DESARROLLO DE HERRAMIENTA INFORMÁTICA PARA GESTIÓN DE TRAZABILIDAD EN EXPLOTACIONES VITIVINÍCOLAS

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1 X CONGRESO INTERNACIONAL DE INGENIERIA DE PROYECTOS VALENCIA, Septiembre, 2006 DESARROLLO DE HERRAMIENTA INFORMÁTICA PARA GESTIÓN DE TRAZABILIDAD EN EXPLOTACIONES VITIVINÍCOLAS P. Beltrán Medina, J. Caus Pertegaz, S. Guillem Picó Abstract A powerful computer science tool for the integral management of the wineries has been developed. The application contemplates the management for the traceability from the vineyard to the bottling process and the centralization of the production costs; a GIS in order to manage and to consult data in a simple and graphical form; and a wine blending simulator/optimizer. For the design and development of the software for the management for the traceability the last Microsoft technology has been used (Visual Studio.NET). The software is burglaryable (1 equipment to hundreds), client/server architecture and designed using the model of 4 layers recommended by Microsoft, allowing a total independence of using different data bases (Access, Oracle, SQL Server, etc.), total independence of business layer, total independence of user interface and total Integration in Microsoft Office Keywords: Traceability, Wine Process, Geographical Information System Resumen Una potente herramienta informática ha sido desarrollada para la gestión integral de las explotaciones vitivinícolas. La aplicación contempla la gestión de la trazabilidad desde el viñedo hasta el embotellado y la centralización de los costes de producción. Dispone de un sistema de información geográfica para la gestión y consulta de datos de forma sencilla y gráfica y un simulador/optimizador de coupages. Para el diseño y desarrollo del software informático de gestión de la trazabilidad ha sido utilizada la última tecnología de Microsoft (Visual Studio.NET) y se caracteriza por ser una aplicación escalable (de 1 equipo a centenares de equipos), arquitectura cliente/servidor y diseñada utilizando el modelo de 4 capas recomendado por Microsoft, permitiendo una total independencia a la hora de utilizar diferentes bases de datos (Access, Oracle, SQL Server, etc.), independencia total de capa de negocio, independencia total de interface de usuario e Integración total en Microsoft Office. Palabras clave: Trazabilidad, Elaboración de vinos, Sistema de Información Geográfica 1. Introducción La trazabilidad es la posibilidad de seguir y encontrar el rastro, a través de todas las etapas de producción, transformación y distribución, de un alimento, un pienso, un animal destinado a la producción de alimentos o una sustancia destinada a ser incorporada en alimentos, piensos o con la probabilidad de serlo, según indica el artículo 3 del Reglamento (CE) Nº 178/2002 [1] 116

2 En este sentido, la ley 24/2003 de la Viña y del Vino [2], define al vino como alimento natural obtenido exclusivamente por fermentación alcohólica, total o parcial, de uva fresca, estrujada o no, o de mosto de uva. Por todo ello, se entiende que desde del 1 de enero de 2005 todas las empresas relacionadas con el sector agroalimentario y, en el caso que nos ocupa, el subsector vitivinícola, deben tener implantado un sistema de trazabilidad para poder garantizar la procedencia de sus vinos elaborados (como alimentos que Un problema común a todo el sector a la hora de poder implementar un sistema que garantice la trazabilidad del producto son las engorrosas tareas de toma de datos, cumplimentación a mano de registros y, sobretodo, la dificultad a la hora de poder realizar un ejercicio retrospectivo para averiguar los lugares por donde ha pasado el producto, sus orígenes así como todas las operaciones, tratamientos y analíticas que se le han ido realizando durante su proceso de elaboración hasta su puesta en el mercado. Es decir, realizar un ejercicio de trazabilidad en condiciones adecuadas (tanto técnicas como en tiempo). Es por ello por lo que, fruto del análisis exhaustivo y del conocimiento de los procesos productivos o de elaboración de los vinos, se hace necesario desarrollar una herramienta informática capaz de asegurar la trazabilidad del producto en cada uno de sus fases de elaboración de una manera sencilla, clara, eficaz y rápida. Esto incluye sistemas de automatismos que simplifiquen la toma de datos (temperaturas, etc.), no en vano es exigencia de los enólogos y directores técnicos de las explotaciones vitivinícolas el desarrollo de herramientas que les faciliten las tareas de control de los procesos [3], así como herramientas que ayuden a las tareas de programación y planificación de las actividades, como por ejemplo, la vendimia (logística de vendimias). En este sentido, juegan un papel fundamental los Sistemas de Información Geográfica (GIS). 2. Objetivos El objetivo general del proyecto es conseguir el desarrollo de una herramienta informática capaz de mejorar la calidad de trabajo en las explotaciones vitivinícolas, desde las actividades relacionadas con el cuidado del viñedo hasta las actividades que conciernen al embotellado y crianza de vinos, de manera que, tal y como establece la legislación vigente, podamos garantizar la trazabilidad del producto en todos los procesos productivos de la explotación. En definitiva, con la implantación de este sistema, se pretende conseguir que el consumidor final pueda saber, de una manera sencilla y clara, todos y cada uno de los lugares por donde ha pasado el producto que adquiere en un comercio, así como los tratamientos, controles y demás operaciones de las que ha sido objeto dicho producto (primero en forma de uva y después en forma de vino). O dicho de otra manera, trazabilidad total de todos los procesos de elaboración de la explotación en cuestión. De manera concreta, con el desarrollo de este sistema novedoso, se pretende: Controlar, gestionar y optimizar todas las actividades relacionadas con el quehacer diario en una explotación vitivinícola, sectorizadas en las siguientes áreas: Viñedo Bodega (incluye entrada de materia prima, elaboración y conservación) Producción (se refiere a las actividades de embotellado y logística) Control y centralización de costes 117

3 Todas las anteriores actividades basan su modus operandi en sistemas que garantizan la trazabilidad, asumiendo como propios formas de trabajo establecidas en normas internacionales de calidad, como las ISO 9001:2000, sin olvidarnos de otras normativas aplicables de manera específica al sector agroalimentario, como son las BRC (British Retail Consortium), las normas IFS, o normativas de otra índole como pueden ser las que hacen referencia a producción ecológica o integrada (resulta oportuno recordar, que la normativa del vino procedente de cultivo ecológico, hace referencia también a los procesos productivos en bodega y embotellado). En resumen, el proyecto se basa en el aprovechamiento de las nuevas tecnologías de cara a optimizar y rentabilizar los procesos productivos de las bodegas. 3. Metodología 3.1. Metodología de programación Tal y como comenta Garza Marín [4], los servicios son todo aquello que una persona podría hacer, pero prefiere que se lo hagan; A su vez, los servicios son propensos a la especialización. La diversidad de los prestadores de servicios suponen una alta disponibilidad y la pluralidad de servicios supone una competencia, lo que llevará a la mejora de la calidad y a la reducción de los precios. Esta introducción, en principio genérica, es fundamental para la elección del sistema de programación a utilizar para el desarrollo del proyecto, no en vano,.net ha sido desarrollado para ofrecer servicios informáticos a través de redes TCP/IP y Web. Estando como estamos en la era de Internet, no sería posible desarrollar un proyecto de estas características sin tener en cuenta esta circunstancia. Ahora bien, a Internet se le ha intentado usar como el único medio de comercialización a través de ibisnes y puntocom. Pero, en realidad, no es más que un medio para ofrecer servicios de comunicación con alcance mundial. En otras palabras, Internet es un medio etéreo y no puede servir como base de negocios que deberían ser tangibles. Es por ello por lo que se hace necesario desarrollar una herramienta estándar que permita una comunicación fluida con Internet, pero sin estar desarrollada en ibisnes o puntocom. La opción elegida es Visual Studio.NET. De esta forma se utiliza una tecnología ajustada a los estándares internacionales por cuanto que la aplicación desarrollada podrá aprovechar las bondades de Internet y redes Web para poder funcionar de la mejor manera. De forma muy resumida, las características de Visual Studio.NET, son: - Aplicación escalable (de 1 equipo a centenares de equipos), - Arquitectura cliente/servidor y diseñada utilizando el modelo de 4 capas recomendado por Microsoft, permitiendo una total independencia a la hora de utilizar diferentes bases de datos (Access, Oracle, SQL Server, etc.), - Independencia total de capa de negocio, - Independencia total de interface de usuario; e - Integración total en Microsoft Office 118

4 3.2. Análisis de requisitos Antes de proceder a la programación pura y dura del sistema se realizó un análisis completo de los requisitos del mismo. Para ello se establecieron sucesivas reuniones de trabajo con personal especializado. Se estableció oportuno recurrir a la metodología APPCC (Análisis de Peligros y Puntos de Control Críticos) como herramienta a la hora de determinar el análisis de requisitos de una manera completa y efectiva. Concretamente se asumió la parte de disgregación del proceso de elaboración de vinos en diferentes fases y proceder a la descripción de las mismas estableciendo los puntos más importantes de las mismas de cara a garantizar la inocuidad del vino de cara al consumidor. En este sentido se dividió el sistema en cuatro grandes bloques: - Bloque 1. El Viñedo - Bloque 2. La Recepción de Materia Prima - Bloque 3. La Bodega - Bloque 4. El Embotellado 4. Resultados El análisis minucioso de cada uno de estos bloques dio como resultado diferentes diagramas con diferentes características que sirvieron como base para la posterior programación. Para el bloque 1 (gestión del viñedo) se desarrolló una herramienta capaz de recoger toda la información relativa a las actividades de campo, tales como tratamientos fitosanitarios, riegos, prácticas culturales, etc. Como podemos observar en el siguiente diagrama (figura 1) son numerosos factores los que intervienen en el desarrollo de un módulo para la gestión del viñedo. En este sentido, cobra vital importancia los sistemas de información geográfica (SIG) como herramienta de comunicación bi-direccional entre ambos sistemas, que nos permitirá exportar e importar información y nos ayudará a la planificación de actividades, no solo que involucran al viñedo (como los riegos, tratamientos y prácticas culturales) sino también en la gestión de la entrada de la materia prima (uva) en bodega. 119

5 ALMACÉN PRODUCTOS FITOSANITARIOS Y FUNGIBLES FERTIRRIGACIÓN PRODUCTOS FITOSANITARIOS ABONOS RIEGO/AGUA BASE DATOS SOCIOS ENTRADAS AL SISTEMA BASE DE DATOS DEL REGISTRO VITÍCOLA BASE DE DATOS DE SOCIOS/PROVEEDORES MÓDULO DE CAMPO - Partes de Trabajo: - Tratamientos (Mano de obra, P. fitosanitario, Maquinaria) - Práctica cultural (Mano de obra, Maquinaria) - Riego (Mano de obra, consumo agua, Abono) - Análisis (Mano de obra, coste análisis) - Plan de mantenimiento maquinaria - Centralización de costes - Libreta de Campo (anotaciones libres) UNIDAD BÁSICA DE TRABAJO: SECTOR (Agrupación de parcelas del Registro vitícola). Criterios de agrupaciones abiertos (por propietario, por zonas, por variedades, por calidades, etc.) OBJETIVO: - Registrar todos los datos de trabajo - Obtener el coste por kilo de uva SALIDAS DEL SISTEMA UVA AL MÓDULO DE ENTRADAS DATOS DEL REGISTRO VITÍCOLA DATOS DE SOCIO/PROVEEDOR DATOS ANALÍTICOS NORMAS DE REFERENCIA - EUREPGAP - PRODUCCIÓN INTEGRADA - PRODUCCIÓN ECOLÓGICA - ISO 22000: BRC - IFS PERIFÉRICOS - SONDAS DE HUMEDAD - SONDAS DE TEMPERATURA - ESTACIONES METEOROLÓGICAS - VITICULTURA DE PRECISIÓN VITISIG Exportación de datos de las parcelas del Registro Vitícola a un GIS Figura 1. Diagrama para el módulo de gestión del viñedo La principal característica de una aplicación S.I.G., es su facilidad para la representación gráfica de datos; de esta manera, detalles que seguramente se nos pasarían por alto, o que simplemente nunca serían tenidos en cuenta ya que es imposible manejar toda esta cantidad de información, no solo se pueden visualizar, sino que se pueden relacionar entre sí, y de esta manera, el proceso se agiliza de una manera increíble. 120

6 Figura 2. Ejemplo general del VITISIG Otra característica fundamental de esta aplicación, es la completa adecuación a las necesidades de cada cliente. Además la programación abierta, nos garantiza una completa adaptación a cualquier software existente (de ahí su compatibilidad con el sistema especialmente desarrollado). De esta manera, prácticamente se puede aprovechar e incluir cualquier dato que el cliente tenga disponible. Una vez se tiene clara la información a tratar, se organiza en tablas y directamente se introducen en el programa y se les da el tratamiento requerido. Además, VITISIG se visualiza como una aplicación web, con lo que la consulta se puede realizar desde cualquier punto con un ordenador que tenga Internet. VITISIG es un programa completamente intuitivo; el programa cuenta con unos iconos con los que podemos realizar zooms, consultas de datos, etc., e incluso mediciones sobre el terreno, tanto de distancias como de áreas. Además se incluyen herramientas de multiselección, búsquedas de parcelas o de cualquier dato, impresión de planos y fichas, y además un potente buscador condicional, en el que podemos anillar infinidad de condiciones a la hora de buscar alguna parcela que cumpla unas condiciones muy estrictas. En la parte inferior, tenemos todas las capas que podemos utilizar, visualizar y seleccionar para su consulta. Y además, la leyenda con todos los datos que se están mostrando en ese momento en la pantalla. VITISIG nos permite que esta visualización de los datos, podamos realizarla en cualquier formato, como por colores en cada parcela, círculos representativos, mallados, etc., es decir, podemos tanto visualizar mucha información a la vez, y estar viendo menos números y más datos, y a la vez los podemos interpretar. Por ejemplo, con la leyenda de la imagen de la derecha, podemos ver como parcelas con más años producen vinos con más o menos grados, y producciones mayores o menores: 121

7 Figura 3. Capas de visualización del VITISIG Además de todo esto, la información que nos proporciona es instantánea, y podemos consultar cualquier dato que tenga la base de datos. VITISIG es ante todo un gestor de información, y sus utilidades son amplísimas; desde simplemente realizar mantenimientos de parcelas que tenemos dadas de alta, hasta ver las parcelas con mayores producciones en función del tamaño de las parcelas. Como opción, podemos también tener una herramienta más visual, que sin duda es de gran utilidad sobretodo a la hora de observar e identificar parcelas; la ortofoto: Figura 4. Ortofoto 122

8 Con la foto aérea, todo es sin duda más sencillo porque podemos visualizar sobre el terreno la propia información, y nos podemos guiar a la hora de realizar itinerarios, etc. VITISIG es la solución idónea para la mayoría de necesidades de organización, gestión y tratamiento de la información. Su fácil manejo, la hacen ideal además para personas que no tengan unos conocimientos avanzados en informática, y además, la herramienta de consulta disponible para todas las personas que autoricemos a través de la web, hacen que sea un sistema on-line de informar permanentemente al productor. De forma complementaria al VITISIG incluido en el módulo de gestión del viñedo, otra característica importante del mismo es la posibilidad del agricultor de introducir los datos de sus parcelas a través de la web, aplicación de gran utilidad para las bodegas en régimen cooperativo. El sistema está totalmente adaptado a cualquier dispositivo de captación de datos automático o periféricos. Por ejemplo, es totalmente compatible con sondas de medición de humedades, dendrómetros y estaciones meteorológicas, de manera que podríamos gestionar el riego desde la aplicación con una sencilla instalación de electroválvulas. En definitiva, la aplicación fue especialmente diseñada para programar, registrar, conocer y visualizar en todo momento las actividades realizadas a cada una de las parcelas de la explotación y obtener de forma sencilla los costes de producción de cada una de ellas. Para el bloque 2 (gestión de la recepción de la materia prima) se desarrolló una herramienta capaz de gestionar la logística de vendimias, con el objetivo de valorar la materia prima que entra en la bodega. Este módulo resulta muy útil para las bodegas en régimen cooperativo ya que se ven obligadas a valorar la uva en un intervalo corto de tiempo. Figura 5. Diagrama del módulo de gestión de la entrada de materia prima en bodega La herramienta contempla la captación de datos de los socios a la entrada (datos del registro vitícola y datos personales) mediante el uso de sistemas como los códigos de barras o tarjetas de bandas magnéticas. 123

9 A su vez, gracias a la opción de programación de entradas, el sistema permite distribuir la uva en función de criterios abiertos, conociendo en cada momento el destino así como, por supuesto, el origen manteniendo así la trazabilidad del proceso. Por otro lado, la aplicación es totalmente compatible con otros módulos desarrollados por la Administración para realizar las obligadas declaraciones de cosechas anuales. En definitiva, la aplicación fue especialmente diseñada para programar, valorar y declarar cosechas de una manera sencilla, rápida y eficaz. Para el bloque 3 (gestión de la trazabilidad en bodega) se desarrolló una herramienta capaz de gestionar tanto las elaboraciones en vendimia como las actividades de la bodega durante el resto del año (trasiegos, estabilizaciones, filtrados, etc.) conociendo en todo momento los costes de elaboración de los vinos. Para la gestión de elaboraciones el sistema es totalmente compatible con los sistemas de medición automatizado de temperaturas, remontados y sondas de presión para el control del nivel de llenado de los depósitos. De esta manera, es posible programar temperaturas de fermentación a todos los depósitos que dispongan de dichos dispositivos, así como los remontados o los niveles de llenado, incluyendo alarmas de aviso (enviando mensajes sms al móvil del responsable o enólogo). Figura 6. Diagrama para el módulo de bodega El sistema permite el registro de todas las actividades realizadas en la bodega, tanto las que implican un movimiento de vino, como las que suponen la adición de algún producto enológico (o ambas). En este sentido, el sistema controla en todo momento la procedencia de dichos productos y su stock en el almacén. 124

10 Para la realización de las mezclas de vinos (o coupages) la aplicación incluye un pequeño pero útil herramienta para la simulación de coupages haciendo uso de inteligencia artificial. Con esta aplicación el enólogo reduce considerablemente el tiempo invertido en la realización de actividades de muestreo y mezclas en el laboratorio. En todo momento, la aplicación permite realizar consultas de todo tipo, trazabilidad hacia delante, trazabilidad hacia detrás, histórico por depósitos, histórico por lotes, costes de elaboración, etc. Para el bloque 4 (gestión de la trazabilidad en embotellado) se desarrolló una herramienta capaz de gestionar toda la logística de embotellado, desde la confección de pedidos, la gestión de las materias secas, hasta la expedición del producto terminado, permitiendo conocer en cada momento los costes de embotellado El sistema permite la confección de fichas de especificaciones, teniendo en cuenta las peculiaridades del sector, como son las crianzas y la elaboración de cavas. A su vez, está diseñado de forma totalmente compatible con sistemas de gestión logística estándares (EAN-128, ficheros EDI, etc.) y es compatible con dispositivos de control en la línea de embotellado (controles de calidad, niveles de llenado, etc.) En todo momento, la aplicación permite la realización de consultas de trazabilidad así como estudios de costes de producción y gráficos de rendimientos. Figura 7. Diagrama del módulo de embotellado De carácter general, el sistema fue desarrollado con carácter totalmente abierto, siendo compatible con cualquier otro software de gestión (facturación) y contabiltodos los módulos fueron desarrollados teniendo en cuenta los requisitos establecidos por las diferentes normativas de carácter internacional relativas a la seguridad alimentaria, como la norma UNE-EN ISO 22000:2005 [5], normativa BRC (Britsh Retail Consortium) [6], IFS 125

11 (International Food Standards) [7], EUREPGAP o normativas de cultivo ecológico y producción integrada desarrolladas por diferentes administraciones autonómicas. 5. Conclusión Con el desarrollo del presente proyecto se ha pretendido dar respuesta a una demanda real por parte del sector vitivinícola con una característica única y que le diferencia de cualquier otro proyecto informático desarrollado en el sector, como es la creación de un grupo de trabajo en el que se vieron involucrados profesionales procedentes de diferentes bodegas de la Comunidad Valenciana, profesionales de empresas de consultoría e informática y personal investigador de la Universidad Politécnica de Valencia. Como resultado, se obtuvo una de las herramientas informáticas más completas y cercanas a las necesidades reales de los profesionales, puesto que han sido ellos mismos quienes la diseñaron, aportando ideas desde diferentes puestos de responsabilidad (gerencias, enología, agronomía, logística, marketing, etc.) Referencias [1] VVAA. Reglamento (CE) 178/2002 del Parlamento Europeo y del Consejo de 28 de enero de 2002 por el que se establecen los principios y los requisitos generales de la legislación alimentaria, se crea la Autoridad Europa de Seguridad Alimentaria y se fijan procedimientos relativos a la seguridad alimentaria [2] VVAA. Ley 24/2003, de 10 de julio, de la viña y el vino [3] Laorga, M. Automatización y control del proceso de elaboración de vino. Tecnología del Vino. Nº25 (29-33) [4] Garza Marin, D.A. Microsoft.NET y su ideología: por qué nació? [5] Norma UNE-EN ISO 22000:2005 Sistemas de gestión de la inocuidad de los alimentos. [6] Global Food Standard del British Retail Consortium (BRC). Punto de referencia para la gestión de la seguridad alimentaria en el Reino Unido [7] Normas IFS (International Food Standards) Correspondencia (Para más información contacte con): Pedro Beltrán Medina. Phone: pbeltran@beltraningenieros.com Departamento de Física Aplicada. Universidad Politecnica de Valencia, Avda. Blasco Ibáñez, 21, Valencia, Spain. 126