: Mono prodotto Angelini Moment, pallet. Page 17 of 23

36 La figura A17 mostra un altro esperimento con un prodotto liquido. Figura A17: Mono prodotto Gaviscon Advance, pallet e posizionamento dei tag. La lettura di solo il 57% dei tag ci ha confermato la criticità dei prodotti che contengano liquidi. Il posizionamento dei tag all esterno migliora le prestazioni, ma se le dimensioni dei colli non consentono un posizionamento totalmente esterno, come in questo caso, la percentuale di lettura Page 18 of 23

37 non raggiunge valori accettabili. Se i tag sono posizionati tutti all interno del pallet la percentuale scende al 48%. Il fatto che il pallet sia numeroso (120 colli) acutizza il problema. Prove con pallet ibridi liquido-non liquido. E stata intrapresa una speciale sessione di prove per comprendere come una composizione multi prodotto (con alcuni colli di merce contenente liquido) avesse impattato le prestazioni di lettura. A tal proposito sono stati approntati pallet misti di colli con liquido e contenenti blister in percentuali variabili (70% liquido e 30% blister, 50% e 50%, 30% e 70%). I risultati delle letture confermano che al diminuire della percentuale di colli di prodotti contenenti liquido, la percentuale dei tag letti aumenta fino a raggiungere il 90% circa. Comunque un 10% di in accuratezza è un valore che asintoticamente rimane, a conferma della criticità non aggirabile dei prodotti contenenti liquidi. Prove con pallet con elevato quantitativo di metallo. Gli ultimi esperimenti hanno riguardato prodotti che sulla carta avrebbero dovuto essere altrettanto problematici: bombolette spry di metallo. Infatti, il metallo delle bombolette avrebbe dovuto schermare i campi elettromagnetici rendendo difficoltosa la lettura dei tag. Figura A18: Mono prodotto Katoxyn, pallet e posizionamento dei tag (esterni). Page 19 of 23

38 Di fatto le sperimentazioni hanno mostrato che questo problema non sussiste, anche per il caso di tag posizionati internamente al pallet. Le letture sono tutte del 100% dei tag. Questa prova ci conferma che, anche in presenza di elevate masse di metallo, purché vi sia sufficiente luce tra i tag e gli elementi metallici stessi, la lettura non presenta particolari problematiche. A.3 Risultati I risultati della sperimentazione sono riassunti in tabella A1, nella pagina a seguire, dove sono riportate le percentuali di lettura dei tag per ogni tipo di esperimento calcolata sulla media delle letture su 7 passaggi attraverso il varco. Nella tabella A1 sono riportate anche alcune informazioni supplementari, come la presenza di liquido nella merce utilizzata o la presenza di blister, oltre al numero di colli per pallet e l altezza complessiva del pallet, in modo da facilitare una lettura comparativa di tutti i dati per una visione di insieme della sperimentazione. Page 20 of 23

39 A.3 Risultati Tipo pallet Altezza [cm] Numerosità lettura 1 lettura 2 lettura 3 lettura 4 lettura 5 lettura 6 lettura 7 MEDIA PERCENTUALE 1 Multi-Fiege Logistic Multi-chiapparoli Multi-DLF Multi-DHL Multi-DIMAF Mono-Angelini(tachipirina in sciroppo) tag esterni Mono-Angelini(tachipirina in sciroppo) tag interni (sciroppo) , Multi-Pfizer Multi-DHL (tag esterni) Multi-DHL (tag interni) (blister) Multi-DHL(tag esterni) Multi-DHL(tag interni) (blister e poco liquido) , , Mono-Angelini-Moment (blister) tag esterni in parte Mono-Angelini-Moment (blister) tag interni Multi (56 gel,7compresse)-fieghe (tag esterni) Multi (56 gel,7compresse)-fieghe (tag interni) Mono Gaviscon Advance (liquido denso)(tag esterni ma anche interni) , , Mono Gaviscon Advance (liquido denso)(tag solo interni) , , Multi (gaviscon 70, blister 30) tag interni , , Multi (gaviscon 70, blister 30) tag esterni , , Multi(gaviscon50, blister 50) tag interni , , Multi(gaviscon50, blister 50) tag esterni , , Multi(gaviscon30, blister70) tag interni Multi(gaviscon30, blister70) tag interni , , Mono (katoxyn) bombolette spry tag esterni Mono (katoxyn) bombolette spry tag esterni Mono (katoxyn) bombolette spry tag interni Tabella A1: Risultati della sperimentazione Page 21 of 23

40 A.4 Conclusioni e valutazioni Sono state eseguite, presso i magazzini di Milano di Comifar, 27 sperimentazioni differenti alla ricerca delle criticità evidenziate in laboratorio e ipotizzabili teoricamente, in modo da verificare in situ valutazioni e proposte di soluzioni per testarne la validità sul campo. Le sperimentazioni hanno riguardato diverse tipologie di merce, diverse composizioni dei pallet (multi o mono prodotto), diverse numerosità dei colli componenti i pallet, diverse posizioni dei tag e diverse altezze dei pallet stessi. Dalle sperimentazioni emergono le seguenti valutazioni generali sulle criticità: La presenza di merce contenente liquidi è altamente problematica La presenza di blister non è problematica La variabilità nella merce presente (composizione multi-articolo) non è problematica se non sono presenti liquidi L altezza dei pallet non è problematica fino ai 195 cm Il posizionamento dei tag (esterni o interni al pallet) non è problematica nei casi in cui non ci siano liquidi, contribuisce invece ad incrementare la percentuale di lettura, senza mai però raggiungere il 100% Confezioni di bombolette spray non sono problematiche La numerosità dei colli nei pallet non è problematica (per la tipica numerosità trattata dal distributore intermedio) La prossimità dei tag può risultare problematica, ma è una criticità che si supera facilmente a patto di posizionare i tag sui colli, e di comporre i colli sul pallet, con un minimo di attenzione Da una valutazione di insieme emergono alcune conclusioni: L applicazione dei tag ai colli richiede attenzione, ma con poche direttive chiare può essere eseguita senza problemi, anche automaticamente Il distacco accidentale dei tag dai colli è contrastato dalla pallettizzazione mirata alla protezione dei tag e dalla copertura esterna dei pallet con pellicola plastica La protezione dei tag contro la rottura meccanica è una eventualità molto rara. Essa può essere ulteriormente ridotta, in sede di pallettizzazione, o per prodotti non critici, mettendo i colli in modo da far risultare i tag all interno del pallet (cosa che si è provata avere poca influenza sulle prestazioni di lettura del sistema) o per prodotti critici (liquidi), questa strada non è invece percorribile, andando essa a discapito delle prestazioni di lettura Il progetto dei varchi UHF richiede attenzione per evitare di esporre i cavi a shock meccanici Il progetto dei varchi UHF non può prevedere varchi più larghi di circa 3 metri se si vuole posizionare il reader a lato del varco per garantirne l accessibilità. Per varchi di maggiori dimensioni il reader andrà posto al di sopra del varco. Le dimensioni non possono comunque eccedere i 4 metri per evitare il deterioramento delle prestazioni, legato sia alla distanza antenna-tag, sia all allungarsi del cavo di collegamento antenna-reader Le percentuali di lettura riscontrate nel caso reale sono maggiori rispetto a quanto riscontrato in laboratorio, a testimonianza del fatto che le merceologie provate in laboratorio rappresentavano realmente un worst case teorico, e di sporadica occorrenza nelle condizioni operative reali. Ciò a ulteriore dimostrazione del carattere conservativo dei risultati ottenuti presso l. Page 22 of 23

41 In conclusione emergono come uniche criticità non arginabili: Il contenuto liquido della merce; Il confezionamento in cartone metallizzato, che impedisce quasi completamente la lettura dei tag In tutti gli altri casi, le letture hanno dato percentuali di identificazione del 100%. Page 23 of 23