Conocimiento

Implementación de las impresoras RFID y las etiquetas inteligentes

9 de Septiembre de 2016

Impresoras RFID y las etiquetas inteligentes

Cada nueva implementación RFID en aplicaciones de logística principalmente necesita de periféricos externos como impresoras de etiquetas adhesivas con capacidad de leer y/o grabar el chip RFID, aplicadores automáticos de etiquetas y también componentes como postes luminosos, sirenas de aviso, luces leds, monitores y dispositivos de disparo como sensores de accionamientos. Estos sistemas mejoran las capacidades de un sistema RFID, control de dispositivos de E/S, funciones de temporización del sistema de control y ofrecen capacidades de encendido/apagados para diversos procesos.

Los periféricos también ofrecen una interacción con las personas más humana con el hardware RFID asistiéndonos en los sistemas automáticos de captura de datos y en la seguridad del sistema.

Las impresoras RFID en un sistema automatizado RFID utilizan a menudo puntos de impresión comunes de la cadena de suministro entre el fabricante o distribuidor. Como los sistemas actuales de identificación automática utilizan el código de barras, la conversión a un sistema RFID será un cambio incremental. Unos de los primeros pasos será la compra de una impresora con capacidad RFID, o adecuar la actual impresora con un sistema RFID.

 

Impresora Toshiba RFID Ready

Impresora Toshiba B-EX4T1

 

Las etiquetas inteligentes

Las impresoras RFID Ready representan un sistema de marcaje que cumplen con los requisitos de identificación mediante RFID y código de barras, en un único equipo. El sistema utiliza una etiqueta adhesiva estándar con un código de barras impreso con un inlay RFID insertado en el reverso de la etiqueta. Es lo que se denomina Smart Label o etiqueta inteligente y dispone habitualmente de información que puede ser leída por los humanos (texto y números) impresa.

Con el inlay RFID integrado nos ofrece una identificación sin necesidad de tener un campo libre de visión de la etiqueta lo que nos permite automatizar funciones y serializar inventarios.

La utilización de una impresora para etiquetas inteligentes es la vía más rápida para gestionar una integración RFID por que se integra fácilmente en los procesos existentes de cada negocio, estructuras de datos y con la estructura de la red interna de la empresa. La impresora RFID sustituye simplemente la impresora no-RFID manteniendo el proceso de la aplicación de la etiqueta de la misma manera. El mismo servidor de impresión y las mismas conexiones de red que se utilizaban se pueden utilizar ahora con la nueva impresora.

 

Conjunto de etiquetas inteligentes - Smart Labels

Etiquetas adhesivas RFID UHF EPC

 

 

Pegado y envío

Las etiquetas pueden ser impresas y aplicadas inmediatamente antes del envío a los clientes. Esta aplicación es uno de los caminos más rápidos para cubrir con el mandato de un cliente. Sin embargo, el pegado y envío no ofrece ningún beneficio de los que la RFID ofrece a excepción de la verificación del envío.

Cuando las empresas alcanzan el punto en que el pegado manual de las etiquetas en las cajas supera el coste automatizado del etiquetado individual de cada producto o de las cajas durante o después del proceso de producción, entonces se puede planear adecuadamente una implementación a gran escala.

Impresora Toshiba con aplicador

Aplicador de etiquetas APLEX

 

La selección de la etiqueta

Antes de la compra de una impresora RFID, se debe de estudiar cada caso individualmente para determinar exactamente que tag es el correcto para la aplicación.

El análisis de casos realizados con éxito incluyen una detallada evaluación del contenido de las cajas y el efecto que produce en los campos magnéticos RF, así como el material de embalaje, la superficie para elegir el adhesivo correcto, el diseño del embalaje y el método de aplicación de la etiqueta.

Como ejemplo de ellos podemos ilustrar el ejemplo de una caja de cartón llena de botellas de vino, el líquido afecta negativamente al campo RF UHF, pero dentro de la caja llena de botellas dispondremos de una zona muy aireada (sin vino), en la parte superior de la caja donde se sitúan los cuellos de las botellas. Será en la zona superior de la caja donde deberíamos de alojar la etiqueta RFID para que el líquido de las botellas interfiera lo mínimo.

 

Tamaño de la etiqueta

El tamaño de la etiqueta debe de ser lo suficientemente grande para que quepa toda la información que deseamos imprimir así como información adicional que contenga el tag y que queremos visualizar o informar cómo podría ser el logo EPC para informar que estamos utilizando un tag homologado EPC.

El tamaño de la etiqueta también debe de ser apropiado para la caja donde se deba de aplicar, tener en cuenta la compatibilidad del adhesivo de la etiqueta con la superficie de las cajas, el método de pegado, el entorno en el que las cajas viajarán y también tener en cuenta los requisitos del aplicador de etiquetas que dispongamos.

El tag RFID de la etiqueta debe de ser homologado o compatible con los sistemas del cliente que reciba los productos. Algunos de estos requisitos pueden ser algún estándar que el cliente utilice para leer los tags, la frecuencia de operación del tag (no todos los países operan en la misma frecuencia) y la cantidad de memoria del tag, capacidades de lectura/escritura o longitud del número EPC.

 

Etiquetas RFID en bobina

Etiquetas RFID EPC en bobina

 

Tipo del Tag

El tag RFID de la etiqueta inteligente debe de ser el apropiado para los objetos que se encuentran dentro de la caja ya que cada material tiene un efecto distinto en el campo RF. Especialmente difícil serán los tags en entornos acuosos, metálicos o con un alto índice de carbón o contenido en sal. Estos materiales afectan las señales RF que vienen del lector RFID y que intentan alimentar el tag de la caja para leer o escribir.

 

Compatibilidad con la aplicador

Considerar la compatibilidad de las etiquetas con la etiquetadora incluyendo las dimensiones mínimas/máximas de la etiqueta y el formato de las etiquetas, en bobina o en petaca.

Aplicador APLEX para Toshiba

 

Calidad

La calidad de la etiqueta es de vital importancia. Este medio debe de proporcionar unos resultados consistentes y fiables. Si la calidad varía dramáticamente de una bobina a otra, o inclusive peor, de un tag a otro tag, el sistema se volverá realmente inestable e ineficiente. Es crítico tomar el tiempo y atención suficiente en la selección del proveedor y la calidad para tener éxito en cualquier implementación RFID.

 

Métodos de impresión

La superficie de la etiqueta debe de ser la apropiada según el método de impresión que se elija. Existen 2 tipos de impresión típicos para las impresoras industriales de código de barras e impresoras RFID y ambos sistemas tienen pros y contras.

► Transferencia térmica: utiliza el calor del cabezal térmico para transferir la tinta desde la cinta a la etiqueta. Cuando las etiquetas necesitan tener un largo periodo de vida en la cadena de suministro esta técnica es la adecuada ya que la impresión no se borra por la exposición bajo el sol o calor. Por el contrario tienen un coste mayor por etiqueta puesto que necesitamos un consumible, la cinta, y para los sistemas RFID se aconseja utilizar impresoras con sistemas de ahorro de cinta y cabezal en vértice para no dañar los chips por la presión del rodillo con el cabezal.

► Térmico directo: el papel dispone internamente de una emulsión térmica que con el calor del cabezal reacciona y se “quema”.

Este sistema ahorra en costes y las impresoras son más fáciles de mantener y suelen ser más simples. Ahora bien, no se recomienda para sistemas que la etiqueta tenga que sobrevivir o estar expuesta al exterior durante periodos prolongados.

 

Posición del inlay RFID en la etiqueta

El tag RFID debe de estar posicionado para que se alinee perfectamente con el grabador o antena de la impresora RFID, de forma que pueda ser leída o grabada de forma sencilla.

Según los modelos de impresora la posición del tag o inlay variará de posición ya que la antena se encuentra según cada fabricante.

Si la posición no cuadra con la posición de la antena RFID de la impresora entonces no podremos utilizarla en modo por defecto y deberemos de programar una calibración para cada una de las etiquetas para posicionar el tag sobre la antena, leer y/o grabar el chip RFID, reposicionar nuevamente para entonces imprimir. Esto provocará un desgaste de ejes y rodillos de arrastre por lo que tendremos costes superiores en mantenimiento.

 

Posición inlay en etiqueta RFID

 

Posibles problemas

Tag sin actividad

Se pueden encontrar tags que no tengan actividad, que no sean detectados por el sistema de lectura del sistema o por la propia impresora al emitir la etiqueta. Este es uno de los principales problemas que los fabricantes de etiquetas inteligentes deben de afrontar y por extensión el usuario o empresa.

La calidad del tag y su rendimiento necesitan que sean elementos fiables y constante a lo largo del tiempo. Si el tag se puede leer pero necesita de más energía para que se active y, por tanto, necesita de más tiempo en la zona de interrogación, también es un problema puesto que toda la cadena se verá afectada o nos reportará errores.

El rendimiento de los tags debe de ser muy fiable y con resultados positivos repetitivos para asegurar convenientemente la rentabilidad de los procesos.

Muchas impresoras tienen un sistema de verificación de las funciones de los tags y desechar los que no cumplan los requisitos imprimiendo claramente sobre la etiqueta que ésta ha quedado invalidada. Así, los datos serán de nuevo volcados en la siguiente etiqueta operativa.

Una etiqueta inteligente de calidad asegurará el buen funcionamiento del sistema.

 

Manipulado de los Tag y ESD

El tag en una etiqueta contiene un microchip con memoria que se debe de manipular como se manipulan los componentes ordenadores o placas electrónicas. Evitar descargas, caídas, golpes, polvo o temperaturas extremas. Estos aspectos se deben de tener en cuenta especialmente cuando se elige el tipo de almacenamiento y manipulado por parte de los operarios.

 

 


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