Claire Swedberg
A provedora de painéis LCD Innolux está implantando câmeras com uma solução RFID para empilhadeiras em alguns de seus armazéns de armazenamento da fábrica de Taiwan para obter uma visão em tempo real da localização de cada painel LCD e tela sensível ao toque lá localizados, bem como visuais. A implantação inclui leitores RFID em empilhadeiras, etiquetas em produtos e suprimentos e dados de localização vinculados às imagens da câmera para fornecer uma visão em tempo real baseada na câmera da localização de cada item nos depósitos.
A empresa implantou o RFID pela primeira vez em 2016 para rastrear mercadorias que chegam e saem pelas portas das docas. As tecnologias RFID e de câmera e a plataforma de software foram fornecidas pela EPC Solutions Taiwan. Em março de 2021, a empresa expandiu essa solução para trazer a funcionalidade de leitura RFID para as empilhadeiras que transportam mercadorias pelos depósitos.
A Innolux é um dos maiores fabricantes mundiais de monitores LCD de transistor de filme fino (TFT), incluindo painéis de televisão, monitores de mesa e telas sensíveis ao toque. A empresa opera 14 fábricas em Taiwan, com outras quatro unidades localizadas na China, e seus funcionários somam mais de 68.000. Enquanto a tecnologia RFID automatizou a coleta de dados nas portas das docas e permitiu o armazenamento e recuperação automatizados, a Innolux buscou obter dados altamente específicos e sem erros, indicando onde cada peça do estoque estava localizada em seus depósitos.
As instalações são altamente ativas, com cada local tendo uma média de três milhões de eventos de entrada e saída por ano. A Innolux queria saber os locais exatos nos quais as mercadorias eram armazenadas, bem como cada vez que eram movidas, e então começou a trabalhar com a EPC Solutions Taiwan para expandir a tecnologia RFID que já usava. Isso significava implantar leitores RFID UHF nas empilhadeiras (há dois ou três em cada depósito), bem como instalar câmeras para exibir imagens do número de identificação de cada produto onde quer que fossem armazenados para redundância.
Dessa forma, se um item foi movido e sua leitura da etiqueta foi perdida, ou se os itens etiquetados foram movidos para uma área proibida por engano, as câmeras poderiam detectar essa ação, mesmo se nenhuma etiqueta RFID fosse interrogada. “A Innolux solicitou que desenvolvêssemos este sistema, pois seu mapa 2D-3D não refletia a situação atual em tempo real”, disse Aden Yin, engenheiro principal da EPC Solutions Taiwan.
Cada armazém tem mercadorias armazenadas em cinco níveis de prateleiras ao longo de espaços de chão medindo aproximadamente 70 metros por 50 metros (230 pés por 164 pés). Os tetos estão localizados a cerca de 6 metros (19,7 pés) acima do chão. Para identificar as zonas em que as mercadorias foram colocadas, a empresa precisava de uma etiqueta de posição RFID UHF, que queria montar acima das empilhadeiras. No entanto, diz Yin, o espaço do teto foi consumido acima de 3,5 metros (11,5 pés) por tubos e cabos. Portanto, a EPC Solutions Taiwan optou por instalar as tags RFID de posição, bem como as câmeras, em paredes e vigas a uma altura de 3,5 metros.
As etiquetas podem delinear espaços de armazenamento de 1,5 metros por 1,2 metros (4,9 pés por 3,9 pés). Para ler as etiquetas, a empresa instalou um leitor RFID Alien Technology ALR-F800 UHF em cada empilhadeira inteligente, junto com quatro antenas EPC Solutions Taiwan HLA-PA9580, com um dispositivo de PC industrial (IPC) conectado à ignição do veículo. O IPC controla a operação do veículo, ao mesmo tempo em que calcula e filtra as leituras de tags e encaminha os dados via wi-fi. O leitor possui quatro portas integradas, com uma antena dedicada à leitura de tags de posição, angulada para receber transmissões do teto. Uma segunda antena é dedicada à leitura da etiqueta RFID no crachá de identificação do operador, enquanto as duas antenas restantes lêem as identificações dos produtos.
Quando os painéis LCD ou outros produtos são montados e embalados, uma etiqueta RFID UHF Impinj 4QT é fixada em cada unidade. Os itens são então colocados no armazenamento. As novas matérias-primas são etiquetadas no recebimento e, em seguida, armazenadas no depósito. Ao etiquetar materiais e produtos, a empresa pode acessar facilmente suprimentos para uso na fabricação, bem como mercadorias para remessa aos clientes. Quando um pedido é recebido, o operador do depósito também recebe um aviso de remessa indicando quais itens precisam ser coletados. O funcionário apresenta um crachá com uma etiqueta RFID UHF integrada ao leitor de empilhadeira inteligente, que captura o número de identificação exclusivo do crachá e encaminha esses dados para o software EPC Solutions Taiwan via Wi-Fi, aproveitando os nós Wi-Fi Cisco.
O software, residente em um servidor local, confirma a identificação do operador, validando assim se esse indivíduo está qualificado para conduzir a empilhadeira. Se a identidade for autorizada, o sistema, via IPC, aciona a empilhadeira e o software armazena a identificação do funcionário. O software então inicializa uma tela sensível ao toque na empilhadeira e exibe instruções para o trabalhador escolher as funções de operação, que vêm em três categorias: envio, recebimento e reorganização.
Ao atender um pedido, o operador selecionaria “envio” e digitaria o número do aviso de envio. Os dados RFID fornecem a solução com os locais dos itens necessários e exibem cada produto em um mapa do armazém, com base na identificação da etiqueta de posição com a qual está associado. O mapa é fornecido com visualização de câmera para que os operadores possam ver uma imagem dos locais onde os itens estão armazenados, bem como observar seu próprio progresso enquanto navegam em direção a esses produtos.
Cada uma das câmeras cobre uma área de 6 por 6 metros (19,7 por 19,7 pés). O software da EPC Solutions Taiwan usa o que a empresa chama de “tecnologia de costura” para reunir essas imagens como um único mapa de piso completo. O gerente da instalação pode, portanto, ter uma visão de todo o andar e aumentar o zoom para identificar cada item no mapa. O motorista então segue as instruções na tela para pegar essas mercadorias. Conforme a empilhadeira recupera cada item, o leitor de bordo interroga a etiqueta RFID do produto e a etiqueta de posição do teto para confirmar se o produto correto foi retirado.
No que se refere ao recebimento, à medida que os produtos são armazenados pela primeira vez, os operadores recebem um aviso e validam sua identidade no leitor da empilhadeira. Eles escolhem a função de operação, o sistema exibe o local onde cada item deve ser armazenado e eles podem seguir as instruções para guardar a mercadoria. O leitor interroga as etiquetas nas mercadorias, junto com uma etiqueta de posição perto do teto. Dessa forma, o sistema sabe onde cada item foi colocado, com base no momento em que a etiqueta do produto deixou de ser lida, o que indicaria que a empilhadeira o deixou lá.
A implantação apresentou vários desafios para a EPC Solutions Taiwan, lembra Yin, como superar a distância entre as etiquetas de posição e a antena do leitor RFID da empilhadeira. “Descobrimos que se [usássemos] uma antena normal para escanear a etiqueta no telhado, os dados [eram] não tão precisos”, diz ele. “Então, desenvolvemos uma antena cilíndrica [instalada na empilhadeira] para confinar a área de radiação da onda de RF e limitar a onda refletora.” A antena desenvolvida para esta aplicação tem 20 centímetros (7,9 polegadas) de altura e diâmetro. A empresa também usou uma folha de metal de reflexão, instalada atrás da etiqueta de posição, para aumentar a diretividade do poder de reflexão.
As câmeras fornecem uma imagem em tempo real que aprimora o mapa gráfico 2D e 3D da área de armazenamento. As imagens são costuradas e exibidas como uma visão panorâmica do mapa do chão. Os operadores de empilhadeiras e outros usuários podem mover o cursor na tela em qualquer ponto do mapa para exibir uma imagem dos produtos, incluindo seu nome de exibição de etiqueta, número de identificação e linhagem do produto, junto com a data.
A solução foi inicialmente testada em um único local, onde foi implantada em outubro de 2020. Até o momento, nove locais têm usado a tecnologia, e o mapa de piso visualizado por câmera foi levado ao vivo em um local em junho deste ano. “O sistema nos ajuda a melhorar a precisão do estoque”, diz Stone Shih, líder do projeto RFID da Innolux, “não apenas as quantidades, mas também a posição.” A empresa agora pode visualizar remotamente uma imagem em tempo real de seu mapa de chão a qualquer momento, acrescenta ele, e de qualquer lugar.
Após o piloto, a empresa descobriu que a tecnologia reduziu suas necessidades de mão de obra em 26 por cento, reduzindo a necessidade de busca de mercadorias. O sistema normalmente economiza 2,3 horas de trabalho dos trabalhadores por dia, diz Yin. “Teremos mais sites entrando no ar nos próximos meses”, afirma. Enquanto isso, o sistema de visualização baseado em câmera deve ser lançado em um segundo local em outubro.