RAPPORTO TECNICO SUGLI STATI D'AVANZAMENTO INTERMEDI

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1 RAPPORTO TECNICO SUGLI STATI D'AVANZAMENTO INTERMEDI Le Società: IBM Italia SpA, ENEA, Consorzio FoodNet, Politecnico di Milano Centro per lo sviluppo del polo di Cremona, Università degli Studi di Roma Tor Vergata Dip. Di Ingegneria Elettronica Titolo del progetto: LEMURE - Logistica integrata MUlti agente per REti di PMI Pratica MUR n. 4451/ICT Pratica BANCA n. Stato di avanzamento dal 1 gennaio 2007 al 30 giugno NOTIZIE SULL'ANDAMENTO DEL PROGETTO 1.1 Obiettivi realizzativi OR1: Sistema Logistico integrato Multi Agente ad Intelligenza Distribuita (SLMU) Nell ambito delle azioni svolte per il conseguimento di tale OR, in prosecuzione di quanto svolto fino a dicembre 2006: Sulla base dei contributi teorici più recenti nel campo del change management e business engineer per l innovazione organizzativa delle imprese, è stata definita una metodologia caratterizzante il Business Process Engineering, al fine di avvalersi di più leve strategiche locali per favorire il cambiamento aziendale e la creazione dei sistemi di collaborazione delle aziende delle SC. Sono state definite le specifiche funzionali per l utilizzo degli agenti di servizio e sono state eseguite analisi comparative tra le diverse architetture proponibili per l SLMU. Le interazioni dei membri della SC, definite dal modello organizzativo per reti di PMI basato sulla decentralizzazione del processo decisionale e di pianificazione, sono state modellate in processi di collaborazione sul sistema informatico di supporto, che costituirà il Centro Dimostrativo Virtuale, uno dei risultati finali del progetto. È stato effettuato uno studio approfondito mirante all identificazione e all analisi dei principali benefici economici, sociali e ambientali derivanti dall uso di un etichetta virtuale da parte delle aziende del settore agroalimentare. OR2: Infrastruttura Abilitante lo sviluppo e la fruizione di servizi. Nell ambito delle azioni svolte per il conseguimento di tale OR, in prosecuzione di quanto svolto fino a dicembre 2006 è stato studiato il tema della tracciabilità totale delle risorse che prescinda dal etichette fisiche, chiamata Etichetta Virtuale, come elemento importante della infrastruttura abilitante. Esso rappresenta servizi a valore aggiunto in grado di incrementare il valore e l attrattiva della piattaforma stessa. Tali servizi sono spesso scelti quale fonte primaria di profitto e risulta evidente come possano influenzare il successo dell intera iniziativa. Per il raggiungimento di questo 1

2 obiettivo, quindi, sono stati individuati e analizzati tali servizi che rappresentano le fasi cruciali della progettazione dell intera piattaforma. OR3: Nuovi sistemi tecnologici per logistica di movimentazione risorse in SC di PMI del settore agro-alimentare. Nell ambito del presente obiettivo è iniziata la definizione dello scenario di riferimento del sistema logistico intermodale di movimentazione, in grado di operare secondo il modello messo a punto nell obiettivo 1. E in corso l analisi degli attori e dei processi coinvolti (e coinvolgibili in funzione dell impiego dell unità non standard Modulo di trasporto ), individuando i sottosistemi coinvolti ed i work-flow operativi. Parallelamente sono in corso studi di carattere tecnologici finalizzati a rendere fruibili le nuove unità logistiche in un contesto di filiera integrata ed efficiente. Requisito essenziale diventa infatti l integrazione e la compatibilità di tali unità logisitiche con il variegato mondo della distribuzione, dovendosi confrontare con contesti dimensionali (e quindi operazionali) molto diversi. Rientrano in questa fase di studio le ricerche sui supporti tecnologici dedicati al modulo finalizzati a rendere il sistema efficiente nel controllo dei processi di degradazione biologica della merce trasportata. E iniziata l analisi dei componenti hardware della logistica e dei processi coinvolti sia per quanto riguarda la fornitura del gas sia per la gestione dei Moduli di trasporto. OR4: Servizi di supporto alla SC ed e-services adattivi creati dinamicamente con SLMU. Nell ambito delle azioni svolte per il conseguimento di tale OR, in prosecuzione di quanto svolto fino a dicembre 2006, al fine di definire servizi ad hoc per le PMI agroalimentari in grado di rispondere alle loro particolari esigenze, si è ritenuto indispensabile innanzitutto realizzare un analisi dei contesti presi in considerazione. Questa analisi è valida ai fini dell identificazione delle principali problematiche aziendali e dei servizi che potrebbero aiutare le imprese a risolvere efficientemente alcune di esse. A tal proposito è stato realizzato uno studio sull Analisi dei contesti di filiera della pasta e dell ortofrutta, focalizzando l attenzione su: - l analisi del settore, che ha come obiettivo la valutazione dell importanza economica (import, export, etc.), la struttura del settore (numero di imprese, dipendenti, etc); - lo stato dell arte della tecnologia, che ha come obiettivo l analisi delle tipologie di sistemi tecnologici implementati nel settore, attraverso lo studio di casi reali; - la competitività del settore. Nell'ambito della definizione dei cruscotti aziendali per la fruizione dei servizi di supporto alla Supply Chain, sebbene lo studio dei singoli cruscotti verrà condotto tenendo in considerazione le specificità dei servizi in esame, in questa fase particolare attenzione è stata posta nella opportunità di definire una struttura armonica che consenta di garantire uniformità nella fruizione e nella percezione dei servizi da parte dell'utente, pur garantendo la migliore usabilità dei servizi stessi in base alle singole specificità. OR5: Piattaforma LEMURE, dimostrativa del nuovo modello integrato di SC su filiere agro alimentari campione Sono proseguiti gli incontri con catene di PMI dello agro-alimentare con lo scopo di verificare le loro esigenze, effettuare gli apportuni adattamenti al modello di gestione proposto, individuare i 2

3 soggetti più adatti a partecipare alla sperimentazione e definire il profilo delle attività di sperimentazione. 1.2 Attività svolte Att. 1.1 (RI) Studio e definizione di un modello organizzativo per reti di PMI basato sulla decentralizzazione del processo decisionale e di pianificazione. [FOODNET-UNIV LECCE] Messa a punto di una metodologia utile per supportare le aziende del agroalimentare a cambiare i loro modelli organizzativi tramite il ridisegno dei processi produttivi verso nuovi modelli innovativi. La metodologia è basata in un framework comprensivo e un set di tools che permettono sia l ottimizzazione dei processi di business che il disegno radicale dei nuovi processi. Att. 1.2 (RI) Studio e sviluppo del modello ad agenti SW nello SLMU [ENEA] Dando seguito agli studi eseguiti nella fase predente di progetto, si sono definite le modalità di applicazione degli agenti SW nelle funzionalità di forecasting, in particolare nella raccolta dei dati di vendita del prodotto sui mercati da parte della catena di PMI, mantenendo, del resto, lo stesso approccio funzionale originario, cioè quello di interfaccia con le impresa che è, qui, finalizzato alla definizione dei parametri che entrano negli algoritmi di forecasting. L esigenza per questa applicazione nasce dalla diffusa percezione del forecasting, da parte dello imprenditore di PMI, come di processo eccessivamente tecnicistico e, quindi, di fatto assai poco utilizzato. I risultati del processo di forecasting sono, invece, essenziali per la pianificazione prevista nel modello di gestione in LEMURE; difatti, detta pianificazione punta, tra l altro, alla minimizzazione delle scorte di sicurezza attraverso l approccio di risk pooling, per adottare il quale è necessario disporre non solo del valore medio di vendite, ma anche della misura di varianza. Si tratta quindi di raccogliere, dalle imprese membri, anche dati significativi a stimare detta varianza, oltre ad interagire, con processi sufficientemente semplici, con l imprenditore, per arrivare alla migliore stima dei parametri utilizzati negli algoritmi di forecasting. Le modalità con cui dette funzionalità devono essere svolte sono state oggetto della attività 1.5 Attività 1.3 (RI) Analisi comparative tra le diverse architetture proponibili per l SLMU [IBM] IBM ha approfondito lo studio e la comparazione delle framework più promettenti in Java per quanto riguarda lo sviluppo di sistemi multiagente ed in particolare delle framework : JADE ABLE JADE ( Java Agent Developement framework ), sviluppato da TILab S.p.A in collaborazione con l Università di Parma, ha il vantaggio di essere continuamente aggiornato e supportato dalla comunità open-source. Il supporto runtime è molto buono: dall interfaccia grafica di Jade (essa stessa un agente, chiamato RMA, Remote Management Agent) è possibile gestire e monitorare anche gli agenti che risiedono su altre piattaforme. Uno strumento estremamente utile per il 3

4 collaudo di un sistema è l agente Sniffer, che analizza le conversazioni che avvengono all interno del sistema. Il framework JADE è FIPA-compliant. JADE supporta bene la creazione di più agenti nella stessa Virtual Machine. Un agente può creare un proprio log tramite il metodo write(). Ad ogni agente è assegnato un thread, ai behaviour no: l esecuzione concorrente dei behaviour è gestita da uno scheduler interno all agente (nascosto all utente). JADE include un meccanismo che consente l implementazione di protocolli di interazione FIPA o di altri protocolli. A livello più basso JADE usa i protocolli di trasporto RMI e IIOP, proprio come FIPA-OS, oltre ad HTTP. JADE supporta il linguaggio FIPA-ACL e ha un supporto per la definizione di ontologie ABLE (the IBM Agent Building and Learning Environment) è un toolkit per la costruzione di sistemi multiagente. Fornisce una framework Java leggera, una libreria JavaBeans di componenti software intelligenti, un insieme di tool di test e sviluppo, e una piattaforma agente. Jade risulta più semplice da utilizzare ma meno potente di Able e Jade, essendo un progetto completamente open-source, ha il vantaggio di essere esteso e manutenuto con maggiore frequenza. E stato, inoltre, eseguita l attività di studio e, successivamente, di dispiegamento della architettura SOA che, come già anticipato nel primo SAL, consente di ottimizzare la gestione dei processi di collaborazione tra le imprese membri della supply chain, poiché aggiungono flessibilità agli eventuali cambiamenti di detti processi e grande capacità di riuso di funzionalità elementari (i servizi ). Att. 1.4 (RI) Studio dei requisiti di integrazione generali di un sistema logistico, tipo SLMU, con una rete di PMI e con più reti di PMI [IBM][FOODNET-UNIV LECCE] IBM ha approfondito lo studio dei modelli e dei requisiti di integrazione di un sistema logistico con una rete di PMI e con più reti di PMI, in particolare sono stati considerati gli aspetti legati ad un modello basato sull utilizzo di una struttura di integrazione che permette di uniformare l integrazione e gestirla in modo standard (Enterprise Service Bus). La logica di integrazione su enterprise service bus esegue varie funzioni: Instradamento dei messaggi Potenziamento Registrazione Conversione E' possibile ridurre il tempo di inattività del sistema e soddisfare le esigenze delle PMI tramite aggiunta o sostituzione di servizi in maniera dinamica. Senza modificare i servizi esistenti, è possibile collegare dei servizi al bus ed integrarli con quelli esistenti. Quando una richiesta viene trasmessa tra richiedenti del servizio e fornitori, è possibile inserire la logica che ne verifica lo stato e la modalità con la quale viene instradata. Questa logica di mediazione viene eseguita da moduli di mediazione, che sono costituiti da importazioni, esportazioni e componenti del flusso. L Università di Lecce ha svolto l attività finalizzata ad individuare, analizzare e mappare i processi esecutivi in una supply chain per permettere la trasformazione di un insieme di imprese reattive in un insieme proattivo capace di prevedere problemi ed opportunità e di individuare soluzioni e piani di sfruttamento. L attenzione si è focalizzata nell analisi e sulla descrizione di tre processi esecutivi: e-procurement, 4

5 on line order, e-auction. Lo svolgimento di questi tre processi è stato rappresentato graficamente attraverso il tool Visio, mettendo in evidenza le relazioni che legano le seguenti tipologie di attori: seller, seller system, buyer, buyer system. Att. 1.5 (RI/SP) Definizione delle specifiche dei sistemi software di implementazione dell SLMU [ENEA] ENEA ha avviato la trasposizione tecnologica del modello definito nell attività 1.1 attraverso il tool della piattaforma informatica (BPM) adottata per la sperimentazione. La prima fase si incentra sulla modellizzazione dei processi, ovvero la definizione di dettaglio dei sottoprocessi necessari al trasferimento di dati ed informazioni funzionali allo sviluppo del singolo step operativo. La modellizzazione dei sotto-processi viene realizzata cercando di favorire al massimo le potenzialità dello strumento BPM riducendo al minimo ed ottimizzando i singoli contatti e le interazioni del sistema con i membri della SC. Si è definita la prima specifica dei dati coinvolti nel processo prevedendone una prima razionalizzazione funzionale ai processi di forecasting, anagrafica, ottimizzazione di medio e breve termine, gestione contrattualistica. Ciascun macro processo è stato modellato evidenziando le relazioni tra le singole unità processuali, le tipologie di dati e le informazioni che si andranno a generare e/o elaborare, gli elementi del sistema preposti allo sviluppo del singolo step implementativo. esempio delle modelizzazioni in corso Si è passati poi ad implementare il processo di ottimizzazione di medio termine con un applicativo, integrabile nel BPM, in grado di sviluppare e risolvere l algoritmo identificato per la minimizzazione dei costi di catena. L approccio alla minimizzazione dei costi di catena viene affrontato come un problema di ottimizzazione multidimensionale vincolata, definendo una funzione obiettivo del tipo min Ci( q ), dove C rappresenta, per la generica impresa i, la funzione di costo per la quantità i i i q i di risorsa che viene prodotta o, comunque, gestita, dato che copre sia costi di produzione che di logistica (gestione di scorte e di trasferimento fisico). Il modello di Programmazione MIP utilizzato viene completato con l inserimento di vincoli che impongono un limite inferiore, superiore o di uguaglianza, al valore delle variabili, e vincoli più 5

6 articolati che impongono ad una combinazione lineare dei dati e delle variabili, il rispetto di un limite in termini di vincoli produttivi e di continuità di flusso interne alla SC. Il modello viene poi trasportato sulla piattaforma tecnologica individuata, atta a definire una soluzione ammissibile del problema attraverso l utilizzo di algoritmi di calcolo dedicati. Sono, inoltre, state definite le specifiche funzionali per lo utilizzo degli agenti (in particolare lo agente di servizio) nel processo di forecasting. Come noto, nel processo di forecasting abbiamo alcuni parametri, i cui valori vanno opportunamente selezionati per ottenere previsioni quanto più possibile realistiche e che comprendono, ad esempio, l intervallo temporale, i vari coefficienti di smorzamento che controllano come i dati vecchi e quelli recenti entrano nella previsione della domanda futura, il periodo di stagionalità. Si tratta di dati che, in genere vanno impostati una prima volta, ma vanno poi controllati per eseguire il tuning del processo alle condizioni reali del mercato e per adattare tempestivamente il processo alle inevitabili variazioni di dette condizioni. Lasciare interamente questo compito alle imprese PMI è considerato, un po da tutti gli operatori, come eccessivamente sofisticato per le pratiche operative diffusamente adottate dalle PMI. E in questo contesto che il ricorso alla tecnologia degli agenti si presenta con un alto valore aggiunto, laddove si va a favorire la pratica del forecasting e, inoltre, nella maniera che punta a permettere le ottimizzazioni dell esercizio della supply chain non solo per l entità media della domanda prevista, ma anche per le attese variazioni che devono essere assorbite da scorte di sicurezza che siano coerenti col livello di servizio della catena ma che, normalmente, comportano costi notevoli. In pratica, l utilizzo degli agenti, in questo contesto, porta a concepire un processo di forecasting che potremmo definire adattivo. Att. 1.6 (RI/SP) Sviluppo del sistema software di implementazione dell SLMU [IBM][FOODNET-W-ENTERPRISE] IBM nella seconda fase di questa attività ha sviluppato una parte del sistema SLMU, le funzioni sviluppate sino ad ora sono state le seguenti: Gestione amministratore della Supply Chain Anagrafica della catena Gestione prodotto Gestione imprese fornitrici di risorse Anagrafica imprese Anagrafica dei trasportatori L implementazione è stata condotta nell ottica di una architettura Service Oriented (SOA) tramite l utilizzo della tecnologia dei portali software. W-Enterprise si è applicata nella razionalizzazione dei sistemi di comunicazione che soddisfino le esigenze delle varie realtà coinvolte nel settore (produttori, distributori, trasportatori), che per i prodotti deperibili si traduce non solo in una riduzione dei costi di trasporto e quindi nell acquisizione di valore aggiunto anche da parte della produzione, ma soprattutto nel miglioramento della qualità dei prodotti, in termini di freschezza e maturazione appropriata, oltre che alla riduzione delle esternalità negative, con la scelta del mezzo di trasporto più conveniente e che incontra meno ostacoli di percorso. 6

7 Il tempo, la velocità, l accuratezza delle transazioni, dei flussi informativi e dei processi distributivi rappresentano infatti fattori essenziali per le industrie che trattano prodotti caratterizzati da un breve ciclo di vita e/o durata di magazzino, in particolare prodotti destinati al consumo (prodotti alimentari). Att. 1.7 (SP) Attività di raccolta e di analisi dei dati forniti dall applicazione dell SLMU durante le sperimentazioni del dimostratore Non attiva Att. 1.8 (RI/SP) Studi sull uso della Etichetta Virtuale [ENEA][FOODNET-UNIV LECCE] In seguito ai recenti cambiamenti nella regolamentazione sull utilizzo delle frequenze, che hanno sostanzialmente reso possibile l adozione delle tecnologia UHF anche in Italia, lo studio di questa tecnologia innovativa è stato proseguito da ENEA anche nel primo semestre L Università di Lecce ha proceduto alla realizzazione di uno studio analitico sull etichetta virtuale. L idea di etichetta virtuale scaturisce dalla possibilità di utilizzare un sistema di gestione dati in uno scenario di tipo Business To Business (B2B), aggiungendovi informazioni utili alla tracciabilità dei prodotti Queste etichette intelligenti possono trasformarsi in badge sensoriali che registrano identità, situazioni, temperature ecc., o in postazioni che aggiornano lo stato di un magazzino, di uno scaffale, ecc. Due prerequisiti di base da soddisfare sono: 1. Contenere il costo delle etichette affinché si avvicini a quello del codice a barre; 2. Sviluppare uno standard mondiale di identificazione dei prodotti. I sistemi RFID si basano sull idea che all interno dell etichetta venga memorizzato solo il numero identificativo del prodotto. Questa estrema semplificazione dovrebbe consentire di sviluppare etichette molto semplici ed economiche. Il numero utilizzato coincide con un nuovo standard di codifica mondiale dei prodotti chiamato Electronic Product Code (EPC). L adozione della tecnologia RFID avrà un impatto significativo sulla Supply Chain, sia per le aziende produttrici sia per quelle di distribuzione che hanno individuato significativi cambiamenti a partire dagli stabilimenti di produzione, per passare dai centri di distribuzione e punti di vendita, sino ad arrivare all abitazione del consumatore e al servizio di riciclaggio dei rifiuti. I principali vantaggi per i retailers e per i produttori: Riduzione degli out of stock Riduzione dei furti Riduzione degli errori amministrativi Riduzione del personale Riduzione degli stock Riduzione del diverting Supporto a decisioni di marketing I principali vantaggi per i consumatori Disponibilità dei prodotti,la riduzione della rottura degli stock consentirà di migliorare il livello delservizio ai consumatori; I tempi di attesa alle casse.i tempi vengono sostanzialmente ridotti grazie alla rilevazione automatica dei prodotti nel carrello della spesa I principali ostacoli da superare: 7

8 L adozione della tecnologia RFID, non sarà immediata. Alcuni importanti ostacoli devono ancora essere superati: Vincoli economici. Affinché le etichette possano essere utilizzate su larga scala è necessario che il loro costo scenda sotto i 5 centesimi di euro. Vincoli tecnologici. La tecnologia RFID presenta alcune limitazioni che solo parzialmente potranno essere superate nel futuro. Definizione e adozione degli standard di codifica dei prodotti. Vincoli normativi. Come verrà illustrato più avanti la tutela della privacy costituisce un elemento sempre più rilevante e di attenzione sia delle autorità che dei consumatori. Le etichette elettroniche sono invasive e pervasive, al punto da consentire un tracciamento dei prodotti continuo, anche dopo la vendita delle merci. La loro attivazione va perciò subordinata al rispetto di regole e vincoli condivisi. Att. 2.1: (RI) Analisi dei requisiti di alto livello della piattaforma [IBM][FOODNET-UNIV LECCE] Nell ambito di questa attività, l università di Lecce ha individuato e analizzato alcuni servizi a valore aggiunto da implementare nella infrastruttura abilitante che consente lo sviluppo e la fruizione on line dei servizi necessari ad una rete di PMI. I servizi a valore aggiunto possano influenzare il successo dell intera iniziativa in quanto essi sono in grado di incrementare la proposizione di valore e l attrattività della piattaforma stessa. Ma, l importanza di tali servizi non si limita esclusivamente alla maggiore attrattività che consentono di ottenere. E infatti necessario sottolineare come, nella definizione del modello di revenue adottato dalle differenti piattaforme, tali servizi siano spesso scelti quale fonte primaria di profitto. Se da un lato è comunque vero che l applicazione di commissioni sulle transazioni realizzate all interno della piattaforma rappresenta ancora la più importante fonte di ricavi per tali piattaforme, dall altro si rileva una tendenza ad abbandonare tale tipo revenue. L integrazione dei servizi a valore aggiunto con l infrastruttura abilitante ha come obiettivo quello di agevolare l incontro e le transazioni tra i diversi attori, di instaurare relazioni di apprendimento e condivisione di conoscenza, considerati fattori strategici per l innovazione, nonché di permettere all utente di ottenere informazioni a supporto dei processi decisionali. L obiettivo è quello di identificare quei servizi che creano un luogo di incontro sul web di domanda ed offerta di prodotti agro-alimentari e di servizi ad essi correlati; un mercato in cui acquirenti e venditori si incontrano per negoziare liberamente e assegnare valore ai beni trattati. In prospettiva, l obiettivo è di agevolare, nell ambito del settore agro-alimentare, forme particolarmente profonde di integrazione, come, ad esempio, ordine online, auction, procurement etc. Non si tratta di progettare una vetrina per operatori economici, piuttosto, offrire uno spazio come il digital marketplace, in cui, rispetto ai canali tradizionali off-line, risulti più agevole non solo la ricerca della controparte e la successiva gestione della transazione, riducendone tempi e costi, ma anche e soprattutto la costituzione di cluster di attori economici. Lo studio ha incluso le seguenti attività: Definizione e analisi delle caratteristiche principali dei digital marketplaces Analisi dei dati statistici con l obiettivo di descrivere lo stato dell arte e la diffusione dei marketplace tra le imprese agroalimentari a livello europeo. 8

9 Analisi dei principali servizi transazionali di un marketplace Modellizazzione dei servizi Individuazione e analisi di alcuni servizi a valore aggiunto Standard e architettura tecnologica necessaria per l implementazione dei servizi di un digital marketplace. IBM ha continuato ad analizzare i requisiti di alto livello della piattaforma ed a disegnare un architettura ICT che rappresenta lo stato dell arte a livello tecnologico in grado di indirizzare le esigenze funzionali del sistema in maniera semplice e razionale e senza perdita di generalità garantendo la massima flessibilità del risultato finale. In particolare si sono studiate le interazioni esistenti fra una architettura basata sui servizi (SOA) e le evoluzioni delle tecnologie Web 2.0. Att. 2.2: (RI/SP) Infrastruttura di comunicazione Wired e Wireless [IBM][FOODNET-W-ENTERPRISE] IBM nella seconda parte di questa attività ha approfondito e documentato un modello architetturale di infrastruttura in grado di gestire l accesso al sistema in modalità multicanale tramite reti wired e wireless. Nella prima parte è stato analizzato il modello basato sull utilizzo della tecnologia Mobile Portal che in questa seconda fase è stato approfondito negli aspetti di dettaglio. In particolare è stato analizzato l impatto della costruzione di applicazioni che si basano sull utilizzo di un modello architetturale a servizi quando vengono considerati dei dispositivi mobile che si collegano da reti wired e wireless. W-Enterprise ha iniziato lo studio finalizzato all identificazione dei devices in funzione del processo operativo Applicazione sul vettore L'applicazione di una etichetta RFID sui vettori utilizzati nell'ambito della supply chain permetterebbe di monitorare i loro spostamenti sul territorio ed eventualmente lo stato dei prodotti da essi trasportati (temperatura, urti, manomissioni). Al fine di creare un sistema che sia in grado di fornire ai vari interlocutori un sistema di controllo dello stato di avanzamento del processo logistico è utile definire una serie di indicatori e di check point attraverso i quali creare un cruscotto attraverso il quale monitorare i processi logistici. Quando il vettore raggiunge tali punti, un messaggio viene inviato alla stazione di controllo. Tale messaggio oltre a contenere l'identificativo del vettore (attraverso il quale è possibile risalire al suo contenuto), potrebbe comunicare alcune informazioni sullo stato della merce trasportata rilevate attraverso dei sensori, o eventuali comunicazioni dell'autista. I punti di rilevazione potrebbero essere individuati: nelle aziende (per verificare l'arrivo e la partenza del vettore); negli snodi intermodali come stazioni ferroviarie o porti (per monitorare le tappe e verificarne i tempi di percorrenza); in altri punti per i quali risulta importante verificare il passaggio del vettore o il tempo di percorrenza per il raggiungimento. 9

10 Ovviamente si può anche pensare di permettere alla stazione di controllo di interrogare di sua iniziativa il singolo vettore per conoscerne posizione (tramite coordinate GPS) e stato dei prodotti (rilevato dai sensori). Per permettere all'operatore di verificare lo stato della merce (attraverso i sensori) e di comunicare con la stazione di controllo si potrebbe utilizzare un palmare (di tipo pocket pc) dotato di: lettore RFID, per leggere le etichette; bluetooth o altra tecnologia wireless, per dialogare con i sensori; GPRS/UMTS, per lo scambio dati; connessione telefonica, per permettere anche comunicazioni vocali con il trasportatore; antenna GPS, per fornire indicazioni sulla posizione del vettore. Inoltre il palmare potrebbe monitorare lo stato del carico e fornire allarmi sia alla centrale che all'autista. Applicazione sulla SKU I vantaggi dell'applicazione dell'etichetta a radiofrequenza alla SKU, sono sostanzialmente legati alla velocizzazione delle stesse funzioni permesse dall'applicazione del codice a barre. Questo perché la lettura (e scrittura) dell'etichetta è più veloce ed in molti casi automatizzata. In particolar modo parliamo quindi di registrazione di carico e scarico del magazzino e memorizzazione di dati importanti come il codice del lotto, la data di produzione e scadenza direttamente nell'etichetta. Applicazione sull'item La presenza dell'rfid sul singolo ITEM permetterebbe oltre alle stesse funzionalità viste per la SKU (carico e scarico magazzino), anche la possibilità di dare o ricevere informazioni sul prodotto all'utente finale. Quindi grazie alla presenza nel punto vendita di apparecchiature fisse (totem) o portatili (palmari), l'utente potrebbe ricevere informazioni dettagliate sul prodotto. Parliamo sia di informazioni riguardanti il prodotto specifico preso in considerazione in quel momento (quando e dove è stato prodotto, con quali materie prima, ecc), sia la tipologia di prodotto (consigli d'uso). Inoltre ipotizzando la presenza di sensori nel punto vendita, si potrebbe pensare di monitorare quanto tempo un utente si sofferma ad analizzare il prodotto stesso, se lo ripone a posto dopo aver analizzato un prodotto della concorrenza e quindi tracciare gli spostamenti del cliente stesso. Oltre a questo potrebbero anche essere automatizzate le operazioni di pagamento mediante la lettura delle etichette presenti nel carrello, che potrebbe essere effettuata dal carrello stesso. Si potrebbe pensare di dotare il carrello di una apparecchiatura che consenta la lettura degli RFID. Tale soluzione permetterebbe di utilizzare il carrello per visualizzare le informazioni sul prodotto (funzionalità prevista col palmare o totem) e anche per leggere il contenuto ogni qualvolta esso viene inserito, evitando così i problemi di lettura legati al posizionamento delle etichette e alle interferenze causate da alcuni tipi di prodotti (liquidi e metalli). In questo modo il cliente potrebbe conoscere l'importo della merce acquistata in tempo reale. Anche le operazioni di pagamento sarebbero velocizzate, in quanto l'operatore alla cassa visualizzerebbe in automatico il conto sul carrello o con un'apparecchiatura in grado di dialogare con esso, e avrebbe a suo carico solo il pagamento e non la verifica dei prodotti acquistati. Si potrebbe pensare ad effettuare controlli a campione per evitare truffe, o di dotare di carrello intelligente solo i cliente di fiducia. 10

11 Att. 2.3 Application Server per la fruizione di Web Services di tipo Multicanale e Multidevice [IBM] IBM ha definito gli standard di sviluppo per realizzare il cuore "applicativo" della piattaforma dei servizi. L analisi e la definizione è stata fatta in termini di : Architettura Applicativa di riferimento J2EE Guidelines per la definizione dell architettura applicativa Metodologia per la definizione dell architettura Architettura a layers L architettura a layers e lo standard J2EE Design Patterns Att. 2.4 (RI/SP) Non attiva Att. 2.5: (RI/SP) Sistemi per l accesso dell operatore umano al sistema LEMURE e interfacce con i dispositivi di monitoraggio e controllo dei Moduli di trasporto. [IBM][FOODNET-ENGINEERING] Nella seconda fase di questa attività IBM ha continuato lo studio di tutte quelle tecnologie che facilitano l accesso al sistema Lemure da parte degli operatori umani. In particolare sono stati analizzati gli aspetti legati al modello architetturale WOA (Web Oriented Architecture) che è una conseguenza logica di SOA ed Ajax (già analizzato nella prima parte dell attività). Come la SOA essa è una architettura per rappresentare servizi, è una implementazione della SOA in cui la piattaforma è il Web ed estende la raggiungibilità dell enterprise SOA, mettendo i servizi a disposizione della popolazione Web e fornendo servizi semplici ed autoesplicativi. Nell'ambito di questa attività, l'effort di Engineering si è concentrato sullo Studio delle caratteristiche progettuali delle interfacce utente per gli operatori della Supply Chain. Le applicazioni di gestione della Supply Chain possono risultare complesse per numero di funzionalità messe a disposizione, complessità delle informazioni da gestire, ecc.. L'uso di tecnologie tradizionali per lo sviluppo di interfacce web-based per questo tipo di applicazioni può portare a risultati poco soddisfacenti da un punto di vista dell'usabilità e della chiarezza espositiva, causa delle limitazioni del linguaggio HTML e delle relative tecnologie. Per risolvere questo problema, nel corso di questo semestre, è stato condotto uno studio approfondito sulle potenzialità offerte da nuove soluzioni che mirano a sviluppare interfacce web-based dinamiche e user-frendly sempre più simili alle interfacce di applicazioni stand-alone. La maggior parte di queste soluzioni utilizza tecnologie già note come AJAX e JavaScript; l'utilizzo di queste tecnologie risulta però complesso e oneroso in fase di sviluppo e di validazione e spesso crea problemi di compatibilità tra le diverse applicazioni client (web browser). Da qualche tempo sono disponibili diversi framework che ottimizzano lo sviluppo di questo tipo di interfacce e garantiscono una migliore portabilità sui diversi client. Nel corso di questo semestre si è posta l'attenzione sullo studio di Google Web Toolkit (GWT), un framework di sviluppo open source basato su Java che facilita lo sviluppo di interfacce web dinamiche. 11

12 In breve, GWT mette a disposizione un set di librerie Java per programmare leinterfacce, utilizzando appunto il linguaggio Java, e un compilatore Java-to-JavaScript che, a partire dal codice realizzato, fornisce una serie di file HTML e JavaScript utilizzabili su qualsiasi web browser. Attualmente i file così realizzati sono utilizzabili con i browser più diffusi, quali Internet Explorer, Mozilla Firefox, Safari e Opera. La possibilità di utilizzare la tradizionale programmazione Java garantisce un processo di sviluppo più facilmente controllabile rispetto alla programmazione diretta in JavaScript; utilizzando GWT, infatti, è possibile utilizzare un abituale ambiente di sviluppo (IDE) Java come ad esempio Eclipse ed avere quindi a disposizione strumenti di debug, controllo sintattico e gestione delle eccezioni. Le librerie GWT forniscono una serie di componenti grafici già predisposti che è possibile personalizzare (combo box, tabelle, ecc.); è inoltre possibile realizzare componenti più complessi che possono poi essere riutilizzati in diverse applicazioni. In questo modo è possibile rendere più efficace ed efficiente il riutilizzo del codice ed è quindi più facile realizzare interfacce coerenti ed uniformi. Att. 2.6: (RI/SP) Sistemi di supporto alle transazioni economiche B2B e gestione della tracciabilità delle risorse con Etichetta Virtuale [FOODNET-UNIV CATTOLICA] E iniziata l attività di ricerca attraverso l analisi delle diverse modalità di applicazione della rintracciabilità nel sistema agro-alimentare. Att. 2.7 (SP) Non attiva Att. 3.1 (RI) Definizione dell architettura, di sistema logistico di movimentazione risorse, di massima sinergia con l SLMU. [UNIV TV][FOODNET-CEMAT][FOODNET-PLASTOBLOK][FOODNET-SAPIO] L università di Tor Vergata ha effettuato uno studio su connettività, interfacce e sistemi innovativi di localizzazione. Il lavoro nell ambito dell attività 3.1 è stato condotto su due fronti separati: - lo studio e lo sviluppo di sistemi di comunicazione per il supporto della rete logistica di LEMURE; - lo studio e lo sviluppo di sistemi di localizzazione per il tracciamento della catena logistica di LEMURE; Lo studio rivela come EPCglobal fornisca una serie di standard che possono regolare gran parte degli aspetti di gestione di una catena logistica, dalla codifica delle informazioni alla loro acquisizione tramite ad esempio la tecnologia RFID, ai metodi per la loro gestione tra le diverse entità della catena. I diversi contesti coperti dal sistema di gestione integrato LEMURE renderanno necessario l utilizzo di diversi sistemi di comunicazione in particolare potranno essere sviluppati ed utilizzati sistemi di comunicazione: - PAN (Es. ZibBee) per la comunicazione tra terminali mobili e sistemi di acquisizione (Es. Lettori RFID); - LAN ( Es. WiFi) per le comunicazioni locali; 12

13 - Mobile (Es. UMTS, WiMax) per la comunicazione tra il sistema centrale e le unita mobili di trasporto. Lo stato attuale del sistema di posizionamento satellitare Galileo lascia presumere che almeno nella parte iniziale del progetto l attenzione dovrà essere focalizzata sul sistema GPS ed i suoi sviluppi SBAS. Lo studio effettuato induce a considerare con grande interesse le capacità di posizionamento offerte dai sistemi UWB visto il forte impatto che potrebbe avere la capacità di localizzare persone ed oggetti, in campi anche ristretti, con precisione sub metrica. In particolare questa possibilità potrebbe essere utilizzata per agevolare la gestione delle aree di stoccaggio e per offrire nuovi servizi in fase di distribuzione. I prossimi sviluppi, nella seconda fase di questa attività riguarderanno l individuazione di una piattaforma tecnologica in grado di racchiudere diversi aspetti quali: - sistema di elaborazione; - interfaccia; - comunicazione ai diversi livelli; - posizionamento; assicurando comunque un elevato grado di flessibilità ed espandibilità. Una prima ricerca ha portato all individuazione della piattaforma NOMADIK sviluppata da ST Microelectronic appositamente per applicazioni mobili. Al momento sono in corso i contatti per verificare la possibilità di adottare questa piattaforma per lo sviluppo dei terminali che verranno utilizzati in LEMURE. Nel corso del semestre Cemat ha iniziato l analisi del processo intermodale di trasporto. Nel processo intermodale si utilizzano più modi di trasporto in sequenza dalla porta di carico in partenza alla porta di scarico in arrivo ma non si ha rottura di carico perché la merce passa da un modo al successivo per trasferimento meccanico dell unità di carico che la contiene 13

14 Schema di INTERMODALITA GENERALE intermodalità marittima terrestre = trasporto combinato (TC) container posizionamento. strada-rotaia strada-mare terrestre. container. NA NA ACC ACC NA = TC non accompagnato ACC = TC accompagnato In particolare il processo di analisi ha riguardato il sistema intermodale strada rotaia, nell ambito del quale opera Cemat. La struttura operativa Il TC strada-rotaia NA combina in sequenza cinque operazioni: vezione ferroviaria nella tratta più lunga e centrale di un trasporto operazioni di movimentazione delle UC negli inland terminal vezione stradale nelle due tratte terminali più brevi 14

15 I 9 attori del TC strada-rotaia NA Sulla base dello schema esposto Cemat sta sviluppando l analisi dei processi implicati al fine di identificare le variabili da ottimizzare attraverso l esercizio dell SLMU. L analisi dell architettura del sistema logistico è stata approfondita da Sapio soprattutto sugli aspetti di ogni singola azienda che influenzano l intera supply chain in relazione all utilizzo di gas per il confezionamento alimentare e per i Moduli di trasporto. Le principali variabili del sistema di confezionamento che incidono sul sistema logistico sono: 1. Approvvigionamento dei gas: la scelta del sistema di approvvigionamento (gas compresso e liquefatto) è in funzione dei consumi dell azienda utilizzatrice, quindi si tratta di una scelta di tipo tecnico economico. Le forme di stoccaggio del gas sono di diverso tipo secondo i volumi richiesti: o Bombole per gas compressi (la pressione di carica dipende dal gas o dalla miscela contenuta) con capacità di 40-50L; o Pacchi bombole con capacità di L; o Serbatoi per gas criogenici (Biossido di Carbonio e Azoto) di varia capacità 3000, 5000 e Litri. Il cliente effettua un ordine di approvvigionamento a Sapio tramite fax. Gli ordini arrivano all ufficio spedizioni della Filiale Sapio di riferimento, che realizza i Programmi di preparazione e riempimento dei recipienti in funzione dei percorsi da far effettuare ai trasportatori. Questi Programmi vengono consegnati ai capiturno i quali, a loro volta, li affidano al personale dedicato all evasione degli ordini da magazzino se i prodotti sono disponibili, altrimenti coordinano le attività di produzione. 15

16 Al termine di queste fasi operative i Programmi prima di essere riconsegnati all ufficio spedizione vengono compilati in modo che evidenzino l avvenuta evasione o meno degli ordini. Nel caso dei liquidi criogenici, bisogna distinguere il caso in cui, presso il cliente, è installato il supporto della telemetria. In questo caso, il cliente firma un accordo nel quale si stabilisce che al di sotto di un prefissato livello si debba effettuare uno scarico in serbatoio pari al livello di reintegro. La modalità di evasione degli ordini è identica a quella precedentemente descritta con l unica differenza che non avviene una richiesta di ordine scritta. Tempi di confezionamento: variano in funzione delle caratteristiche della matrice alimentare del prodotto da confezionare come porosità e dimensione. Facendo una media dei tempi di confezionamento fra le varie aziende visitate si può affermare che si va da un minimo di 5 sec ad un massimo di 15 sec. Il tempo di confezionamento dipende anche dalla tipologia di macchina confezionatrice. Le macchine che confezionano in atmosfera modificata operano secondo 4 tipologie fondamentali. Le prime due corrispondono alle classiche Form Fill Seal (FFS) rispettivamente orizzontale e verticale, modificate per l introduzione dell atmosfera. Per queste macchine si usa spesso il termine di gas flushing in quanto una lancia di alimentazione, che entra nel tubolare formato dal film che si svolge dalla bobina, introduce l atmosfera selezionata che sostituisce l aria presente. Queste macchine portano ad una progressiva diluizione dell aria nell atmosfera modificata e non garantiscono quindi una completa eliminazione dell ossigeno atmosferico. A volte queste macchine prevedono delle modificazioni al sistema saldante per garantire un più lungo tempo di saldatura e quindi una maggiore sicurezza d ermeticità. Le macchine più diffuse sono quelle che derivano dalle confezionatrici sottovuoto (si usa spesso il termine di confezionatrici in sotto-vuoto compensato ) come le macchine a campana e termoformatrici. Nelle prime la confezione contenente il prodotto (generalmente una busta o un sacchetto) viene posta sotto-vuoto e poi riempita dall atmosfera selezionata; il ciclo può essere ripetuto più di una volta per maggiore garanzia. Le seconde sono macchine termoformatrici sotto-vuoto, modificate per l introduzione dei gas. Da una foglia di laminato plastico piuttosto spessa si forma una vaschetta che poi viene riempita con un prodotto ed in seguito, sulla stessa macchina ed all interno di un apposita stazione, la vaschetta viene evacuata e riportata a pressione atmosferica per l introduzione dell atmosfera modificata. Le macchine confezionatrici del tipo Form Fill Seal (FFS) assicurano un minor tempo di confezionamento oltre che una maggiore garanzia della miscela presente nelle confezioni. dimensione e peso delle singole confezioni: di seguito si riportano alcuni dati raccolti presso diverse aziende. Prodotti interi freschi: Prodotto Peso Peso medio Uva 1000 g 2000 g 750 g Orate 200 g 180 g 190 g Spigole 200 g 180 g 190 g 16

17 Dimensioni delle singole confezioni (cm) Uva 12x20x12 15x20x15 Orate 25x12x5 30x18x5 Spigole 25x12x5 30x18x5 Prodotti di IV gamma Prodotto Peso Peso medio Melanzane 200 g 230 g 300 g 500 g 307 g Zucchine 200 g 230 g 300 g 500 g 307 g Peperoni 200 g 230 g 300 g 500 g 307 g Pomodori 200 g 230 g 300 g 500 g 307 g Dimensioni delle singole confezioni (cm) Melanzane 10x15x3 15x20x3 Zucchine 10x15x3 15x20x3 Peperoni 10x15x3 15x20x3 Pomodori 10x15x3 15x20x3 Prodotti semidry Prodotto Peso Peso medio Melanzane 200 g 230 g 300 g 500 g 307 g Zucchine 200 g 230 g 300 g 500 g 307 g Peperoni 200 g 230 g 300 g 500 g 307 g Pomodori 200 g 230 g 300 g 500 g 307 g Dimensioni delle singole confezioni (cm) Melanzane 10x15x3 15x20x3 Zucchine 10x15x3 15x20x3 Peperoni 10x15x3 15x20x3 Pomodori 10x15x3 15x20x3 Prodotto da forno Prodotto Peso Peso medio Pane 250 g 500 g 1000 g 583 g Focaccia 300 g 350 g 325 g Pizza 200 g 300 g 250 g Torte 2000 g 2500 g 3000 g 2500g Dimensioni delle singole confezioni (cm) Pane 20x25 20x30 35x30 Focaccia 30x30 35x40 Pizza 30x30 35x40 Torte 30x30 35x35 40x40 Pasta Prodotto Peso Peso medio Pasta fresca 250 g 500 g 375 g Pasta fresca all uovo 250 g 500 g 375 g Pasta stabilizzata 250 g 500 g 375 g Dimensioni delle singole confezioni (cm) Pasta fresca 15x20 20x30 Pasta fresca all uovo 15x20 20x30 Pasta stabilizzata 15x20 20x30 temperatura ottimale di trasporto se fresco: 0 4 C 17

18 shelf life del prodotto non confezionato e confezionato: Shel life MAP Shelf Life Aria Shelf Life Classe di prodotto da Shelf life MAP ada Aria A molluschi freschi interi biscotti e torte secche prodotti da forno torte con creme creme di pasticceria impasti pesce fresco erbe e spezie fresche pasta fresca crostacei verdura fresca verdura di IV gamma Lotti minimi e massimi di trasporto: il lotto è una quantità omogenea per composizione e condizioni produttive. Questo concetto può essere interpretato in vari modi in quanto nessuna norma (volontaria o cogente) stabilisce dei limiti precisi. Il lotto minimo è la quantità che si avvicina il più possibile alla singola confezione di prodotto. Così, ad esempio, nella filiera del pane il concetto di lotto può giungere fino alla singola unità di prodotto oppure può essere limitato all insieme di prodotti di una stessa infornata. Nella filiera dell ortofrutta il lotto di prodotto può essere l unità di consegna conferita da un determinato produttore, una determinata unità di prodotto calibrata e miscelata, una singola cassetta oppure tutta la merce confezionata in un determinato lasso di tempo (giorno, mattino o sera). Vista la difficoltà nel modelizzare delle realtà così diverse, si è ritenuto opportuno assumere come lotto la quantità di prodotto massima trasportabile all interno di un modulo di trasporto. Quest ultima è stata quindi definita pari a un pallet ISO indipendentemente dal peso. Dimensione dei moduli di trasporto: la dimensione è stata definita pari a un pallet ISO. Condizionamento dei moduli di trasporto: potrà essere condizionata sia la temperatura sia l atmosfera modificata. Il modulo di trasporto, inteso come contenitore isotermico refrigerato dotato della possibilità di contenere al suo interno l atmosfera modificata, è attrezzato di apposita apparecchiatura per entrambe le tipologie di condizionamento denominata Modulo di Servizio. Il modulo di servizio è una struttura analoga al modulo di trasporto avente la funzione di proteggere e trasportare non prodotti agroalimentari, ma le apparecchiature per il condizionamento in atmosfera e temperatura del modulo di trasporto stesso. Il modulo di servizio può essere agganciato alla piattaforma intermodale e viaggiare come se fosse un modulo di trasporto per prodotti agroalimentari. Al suo interno si trovano l unità di ricarica freddo e il miscelatore dei gas. Per l utilizzo di queste apparecchiature è necessario che modulo di servizio e modulo di trasporto si trovino vicino uno all altro. Non è possibile effettuare le procedure di condizionamento durante il trasporto infatti, per il funzionamento dell unità di ricarica freddo e del mixer sono necessarie: collegamento elettrico, gas alimentari tra cui azoto. La necessità della presenza dell azoto deriva dal fatto che per il funzionamento dell impiantistica pneumatica sul mixer occorre aria compressa o, in alternativa, azoto. Il modulo di servizio presenta due lati 18

19 dotati di porte per poter accedere ai comandi del mixer e ai collegamenti elettrici e gas. Di seguito è riportato uno schema del modulo di servizio con la vista senza pareti e con le pareti. Legenda: B = mixer; C = non realizzato; D = non realizzato; A = unità di ricarica freddo; E = piastra di supporto; F = piedini smontabili. Tempi di gestione dei sistemi di controllo e registrazione ai fini della tracciabilità. Il sistema di rintracciabilità si fonda sull integrazione di diverse strutture: quelle riguardanti le informazioni logistiche e quelle riguardanti le informazioni sulle tipologie di prodotti e sugli attori che compongono la filiera. Queste informazioni viaggiano insieme al modulo di trasporto e comunque ad ogni confezione di prodotto. L aspetto di rintracciabilità emerge anche nella fornitura del gas per il confezionamento dei prodotti freschi, sia esso costituito da una confezione tradizionale o da un Modulo di Trasporto. Infatti, presso i punti di carica delle bombole per gas alimentare si applica la seguente procedura al fine di registrare la movimentazione dei recipienti con tutti i dati di tracciabilità della lavorazione e dei lotti consegnati. 19

20 I terminali mobili permettono di leggere i BARCODE applicati alle bombole sia per il controllo scadenza collaudo sia in fase di riempimento per controllare la congruenza prodotto-bombola e per l associazione del lotto ai fini della rintracciabilità. Le informazioni viaggiano in radiofrequenza ad un access point collegato alla rete di stabilimento. La procedura ha le seguenti funzioni: gestione anagrafica Bombole con i seguenti dati: o matricola bombola o tipo bombola o capacità in litri o data costruzione o data collaudo o pressione di collaudo o pressione di prova o peso o fabbricante o prodotto o BARCODE gestione degli impianti di rimpimento: N postazione alcune postazioni sono sempre associato allo stesso prodotto in altre, soprattutto dove si gestiscono miscele, è variabile di volta in volta. Funzione di riempimento: l operatore in fase di riempimento mette la cesta con le N bombole nell impianto e dovrà leggere il barcode della postazione e dichiarare il prodotto presente nell impianto. Prima di agganciare le valvole delle bombole dovrà leggere il barcode di ogni bombola e il programma evidenzierà eventuali bombole con data di collaudo in scadenza e le eventuali incompatibilità prodotto bombola. Questa lettura scarica il magazzino bombole vuote e carica il magazzino per prodotto e tipo bombola. Lettura barcode bombole per visualizzazione stato: una funzione specifica permette di leggere il codice a barre della bombola e visualizzare i dati della bombola e segnalare la scadenza del collaudo. Stampa etichette: su postazione fissa è presente un programma per stampare le etichette barcode da associare alle bombole Funzione di associazione: ad ogni bombola verrà applicato un barcode progressivo e univoco e questa funzione permette di associare il barcode letto al n di matricola letto sulla bombola Att.3.2 Modellizzazione ad agenti del sistema logistico di movimentazione fisica delle risorse. [FOODNET-SAPIO] Tenendo presenti le procedure di utilizzo del modulo di trasporto e considerado le informazioni raccolte nello sviluppo dell attività 3.1 è stato possibile studiare una prima versione di modello logistico che combini le procedure standard di produzione con l utilizzo del modulo. 20

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