Claire Swedberg
Companhia taiwanesa de gás natural e petróleo CPC Corp. está gerenciando seu produto de alto valor – tambores de produtos químicos usados para processar petróleo ou gás refinado – com uma solução de identificação por radiofrequência (RFID) fornecida pela EPC Solutions Taiwan. O sistema foi construído e implantado no ano passado para identificar automaticamente cada tambor cheio à medida que é recebido, pesado, armazenado e enviado. A solução exigia uma abordagem híbrida para garantir a conectividade com um servidor em uma área sem cobertura Wi-Fi.
A EPC Solutions incorporou a tecnologia LoRa ao sistema para encaminhar sem fio os dados de leitura de etiqueta RFID e peso da balança para o software hospedado no servidor da empresa. Com a tecnologia instalada, a CPC informa que agora pode evitar erros de identificação e garantir que os produtos nunca sejam perdidos devido a movimentos não autorizados. A longo prazo, a empresa de energia espera reduzir o trabalho manual que antes era necessário para rastrear e registrar os dados de cada tambor.
A CPC Corp. é uma empresa de petróleo de 70 anos que atende grande parte da indústria de energia de Taiwan. A empresa fornece energia baseada em petróleo em todo o país, incluindo exploração, produção, aquisição, importação, refino, armazenamento, transporte, marketing, vendas e produção de matérias-primas petroquímicas.
A CPC abordou a EPC Solutions pela primeira vez em maio de 2021 com um desafio relacionado ao gerenciamento do catalisador químico de petróleo usado para processamento, de acordo com JK Wu, gerente de projeto de RFID da CPC. O produto catalisador é aproveitado pela CPC e seus clientes para acelerar as reações químicas relacionadas à transformação do petróleo em combustível líquido. “No passado, registrávamos manualmente a quantidade e o peso de cada tambor”, lembra Wu, “isso era ineficiente e sujeito a erros”.
A EPC Solutions, lançada em 2002, é uma fornecedora de soluções completas para soluções personalizadas de RFID em Taiwan e Hong Kong. “Fornecemos hardware, software e soluções gerais para a indústria de Internet das Coisas”, diz Aden Yin, gerente de soluções da EPC.
Os tambores da CPC são armazenados em um total de oito armazéns. A empresa solicitou uma solução personalizada que permitisse o gerenciamento automatizado dos tambores cheios à medida que fossem recebidos, pesados e enviados para refinarias ou outros locais de produção. A CPC queria manter um registro indicando o local do depósito em que cada tambor foi armazenado, bem como o peso de cada palete de tambores e o peso dos próprios tambores individuais.
Normalmente, um a quatro tambores são carregados em cada palete, empilhados em uma ou duas camadas. O método tradicional de manusear os tambores era manual. Os trabalhadores tinham que ir até cada tambor recebido e ler um número de série impresso nele. Eles então digitavam manualmente esse número em uma planilha do Excel armazenada no servidor da empresa. Quando o tambor era pesado, eles também digitavam o peso na planilha, junto com outros detalhes, como onde no depósito o tambor poderia ser encontrado mais tarde.
Esse processo era demorado e sujeito a erros, diz Wu. Uma vez por ano, o estoque era contado manualmente no depósito e a empresa encontrava discrepâncias nas contagens, como falta de tambores que não haviam sido identificados como tendo sido despachados. Para solucionar o problema, a empresa optou inicialmente por implantar a tecnologia RFID em um único depósito, que ocupa uma área de 80 metros por 30 metros (262 pés por 98 pés). A CPC queria saber não apenas quando cada tambor chegava e quanto pesava, mas também onde era armazenado e quando era enviado, para evitar erros e garantir a prestação de contas.
A instalação começou nas instalações de Tao Yuan em novembro de 2021, diz Yin, e foi concluída em abril de 2022. O sistema foi totalmente colocado em funcionamento em agosto. A EPC Solutions forneceu a tecnologia UHF RFID para identificar cada tambor e o palete no qual foi armazenado. A empresa selecionou sua etiqueta RFID UHF flexível LH-7030 flexível em metal, que é afixada em cada tambor e palete por meio de um adesivo. Um total de 500 tags foram inicialmente utilizados.
Para ler as etiquetas, a EPC Solutions instalou dois de seus próprios leitores RFID HLR-CW400 no local, cada um com quatro antenas. A empresa também implantou duas câmeras e 51 balanças de cinco toneladas. O software da EPC Solutions gerencia os dados coletados no servidor da CPC. Além disso, a empresa implantou um único gateway LoRa e 51 dongles LoRa que transmitem dados de longo alcance a uma distância de até 600 metros (1.970 pés), dos leitores RFID e balanças para o servidor da empresa.
A solução exigia a identificação da etiqueta em dois locais: onde as mercadorias são recebidas e pesadas e onde são pesadas e despachadas. Devido ao ambiente altamente metálico e lotado, a EPC Solutions Taiwan precisava personalizar o sistema para evitar leituras perdidas de paletes ou tambores nas proximidades do leitor. Para atingir esse objetivo, a empresa construiu uma área de blindagem de malha metálica ao redor de ambos os leitores.
O catalisador químico chega de fornecedores em tambores de metal. Nesse momento, os operadores do CPC aplicam uma única etiqueta RFID a cada tambor e vinculam o número de identificação exclusivo dessa etiqueta ao pedido no software. Eles também aplicam uma etiqueta RFID ao palete no qual os tambores são carregados. Todas as tags são então vinculadas no software. No futuro, a CPC espera exigir que os fornecedores apliquem etiquetas nos tambores antes de serem enviados para seus armazéns.
Depois que os tambores são recebidos, paletizados e etiquetados, os operadores de empilhadeira do armazém transportam cada palete através do portal blindado de leitura de etiquetas, onde as etiquetas RFID são lidas. Os dados são então encaminhados para o software. Isso inclui o ID exclusivo do palete, casado com o número de ID de cada etiqueta de tambor. Uma balança é dedicada neste local para pesagem de paletes, e o peso do palete totalmente carregado é vinculado aos IDs de etiqueta e armazenado no software.
Normalmente, os tambores são removidos do palete e transportados para uma das 50 balanças destinadas a pesá-los individualmente. Cada balança vem com um transmissor dongle LoRa. À medida que um tambor é colocado na balança, seu peso é vinculado ao ID da etiqueta e encaminhado por meio do gateway LoRa. Cada balança usada para pesar os tambores é dedicada a uma seção específica do armazém, de modo que os dados indicam onde cada tambor está sendo armazenado.
Quando um pedido é feito para tambores específicos, um operador de empilhadeira segue para o depósito para localizar e pegar esses tambores e carregá-los em um palete de remessa. Eles então conduzem a empilhadeira através de um segundo leitor RFID blindado destinado a fins de remessa. O peso e os IDs das etiquetas RFID são lidos e o software compara esses dados com o pedido para garantir que os tambores corretos estejam sendo carregados.
Se um erro estiver sendo cometido ou se um tambor estiver sendo movido de maneira não autorizada ou na hora errada, o sistema detecta essa ação e solicita que um alarme soe. As câmeras instaladas nas áreas dos portões RFID tiram fotos do evento enquanto ele está ocorrendo, para obter detalhes de backup em caso de alarme.
O uso da tecnologia LoRa com o sistema RFID foi o primeiro da EPC Solutions, informa a empresa. Como não havia acesso a redes Ethernet no local, o sistema exigiria cobertura sem fio, mas o sinal Wi-Fi não era confiável. Os engenheiros da empresa testaram e implantaram o sistema LoRa, usando dongles e um único gateway para garantir que a tecnologia continuasse econômica.
No futuro, a CPC pretende instalar quatro âncoras de banda ultralarga (UWB) no telhado do armazém, bem como tags UWB em cada uma de suas empilhadeiras. Dessa forma, a empresa de energia poderá rastrear a localização de cada operador e gerenciar melhor as atribuições de despacho para garantir um processo eficiente e seguro para os funcionários do depósito. Esse recurso está programado para ir ao ar ainda este ano.
Nesse ínterim, o CPC informa que alcançou seu objetivo principal, que era garantir processamento e remessa eficientes e sem erros. Com a tecnologia RFID e LoRa implementadas, Wu diz: “O sistema nos ajuda não apenas a obter dados corretos, mas também a enviar os dados para um servidor remoto por meio da comunicação LoRa sem implantar uma rede Ethernet”.