RFID per automazione di produzione e logistica

Stone Italiana: la fabbrica digitale grazie alla soluzione StoneID integra i dati di produzione e logistica

Settore Applicativo

RFID per l’automazione di processo e la logistica

Settore di Mercato

RFID per il manufacturing (marmo e quarzo ricomposto)

Tecnologia

RFID Passiva in banda UHF

Rivenditore

F.C.S. Solutions SrL – www.fcssolutions.it – Top Solution Partner End User

Stone Italiana SpA – www.stoneitaliana.com

Stone Italiana nasce a Verona nel 1979, affermandosi nel tempo come una delle aziende più all’avanguardia nella produzione di quarzo ricomposto per pavimenti, rivestimenti, piani cucina e bagno.

Alla produzione di simili superfici si aggiungono via via elementi nuovi e diversi, tanto che negli anni l’azienda veronese ha fornito materiali per progetti come la metropolitana di Dubai, la “nuvola” di Fuksas (l’avveniristico centro congressi di Roma) ed i negozi di grandi nomi della moda italiana, tra cui Armani, Fendi, Nike e Swatch.

Attualmente l’organico di Stone Italiana è formato da 120 persone, con un fatturato intorno ai 30 milioni di Euro, suddiviso tra mercato italiano (35%) ed estero (65%) e basato su due stabilimenti produttivi, uno a Zimella nel veronese ed uno a Villesse, in provincia di Gorizia.

La sfida: aspettative di Stone Italiana, problema o miglioria da apportare

Il prodotto Stone Italiana è caratterizzato da un processo produttivo altamente avanzato e controllato: un materiale composito, destinato al settore edilizio, a base prevalentemente di quarzo, realizzato sia in grande formato (120×120 cm e 140×305 cm) sia in formato marmette ed in spessori differenziati.

Poiché i materiali immagazzinati sono un’importante risorsa aziendale, nonché un costo notevole, la prima esigenza di Stone Italiana consiste nel disporre di informazioni corrette e puntuali sulla quantità e qualità del materiale a disposizione, nonché la possibilità di eseguire inventari precisi in tempi rapidi per fare del magazzino un asset aziendale di valore, evitando sia out-of-stock, che si traducono in disservizi per il cliente, che eccessi di magazzino, dallo strascico economico oneroso per l’azienda.

A ciò si affianca un’altra aspettativa: rendere più lean e efficiente la quotidiana gestione degli ordini, delle spedizioni e delle scorte dei vari materiali e dei possibili riordini di merce già consegnata, un obiettivo questo che poggia sulla conoscenza della localizzazione e della disponibilità dei materiali.

Soluzione StoneID: dalle domande alle risposte

Per rispondere a simile migliorie gestionali attese da Stone Italiana, F.C.S. Solutions ha customizzato il processo StoneID, brevettato e già sviluppato in altri contesti aziendali nel settore della pietra naturale. (LINK per conoscere StoneID in Antolini Luigi & C.)

Dopo la fase preliminare di progettazione, test sul campo, installazione dell’hardware e realizzazione del software con relativa integrazione con il gestionale esistente, ad oggi StoneID opera come progetto pilota per la gestione avanzata con tecnologia RFID del materiale più importante prodotto da Stone Italiana: le lastre 305 x 140 (RFID per automazione di processo e logistica).

Soluzione RFID StoneID in Stone Italiana - RFID automazione logistica

Lastre prodotte da Stone Italiana e dotate di smart label RFID custom

Pur essendo il processo produttivo in Stone Italiana flessibile e dinamico, adattandosi cioè alle specifiche richieste dei clienti nella dimensione e nello spessore del manufatto prodotto, è possibile tratteggiare un processo operativo più usuale, per meglio cogliere i cambiamenti apportati dall’innesto tecnologico.

Nel fine linea delle lastre grezze, quando l’impasto iniziale ha subito i trattamenti necessari, dette lastre vengono raggruppate in pacchi di diverse dimensioni, sottoposte ad un controllo di qualità e trasferite poi con il muletto nel deposito o direttamente nell’impianto di lucidatura, in base alle esigenze produttive; in questa fase l’operatore addetto scriveva direttamente sulla superficie della lastra le informazioni relative al lotto prodotto, permettendone così d’ora in poi il riconoscimento visivo.
E’ qui che si inserisce l’RFID, tramite l’apposizione del tag sul pacco delle lastre grezze, d’ora in poi seguito elettronicamente nei suoi spostamenti come unità, per poi differenziare l’attività (e quindi il tipo dell’etichettatura) a seconda che vengano realizzate lastre lucide finite o lavorati.

Terminate queste operations, la merce è raccolta nella zona di carico ed imballata, a seconda delle esigenze di consegna, in pallet, in casse o in legacci, prima identificate da un’etichetta cartacea con tutte le informazioni di destinazione, ora invece dotate di una propria identità elettronica (tag RFID).

Il pacco grezzo dotato di tag RFID viene poi mandato sulla linea di lavorazione, dov’è tracciato (in automatico a Zimella e tramite lettore mobile hand-held a Villesse) per segnalare al sistema che quel preciso pacco grezzo entra in lucidatura (e gestire così sia la tracciabilità che il carico/scarico a magazzino del grezzo): RFID, quindi, per l’automazione di processo.

Stabilimento di Zimella: reader ed antenne RFID tracciano in automatico le lastre in linea di produzione

Poi, al termine della linea di lavorazione, vengono apposte su ogni lastra lavorata le etichette RFID, qui battezzate in base alla loro qualità tramite la scrittura di quest’informazione sia nella memoria del tag che nel sistema, trasmessa poi al gestionale (RFID per la logistica).

L’ostacolo maggiore vissuto in questa fase produttiva riguarda l‘etichetta RFID: abbastanza sottile da poter essere incollata sul dorso delle lastre, resistente all’ambiente industriale e con un robusto adesivo da poter affrontare le intemperie (le lastre sono immagazzinate sia all’interno dei capannoni che in piazzali all’esterno), il tutto senza intaccarne le performance tecnologiche.

Problema, questo, bypassato tramite la realizzazione di smart label RFID custom, che hanno reso necessario riscrivere il software di StoneID e modificare le stampanti: le smart label Squiggle sono state così inserite in un apposito supporto PE con un potente adesivo, capace di incollarsi sulla costa della lastra senza necessità di altre colle.

Perché RFID?

L’RFID della Soluzione StoneID risponde prontamente alle aspettative della produzione e logistica:

facilità di lettura a distanza indipendentemente dalle condizioni esterne (sporco, polvere, ecc.),
possibilità di scrivere informazioni sulla memoria del tag in modo dinamico,
lettura automatica del tag RFID, quindi senza l’intervento dell’operatore,
velocità di lettura molto elevata e discreta permeabilità delle onde radio rispetto al materiale.

Come risultato dai test sul campo, la tecnologia RFID permette di gestire sia l’apposizione dei tag sull’esterno del pacco o del contenitore (strategia attualmente percorsa in questa fase del progetto) sia il loro inserimento all’interno del materiale in produzione (obiettivo da raggiungere in futuro).

Risultati e benefici

«Con i primi test sul campo realizzati con il supporto di RFID Global – spiega Marco Ferlini, Managing Director di F.C.S. Solutions – abbiamo verificato la permeabilità del materiale utilizzato per fabbricare lastre e lavorati (impasto di resine e quarzi) alle onde radio UHF del sistema RFID, potendo così individuare la configurazione ideale. In particolare, abbiamo apposto l’etichetta RFID in diverse posizioni: all’esterno delle scatole in legno o in cartone contenenti i materiale lavorati (le mattonelle), sulla “costa” delle lastre già lavorate ed “annegata” nel materiale stesso, ossia nell’impasto sottoposto poi alle varie fasi lavorative tra cui la cottura a 200 °C, con esito positivo in tutte le varianti testate.»

Una volta scelta la prima versione di applicazione del tag RFID, le prove hanno poi confermato la capacità del sistema RFID sia fisso che mobile a rilevare in modo continuo i dati ospitati nell’etichetta ad una distanza di circa 2,5 mt.

Anche gli stress-test sono stati superati senza particolari difficoltà: tra le simulazioni di casi difficili e complessi, l’identificazione di scatole dotate di tag RFID disposte sul pallet (dalle 28 alle 36 scatole) in modo da coprirsi vicendevolmente, quindi in una posizione meno favorevole rispetto alla direzione del campo elettromagnetico, ma anche in queste condizioni la lettura in radio-frequenza è stata molto rapida (tutti i tag sono stati letti in un tempo variabile tra uno e due secondi, in base al numero dei tag stessi) e priva di errori, preannunciando così la possibilità di inventari in tempi rapidi e precisi.

Su queste premesse e dopo il roll-out della soluzione StoneID, sono state così raggiunte importanti mete migliorative da quando il progetto è a regime (novembre 2015):

Aggiornamento automatico dei dati di produzione e loro disponibilità nel gestionale, potendo così conoscere in tempo reale non solo quanta merce è disponibile e già prodotta o immagazzinata, ma anche lo stato di avanzamento degli ordini che spesso si traduce in un importante servizio al cliente.

Inventari più frequenti, rapidi ed efficaci: prima dell’avvento dell’RFID erano richieste circa 5 giornate/uomo per stabilimento, ora ridotti a 2 giorni/uomo in totale per i due stabilimenti (cioè un operatore per stabilimento completa l’inventario in una giornata!).
L’inventario a regime interessa in totale 600 pacchi di lastre grezze e circa 23.000 lastre lucide: semplificando e riducendo considerevolmente i tempi necessari per la rilevazione delle giacenze, è così possibile effettuare l’inventario più volte all’anno, ottenendo un migliore controllo e gestione del magazzino che, non di rado, rappresenta un onere aziendale considerevole.

Generazione automatica dei documenti all’invio della merce: questo genera non solo un risparmio considerevole del tempo, ma anche un miglior controllo sulla preparazione dei carichi ottimizzando il flusso dei materiali spostati dalla sede di Zimella (Verona) a quella di Villesse (Gorizia) e viceversa, migliorando a sua volta il controllo del materiale caricato grazie ad una più precisa corrispondenza tra gli ordini effettuati dal cliente ed il materiale effettivamente inviato.

E’ oggi possibile sapere con precisione non solo quanta merce è prodotta, ma anche dove si trova, risparmiando tempo nella ricerca: le lastre poggiano infatti su cavallette, ciascuna dotata di tag RFID con una particolare codifica che identifica la posizione delle lastre (RFID per la logistica).

Particolarmente apprezzato in Stone Italiana anche il grande risparmio di tempo derivante dall’automatizzazione delle spedizioni e dall’abbattimento degli errori umani legati all’invio di merce sbagliata o alla realizzazione di documenti incompleti o errati, che si traducevano in costi nascosti non trascurabili, soprattutto considerando il flusso pressoché continuo di merce tra gli stabilimenti di Zimella e Villesse.

Architettura RFID

L’architettura RFID in Stone Italiana opera alla banda UHF ed è composta da:

Controller Long Range Reader LRU1002 collegato a 2 antenne per tracciare in automatico le lastre ad inizio linea di lucidatura (sede di Zimella),

Stampanti Toshiba con modulo RFID integrato per la stampa ed il battezzo del tag RFID da apporre sul pacco del materiale grezzo e sulle lastre,

RFID mobile computer Merlin WLAN a polarizzazione lineare per la gestione ordinaria ed a polarizzazione circolare, principalmente per gli inventari,

Controller mobile RFID Handheld Bluetooth, utilizzato all’inizio della linea di lavorazione nello stabilimento di Villesse per l’identificazione dei pacchi di lastre grezze,

oltre 100.000 Tag UHF Film Label (modello Squiggle di Alien Technology), apposte sui pacchi del grezzo e sulle lastre lavorate.