viernes, 1 de junio de 2018
sábado, 26 de mayo de 2018
viernes, 18 de mayo de 2018
Sesión 5. Actividad 2. Análisis y abstracción de la información
Antecedentes del proyecto
El control automatizado de los almacenes ha sido objeto de
diversas investigaciones a nivel experimental, entre los trabajos que se han
realizado al respecto se encuentra el denominado “Diseño y desarrollo de un
sistema de control por radiofrecuencia para la optimización de la gestión del
inventario del almacén de envases en una planta industrial de fabricación de
pinturas”. Este trabajo fue presentado por David Ramírez Martí en la Universidad de Valencia. En este trabajo
se realiza un análisis detallado de la operación del almacén de una empresa
dedicada a la fabricación de pinturas en la cual se daban complicaciones
relacionadas con la información poco verídica causada por errores humanos, así
como a la falta de control de ubicación e incluso pérdidas de envases. Este
trabajo describe la implementación de un sistema de radiofrecuencia en el cual
se realizó el control de existencias de envases a través de etiquetas RFID en
conjunción con códigos de barras ya que
ambas tecnologías pueden convivir y conjuntarse sin que esto implique ningún
tipo de problema. Finalmente este desarrollo se enlazó con un sistema de
radiofrecuencia de otro de los almacenes de esta empresa. Es un buen precedente
de como sistematizar el control de un almacén. Se hace énfasis en el alto costo
de inversión relacionado con este tipo de tecnologías dado que además de los
controles RFID se tiene que implementar una red inalámbrica que en la mayoría
de los casos, las empresas no están en posición de realizar.
Uno de las implementaciones mejor documentadas sobre este
tema fue descrita en la revista Internacional de Investigación de la producción
en mayo del 2010, el título del artículo es: “Un sistema de gestión de almacén digital basado en RFID en la
industria del tabaco: un caso de estudio”. En el artículo se detalla el
procedimiento seguido para la implementación de un sistema de gestión de
almacén a través de la tecnología RFID, incluyéndose los pormenores de la interacción
entre el sistema digital de gestión de almacén(DWMS), los lectores de
radiofrecuencia, el módulo backend en el que se encuentra situada la base de
datos y un cuarto módulo en el que se encuentra ubicado el sistema guiado de
montacargas. La revisión de este artículo me resultó de mucha ayuda ya que
permite tener una visión mucho más global de los elementos involucrados en la
gestión de almacén, además de que, resalta la importancia del procesamiento de
datos una vez que estos han sido captados por los lectores de RFID. Uno de los aspectos
a considerarse para este tipo de desarrollos es la necesidad de trabajar con bases de datos activas en las
cuales se involucran una serie de eventos simples que finalmente tendrán que
ser procesados en base a reglas del tipo evento-condición-acción.
Otro de los trabajos realizados bajo esta área es el
llamado: “Diseño de un prototipo para el sistema de control de inventario de
electrodomésticos mediante identificación por radiofrecuencia” presentado por
Adriana Vanessa Cueva Murillo y Carlos Alberto Villalba Lindao en la
Universidad de Guayaquil. Este trabajo tuvo como fin el desarrollar un
prototipo de sistema para controlar las existencias en una tienda comercial de
electrodomésticos en la ciudad de Quito en Ecuador. En este se realizó un
estudio de como impactaría la instauración de un control basado en RFID no solo
para el control de existencias sino también para evitar pérdidas de mercancía
en exhibición, así como para un efectivo control de ventas (salidas) e ingresos
de mercancías al almacén.
Con los trabajos mencionados anteriormente es posible
visualizar las bondades que tiene la implementación de un control de almacenes
bajo el esquema de RFID, sin embargo, también es posible darse cuenta que una
implementación de este tipo conlleva un gasto o costo de inversión bastante
alto, el cual, la mayoría de las empresas medianas y pequeñas de nuestro país
no está posibilitada a realizar. En vista de ello habría que echar mano de
tecnologías alternas y no únicamente las opciones comerciales que son elevadas
pero que tienen probada efectividad en el sector industrial a lo largo del
mundo.
El trabajo que describo a continuación se basa en el
desarrollo de un control por RFID empleando una tarjeta electrónica Arduino
para la lectura de los tags RFID lo que reduce en gran medida el costo de
inversión en lectores RFID. El proyecto se denomina “Sistema de control y
trazabilidad de medicamentos usando hardware Arduino con tecnología
RFID-RC522”, fue presentado en el año 2016 por Juan Carlos Ocampo Gómez en la
universidad de Pereira. En este trabajo se describe la realización de un
dispositivo de lectura de tags RFID para el control de medicamentos controlados
basado en la tarjeta Arduino, el cual se comunica con un programa desarrollado
en QT Creator que a su vez interacciona con una base de datos de los
medicamentos y pacientes desarrollada en
MARIADB. El trabajo desarrollado
logró concluir con éxito el dispositivo de lectura RFID así como el sistema de
software para el control de los medicamentos, solo fue posible implantarlo a
nivel de prueba experimental.
Marco Teórico
Para tener una visión más objetiva de lo que implica
establecer un sistema de control de inventarios es necesario conocer la
terminología básica empleada en este ámbito. A continuación, se describen
algunos de estos términos.
Inventario. Según la definición
emitida por la Asociación Americana de la Producción y el Control de
Inventarios (American Production and Inventory
Control Society), los inventarios son: aquellas existencias o ítems usados para
apoyar la producción (materias primas y productos en proceso), las actividades
de apoyo (mantenimiento y reparación) y servicio al cliente (bienes terminados
y partes disponibles). “Comprende también el almacenamiento de todos los
materiales usados o fabricados en la organización para propósitos directos o
indirectos encaminados a ofrecer productos terminados o servicios a los
clientes” como se describe en (Cueva & Lindao, 2016) .
En pocas palabras podría
decirse que el término inventario se refiere al conjunto de bienes que se
conservan con el fin de garantizar una operación constante y fluida de una
actividad comercial o de un sistema de producción.
Clasificación
de Inventarios. Existen varios
criterios para clasificar a los inventarios, tales como: por su nivel de
terminación, localización, función, entre otros. El criterio que se tomará en
cuenta para el presente trabajo es el primero de ellos ya que solo se abordará
el control del inventario de productos terminados.
·
Inventarios
según su nivel de terminación. Se clasifica a los inventarios de acuerdo al
nivel de terminación de los ítems en estudio, de acuerdo a como lo describe (Medina, 2010) los inventarios
pueden ser:
ü
Inventarios de Materia Prima. Contiene
las existencias de todos aquellos productos que serán sometidos a un proceso de
fabricación que resultará en un producto terminado.
ü
Inventarios de Insumos y Materiales. En este inventario se incluyen materias
primas secundarias, artículos de consumo tales como combustibles y lubricantes,
así como los artículos y materiales de reparación y mantenimiento de las
maquinarias y aparatos operativos.
ü
Inventarios de Productos en Proceso. Se conforma de todos aquellos productos o
elementos que se emplean en el proceso productivo, son por tanto, productos con
un grado de terminación intermedio y a los cuales se les aplicó alguna etapa
del proceso productivo.
ü
Inventarios de Productos Terminados. Lo constituyen los artículos transferidos
por el departamento de producción al haber alcanzado el grado de terminación
total. Su nivel va a depender directamente de las ventas que se realicen.
Gestión de Inventarios. La gestión
de inventarios en la actualidad juega un papel de suma importancia a nivel
estratégico en toda organización, pero ¿que implica en si este concepto? Las
tareas correspondientes a la gestión de inventarios se relacionan con la
determinación de los métodos de registro, los puntos de rotación, las formas de
clasificación y los modelos de reinventario, determinados por los métodos de
control.
Los objetivos fundamentales de la gestión de inventarios
son:
·
Reducir al mínimo posible los niveles de
existencias
·
Asegurar la disponibilidad de existencias
(producto terminado, producto en curso, materia prima, insumos, etc.) en el
momento justo.
RFID es el acrónimo de Radio Frequency
IDentification, que en español puede traducirse como Identificación por
radiofrecuencia. Este término incluye a todas aquellas tecnologías que emplean
ondas de radio para identificar de manera automática personas, animales u
objetos.
La gran ventaja que aporta la identificación
por radiofrecuencia frente a otras técnicas de identificación de uso
generalizado, tales como el código de barras, es que la radiofrecuencia no
requiere visión directa del elemento a identificar.
Podría pensarse que esta tecnología es de
reciente creación ya que su uso aún no se ha generalizado, sin embargo, no es
así, la tecnología RFID ha sido objeto de una larga y constante evolución
histórica.
Sus orígenes se remontan a la década de los
años 40, justo cuando se empieza a emplear la tecnología de radio en la Segunda
Guerra Mundial para la identificación de aeronaves. Países como Alemania,
Japón, E.U y el Reino Unido emplearon el radar para detectar la aproximación de
aviones mientras todavía se encontraban a varios kilómetros de distancia. Sin
embargo, el que se pudieran rastrear a través de los sistemas de radar, no
implicaba que fueran aeronaves aliadas, no era posible realizar esta
identificación. Como solución los británicos desarrollaron el primer sistema
activo de identificación, consistente en la colocación de un transmisor en cada
uno de sus aviones, de tal forma que al recibir señales de las estaciones de
radar terrestres devolvían una señal que los identificaba plenamente.
Los avances en el radar y en los sistemas de
comunicaciones que empleaban el uso de radiofrecuencia continuaron en las
décadas de los años 50 y 60. Durante
este periodo se realizaron un sinfín de estudios por parte de científicos y
académicos principalmente en E.U., Europa y Japón en relación al uso de las
ondas de radiofrecuencia y posible empleo para identificar objetos de manera
remota. A la par de estos estudios, algunas compañías comenzaron a distribuir
un sistema antirrobo para comercio al por menor, que empleaba ondas de radio
para determinar si un artículo había sido pagado o no.
La primera patente para una etiqueta activa de
identificación por radiofrecuencia con memoria re-escribible se concedió en
Estados Unidos a Mario W. Cardillo, en el año de 1973. Por su parte, el gobierno de los E.U. también
estuvo trabajando en el desarrollo de sistemas basados en RFID en la década de
los años 70, enfocados principalmente en el ámbito de seguimiento de materiales
nucleares.
Con el paso de los años el uso de las
tecnologías RFID comenzó a extenderse y distintas compañías empezaron a
comercializar sistemas de radio identificación de 125 KHz, conocidos como Low Frequency,
que posteriormente se trasladaron al espectro de la alta frecuencia (13.56
MHz). A principios de los años 90’s, se desarrolló y patentó por parte de IBM,
el sistema de identificación por radiofrecuencia UHF (Ultra High Frequency). La
tecnología RFID en la banda de UHF fue objeto de reconocimiento e impulso en el
año 1999 cuando las empresas y organismos: Uniform Code Council, EAN
Internacional, Procter & Gamble y Gillette realizaron aportaciones para
fundar el Auto-ID Center en el (MIT) Instituto Tecnológico de
Massachusetts.
Fue en esta sede que se inició la investigación
concerniente a la posibilidad de colocar etiquetas RFID de bajo costo en todos
los productos para realizar su seguimiento a lo largo de la cadena de
suministro. La idea central de este proyecto consistía en poner únicamente un
número de serie en el tag para mantener un precio bajo, por su parte, los datos
asociados a ese número de identificación único (número de serie del tag)
estarían almacenados en una base de datos accesible a través de internet. Un dato destacado a mencionarse es que, en
base a las investigaciones realizadas en este instituto a partir de RFID se
acuñó el concepto de IoT (Internet of Things) que actualmente constituye una
corriente de innovación del área de tecnologías de la información.
Fue tal el auge y el apoyo generalizado a este proyecto
que en el periodo comprendido entre 1999 y 2003 se abrieron laboratorios por
todo el mundo en los que se desarrolló el Electronic Product Code (EPC). Este
código está formado por una serie de números que identifican unívocamente
objetos, ya sea artículos, cajas, palets, etc., a lo largo de la cadena de
suministro. Al igual que los sistemas de identificación numérica actuales tales
como el código EAN, el nuevo código EPC se divide en números que identifican al
fabricante y el tipo de producto, adicionalmente incluye una serie de números
extra que permiten identificar un artículo único.
En el año 2003 surge EPCGlobal, empresa
dedicada a la comercialización del EPC. Además de la venta, el objetivo
principal de esta compañía es velar por el desarrollo de la red EPC y sus
estándares: EPC Global Gen1 y EPC Global Gen2.
Algunas industrias, como la farmacéutica, la
militar y las cadenas minoristas mundiales tales como Metro, Target y Walmart
ya han adoptado la tecnología RFID como parte de su operación.
Con el fin de resumir el avance y evolución del que ha sido
objeto la tecnología RFID a lo largo de su historia, se presenta la sig. figura.
Fuente: (Observatorio Regional de la Sociedad de la
Información (ORSI), 2007)
Como ya se mencionó en la sección previa, la identificación
por radiofrecuencia no es más que una técnica de almacenamiento y recuperación
de datos basada en ondas de radio que no necesita visión directa. Dicho en
otras palabras, se trata de una tecnología de transmisión de datos automática
que emplea radiofrecuencia para comunicar información entre un lector y una
etiqueta electrónica, es decir, utiliza ondas electromagnéticas para enviar la
información desde la etiqueta al lector. Este sistema permite la captura y/o
grabación de datos sin contacto entre el lector y la etiqueta.
Su funcionamiento puede considerarse bastante sencillo, tal
como puede notarse en la figura 6, que se muestra a continuación:
Funcionamiento Básico de un
sistema RFID
Fuente: http://www.llerandi.com/tecnologia-rfid-parte-iii-funcionamiento
Un sistema RFID se compone de los siguientes elementos
básicos:
Componentes de un sistema RFID
Fuente: (Fan, 2014)
Un sistema RFID básicamente se compone de una etiqueta RFID
que contiene una información y un lector RFID (que puede ser a la vez un
grabador) comunicado con un sistema informático que procesa la información
recibida de la etiqueta o tag.
En el proceso de lectura, el lector realiza una petición a
la etiqueta solicitando que ésta le envíe la información que tiene almacenada.
La etiqueta responde a esta solicitud enviando por radiofrecuencia dicha
información. El lector recoge esa información y la interpreta. Como puede intuirse, esta información será
útil siempre y cuando detrás del sistema RFID exista una computadora o
dispositivo de procesamiento que realice acciones concretas con estos datos.
El proceso de escritura es similar al proceso de lectura,
con la única restricción de que éste solo podrá realizarse siempre y cuando el
tag disponga de la capacidad de lectura y escritura. La estación grabadora
enviará al tag por radiofrecuencia los datos a grabar junto con la instrucción
u orden de grabación, y el tag los grabará en el chip que tiene incorporado.
Sesión 5. Actividad 1. Selección y recopilación de la información
Buscadores
Fichas Bibliográficas en formato APA
Collao Vilches, C. (2008). Sistema de soporte para
control de inventarios mediante RFID. Memoria, Universidad de Chile.
Facultad de ciencias físicas y matemáticas, Ciencias de la computación,
Santiago de Chile.
Cueva, A., &
Lindao, C. (2016). Diseño de un prototipo para el sistema de control de
inventario de electrodomésticos mediante identificación por radiofrecuencia.
Tesis de Grado, Universidad de Guayaquil, Facultad de Ciencias, Guayaquil.
Fan, X. (2014). Radio-Frequency
IDentification (RFID): Emerging Technologies, Applications and Improvement
Strategies. Hauppauge, N.Y.: Nova Science Publishers.
Intermec Technologies
Corporation. (2007). El ABC de la RFID: Conocimiento y uso de la
identificación por radiofrecuencia. Documentación técnica. EE.UU.
Karmakar, N. C. (2013).
Chipless RFID Reader Architecture. Norwood: Artech House.
Medina, F. (04 de abril
de 2010). http://www.gestiopolis.com. Obtenido de
http://www.gestiopolis.com/inventarios-concepto-y-tipos/
Niño, Y. (2012). Sistema
de Inventarios RFID. Tesis de Grado, Universidad del Valle de Puebla,
Puebla.
Observatorio Regional
de la Sociedad de la Información (ORSI). (2007). RFID Tecnología de
identificación por Radiofrecuencia y sus principales aplicaciones. Castilla:
Junta de Castilla y León.
Patterson, R., &
Patterson , K. (2014). Arduino for teens. Boston: Cengage Learning
PTR.
Perroy, R., & Careas, S. (2015). TIC en la
industria.
Phoenix Contact.
(2013). Sistemas RFID Mayores prestaciones y diversidad de aplicación. Automática
e Instrumentación, 42-63.
Pressman, R. (2010). Ingeniería
del Software. Un enfoque práctica. México: McGrawHill.
Ramírez Martí, D.
(2016). Diseño y desarrollo de un sistema de control por radiofrecuencia
para la optimización de la gestión de inventarios. Tesis de grado,
Valencia.
Taylor & Francis.
(2010). An RFID-based digital warehouse management system in the tobacco
industry: a case study. International Journal of Production Research.
Weinstein, R. (2005). A
technical overview and its application to the enterprise. IT Professional,
7(3), 27-33.
Sesión 4. Actividad 2. Delimitación del tema y plan de Investigación
Desarrollo de un sistema RFID basado en Arduino para el control de inventario de productos terminados en una fábrica textil.
Introducción
La constante evolución en el área de las tecnologías de la información así como su inmersión en múltiples ramas de aplicación nos lleva a visualizar que aún en las pequeñas industrias se hace necesaria la introducción de herramientas tecnológicas y de manejo de información para llevar el control adecuado de sus operaciones.
Las tecnologías de la información y las comunicaciones TIC, se componen del conjunto de tecnologías que permiten el acceso a la información en forma de voz, imágenes y datos, utilizando la electrónica como tecnología base (Perroy & Careas, 2015).
En la actualidad la industria textil, específicamente el del segmento PYMES se ha caracterizado por la falta de introducción de estructuras tecnológicas especializadas, las cuales por diferentes motivos sociales, culturales y en mayor medida económicos, han demeritado su competitividad. Este panorama nos presenta un área de oportunidad, por medio de las TICS se automatizan procesos y se suministra información requerida y oportuna para la toma de decisiones. De tal suerte que la incorporación y uso permanente de TICS le da a la industria de este segmento una ventaja competitiva en el sector industrial.
Aunque los últimos años se han caracterizado por una auténtica “explosión” de estas tecnologías, la tecnología RFID ha sido objeto de una larga y constante evolución histórica; su adopción en la industria y en el ramo de la logística ha dado muy buenos resultados enfocados a la reducción de costos y la toma de decisiones en tiempo real.
Es por ello que se aborda el presente trabajo para la implementación del control de inventarios basado en esta tecnología y a través del uso de una tarjeta embebida Arduino, específicamente para el control de inventarios de tela terminada en una fábrica textil. Como lo menciona (Ramírez Martí, 2016) “las ventajas de tener un control permanente del inventario son evidentes, entre las cuales se puede destacar la de facilitar el recuento físico, poseer información en tiempo real de los valores de existencias, rotaciones, coberturas, etc.”
Objetivos Generales y Específicos
Objetivo General
Desarrollar un sistema para el control de inventarios de productos terminados en una fábrica textil a través de la tecnología RFID, tomando como base la placa embebida Arduino.
Objetivos Específicos
- Identificar el proceso para el inventario del almacén de productos terminados.
- Analizar los elementos óptimos en un sistema RFID para el control de inventarios
- Diseñar un esquema de base de datos adecuado para el control del almacén de productos terminados.
- Desarrollar el software de comunicación de datos bajo la plataforma QT Creator de libre uso.
- Diseño y aplicación de pruebas
Para llevar a cabo el desarrollo e implementación de este proyecto se requerirán los siguientes recursos:
o Hardware: Tarjeta Arduino Uno, módulo RFID-C-522 el cual consta de un sistema de modulación y demodulación para dispositivos pasivos de 13.56 MHz y etiquetas RFID. Se requiere también de una laptop para poder realizar las pruebas en campo.
Cronograma de actividades
Sesión 4. Actividad 1. Tipos de Investigación. Estudio Escarlata
Tipos de Investigación.
Estudio en Escarlata
Pasos para la resolución del crimen
Estudio en Escarlata
Pasos para la resolución del crimen
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