A. Memoria de actuación justificativa

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1 A. Memoria de actuación justificativa Identificación de la entidad beneficiaria NIF: NOMBRE: G Ainia (Asociación de Investigación de la Industria Agroalimentaria) Número de expediente, programa y actuación subvencionable Expediente: IMIDIC/2010/206 Programa: Programa de I+D Actuación: Actuación 1 - Proyectos de I+D Propia Título del proyecto Título: Desarrollo de técnicas de identificación mediante radiofrecuencia aplicadas a la seguridad alimentaria en graneles sólidos Objetivo. Incluirá la justificación de la necesidad, nivel tecnológico y grado de innovación. Además, una especial mención a la justificación del carácter no económico de las actividades realizadas. Necesidad: La gestión de producción y la seguridad alimentaria es uno de los elementos que más preocupa a las empresas del sector agroalimentario. Los esfuerzos de las empresas se dirigen a minimizar las repercusiones sanitarias y económicas de las crisis alimentarias por medio de una rápida identificación de los focos de contaminación y la consiguiente retirada selectiva de los lotes afectados, así como un control preciso de los procesos productivos. En el caso de industrias que trabajan con graneles sólidos en forma de grano (cereales, frutos secos, snacks, legumbres, etc.) es muy difícil definir una unidad logística inferior al tamaño de un silo. Para estas empresas es fundamental disponer de mecanismos que permitan reducir el tamaño de lote gestionable, de modo que se reduzca el impacto de una eventual contaminación y a su vez se mejore la eficiencia en la gestión de éstos. La principal novedad tecnológica del proyecto radica en la incorporación de últimas tecnologías de identificación por radio frecuencia y la utilización de plataformas software abiertas e interoperables que gestionen la gran cantidad de datos de proceso y seguimiento de lote, de modo que se evidencie y registre el movimiento de la materia prima a granel en unidades trazables durante el proceso de

2 producción sin que se pierda el seguimiento de lote y permitan el intercambio de información con proveedores y clientes. Con la utilización de etiquetas o identificadores de radiofrecuencia (RFID) se persigue acotar la incertidumbre que presentan los sistemas de seguimiento de lote actuales en la recepción y uso de materia prima a granel con la finalidad de minimizar el impacto ante posibles crisis alimentarias que puedan surgir. Objetivos: Los objetivos que se esperan alcanzar con el presente proyecto son: Análisis de los avances y tendencias en materia de sistemas de identificación. Acotación de las problemáticas a resolver en materia de identificación en procesos productivos donde intervienen graneles sólidos. Diseño de un sistema eficiente de gestión y seguimiento de mercancía aplicado a estos productos, que reduzca la unidad de seguimiento a tamaño inferior a un silo. Evaluación del sistema a escala piloto y a escala industrial. Grado de innovación: El pasado 1 de enero de 2005 entró en vigor el reglamento europeo 178/2002, que introduce la obligatoriedad de implantar sistemas de trazabilidad en todas las empresas que manipulen, transporten, almacenen o distribuyan alimentos y piensos para el consumo humano o animal. Todo ello con el fin de velar por los derechos de un consumidor cada vez más sensibilizado y de minimizar las repercusiones sanitarias y económicas de las crisis alimentarias por medio de un rápida identificación de los focos de contaminación, la adopción de medidas adecuadas para paliar sus efectos, la colaboración de todos los interlocutores en la resolución del problema, la retirada selectiva de los lotes afectados y la depuración de responsabilidades ante demandas por daños a la salud pública o pérdidas de carácter comercial (Cuatrecasas 2004). Además, una actuación acertada puede evitar situaciones de desprestigio y alarmas sociales generalizadas que perjudiquen durante largos periodos a todos los agentes de un mismo sector (caso de la crisis de las vacas locas, que redujo en un 40%, según ACNielsen, el consumo de carne). La Agencia Española de Seguridad Alimentaria determina que cada empresa debe decidir, por cuenta propia y en consenso con sus proveedores, el nivel de riesgo que está dispuesta a asumir, para en base a ello acordar los medios a emplear (automáticos o manuales), la unidad logística (palet) o comercial (cajas, etc.) a rastrear (lo que se conoce como agrupaciones) y la cobertura de sus mecanismos de trazabilidad (número de etapas que abarcan a lo largo de la cadena de aprovisionamiento o grado de detalle con el que se describe cada fase), responsabilizándose en último término de las consecuencias que pueda ocasionar la inoperatividad del sistema ante una posible demanda informativa por parte de la Administración.

3 Con el fin de minimizar los riesgos para la salud pública y reducir el impacto económico sobre los integrantes de la cadena de abastecimiento, es necesario actuar a gran velocidad y proceder a un rastreo eficaz, capaz de proporcionar información precisa en un breve espacio de tiempo (García 2001). Los sistemas de identificación (MD 2003) y gestión automática aportan evidentes ventajas, al evitar los errores humanos en la introducción y el procesamiento de datos y al simplificar tareas como el control del inventario, el rastreo de las referencias, el registro de las entradas y salidas o la recogida de cualquier otro tipo de información. Además, en breve la automatización de los sistemas de trazabilidad y con ello, la eliminación de los documentos en papel, se convertirá en un requisito previo para la obtención de cualquier certificación ISO 9001, BRC, IFS o GLOBALGAP (Sánchez, 2005). En referencia al actual estado del arte cabe destacar a nivel internacional la acción del V Programa Marco FOODTRACE, que busca generar un marco de armonización en materia de trazabilidad alimentaria en base a sistemas abiertos y sin sacrificar la privacidad ni la confidencialidad. Fruto de esta acción han sido algunos proyectos como NOEMI (G1RD-CT ) en el que se ha desarrollado un nuevo sistema de marcado optoelectrónico para materiales de envasado, el TRINE (IST ) que ha unido comercio electrónico y trazabilidad vía Internet para pescados y derivados o el EID + DNA TRACING (QLK1-CT ) que emplea la identificación electrónica y los marcadores moleculares de ADN para seguir la trazabilidad en productos cárnicos. Pero para conseguir avanzar de forma eficiente en materia de garantía de trazabilidad es necesario abordar el problema de forma integrada, de manera que no queden problemas parciales sin resolver que hagan inviables los planteamientos en otros campos. En concreto, la problemática de la trazabilidad en el manejo de graneles, está en este momento en un estado de desarrollo primario, tal vez porque no se ha abordado, hasta la fecha, con tecnologías suficientemente eficaces. Particularizando en el sector al que trata de aproximarse este proyecto, el de las industrias alimentarias procesadores de graneles sólidos en grano o en polvo, la mayoría disponen de una cantidad limitada de silos y tanques donde almacenar la materia prima o productos intermedios, con lo que siempre acaban mezclando lotes o partidas de diferente origen y fecha en un mismo lugar, lo que se conoce como contaminación cruzada (Dunn J. 2005). Cuando hablamos de tanques o depósitos de varias toneladas, la(s) materia(s) prima(s) que allí se encuentran pueden acabar repartidas en una gran cantidad de envases distintos, por lo que reducir el margen de error en la determinación de la trazabilidad puede tener un impacto enorme ante una alerta que pudiera surgir. Si bien existen modelos teóricos para explicar el flujo del producto en el interior de un silo (Tüzün et al. 1985), los sistemas comerciales de trazabilidad parten de la trazabilidad global de todos los lotes de un silo o estiman la probabilidad de pertenencia a una lote en base a probabilidades teóricas sin tener en cuenta la distribución interior de los lotes de entrada ni las propiedades físicas del material almacenado.

4 En la actualidad, las más modernas soluciones utilizadas para rastrear las unidades logísticas de productos sólidos en granel se basan en herramientas software, con probabilidades predefinidas de pertenencia a un lote en función de la fecha de entrada y salida del producto, obviando la distribución del mismo en el silo y con un grado de contaminación cruzada con los lotes anteriores y posteriores muy elevado. Sin embargo la consecución de los anteriores objetivos dará lugar a un sistema basado en información real de la distribución del producto en el silo, que permitirá una reducción en el tamaño de la unidad trazable y una mejor acotación de la contaminación cruzada entre lotes. La principal novedad tecnológica de este proyecto radica en: 1. la incorporación de últimas tecnologías de identificación por radio frecuencia 2. la superación de los modelos teóricos de distribución de lotes en silos que finalmente no se implementan (debido a la complejidad de variables como densidad de cada variedad, coeficiente de rozamiento superficial, etc.) por modelos empíricos basados en las tecnologías anteriormente descritas 3. la utilización de plataformas software abiertas e interoperables que gestionen la gran cantidad de datos de proceso y seguimiento de lote 4. la automatización y registro de todos los movimientos trazables de productos alimentarios a granel desde el campo hasta la mesa 5. el intercambio de información con proveedores y clientes. A partir de las etiquetas o identificadores de radiofrecuencia (RFID) se persigue acotar la incertidumbre que presentan los sistemas de seguimiento de lote actuales en la recepción y uso de materia prima con la finalidad de minimizar el impacto ante posibles crisis alimentarias que puedan surgir. Esta tecnología se ha empleado hasta el momento sólo a grandes unidades de envase (palets o cajas de tamaño importante) o en piezas de cierto valor añadido (jamones, reses, botellas vino ). Su utilización para el seguimiento de los productos sólidos a granel es absolutamente novedosa. Para ello es preciso disponer de sistemas de información capaces de recibir datos de los sensores ubicados en las materias primas y/o depósitos donde éstas residen (Lorenzo-Barreiro, M. 2004), que permitan disponer de información en tiempo real del uso y movimiento de ellas (Samuelsson, M 2004), con lo cual se puede determinar de forma más certera de dónde proviene y a dónde ha ido a parar una materia prima que se ha incorporado al proceso de producción de una empresa. Con las ventajas que ofrecería un nuevo sistema de rastreo y control automatizado sobre los lotes de materia prima en graneles y la relación entre los actores que intervienen en ella se podrá informar y tomar medidas en tiempos más oportunos y seguros para el consumidor. Los avances en materia de sistemas de información abiertos e interoperables permiten definir nuevas soluciones que fortalezcan la colaboración y la gestión de la información en esta materia (Alonso-Peña, F. J. 2004) (Funck, A. 2004). El elevado flujo de información generado tras el proceso de automatización del seguimiento de los marcadores deberá ser integrado con el resto de los sistemas administrativos de la empresa para

5 simplificar el rastreo y análisis de los datos. Para esto es necesario emplear sistemas de comunicación de datos como el XML o el EDI (intercambio electrónico de datos), que aportan ventajas como: - Seguir los movimientos de la materia prima - Ayudar a la mejora de la logística - Reducir los errores manuales - Aumentar la certidumbre de donde se encuentra un lote en un momento dado - Ofrecer información adicional del proceso - Realizar integración con sistemas de gestión de la empresa También supone un cierto riesgo el encapsulado de los transpondedores de radiofrecuencia, que deben ser de un tamaño y densidad similar a la del producto en cuestión para que su comportamiento fluido dinámico sea exactamente idéntico. Este riesgo se puede salvar utilizando chips de RFID no encapsulados y encapsularlos mediante algún material de propiedades físicas similares. Finalmente, en la integración habrá que superar dificultades inherentes a la multitud de sistemas, empresas, protocolos y equipos que coexisten en cualquier instalación industrial, así como el empleo de tecnologías incipientes en materia de interoperabilidad (Web Services, etc.). Ésta es la razón por la que se pretende trabajar con sistemas abiertos que faciliten la interoperabilidad. Este proyecto coadyuvará a generar conocimiento tanto para el instituto tecnológico como para las empresas en una línea estratégica como es la calidad y la seguridad alimentaria.

6 Resultados previstos en la memoria técnica presentada junto con la solicitud. A partir de la ejecución del presente proyecto se espera el desarrollo de una gama amplia de productos y servicios tecnológicos derivados de la aplicación de las tecnologías mencionadas al ámbito de la seguridad alimentaria, así como la generación de conocimiento y su transferencia a las empresas del sector. La integración de tecnologías basadas en RFID e integradas en entornos de colaboración basados en estándares supondrá una mejora sustancial y objetiva a la seguridad de los productos valencianos, así como una mejora de la competitividad para las empresas. De esta forma se espera la creación de un nuevo servicio para facilitar a las pymes valencianas del sector agroalimentario que manejan graneles sólidos la incorporación de las nuevas técnicas de identificación y gestión de la información existentes en el mercado. A través de este servicio, las empresas podrán incorporar estas tecnologías adaptadas a su producto y procesos particulares, mejorando así el control de la producción y su seguridad alimentaria. Por otra parte, se espera generar un producto particularizado para la gestión de graneles para el sector industrial que se seleccione una vez iniciado el proyecto en la fase de testeo industrial. Como resultado general, se espera obtener reducción en el tamaño de la unidad trazable que dará lugar a un aumento en la seguridad alimentaria y en la eficiencia de los procesos de producción de las empresas que manejan este tipo de productos. De forma adicional se esperan los siguientes resultados específicos: Identificación y caracterización de procesos industriales en materia de tratamiento de graneles sólidos. Diseño del sistema de identificación y gestión de la información a partir de la combinación de tecnologías seleccionadas. Desarrollo piloto del sistema de identificación y gestión para la validación en laboratorio de la solución desarrollada. Realización de pruebas de integración de tecnologías. Verificación a escala industrial de la solución desarrollada con empresas representativas para la validación de las tecnologías utilizadas En el caso de obtener resultados satisfactorios en el desarrollo del presente proyecto, es previsible que se patenten los mismos, dado que no se encuentra disponible en el mercado actualmente ningún sistema de identificación y seguimiento de producto en graneles sólidos basados en identificadores de radiofrecuencia.

7 Dado que la transferencia de tecnología derivada del presente proyecto conlleva la adopción por parte de las empresas receptoras (principalmente PYMEs) de tecnología para la gestión de la seguridad alimentaria proporcionará a las mismas las siguientes mejoras competitivas: Profundización en el cumplimiento de requisitos legislativos en materia de seguridad alimentaria, y en especial al requisito de trazabilidad contenido en el Reglamento (CE) nº 178/2002. Esta ventaja se producirá de forma directa sobre los subsectores tratados y de forma indirecta sobre todo el conjunto del sector alimentario Mayores garantías de seguridad alimentaria en los productos fabricados al disponer de sistemas que como se ha expuesto con anterioridad acota el riesgo ante alertas en esta materia. Armonización con los sistemas que se están configurando como estándares de identificación (GS1, Electronic Product Code) a nivel tanto europeo como mundial, lo que tiene una elevadísima importancia para unos sectores que tanto directa como indirectamente participa activamente en el mercado global y para el que el mercado europeo tiene un principal atractivo. Ahorro de costes en la implantación de las herramientas y sistemas necesarias por contar con un modelo que contribuye a la viabilidad de estos proyectos. Mejora en la gestión productiva, así como en la función de compra y venta, ya que los sistemas resultantes generarán información susceptible de ser utilizada con estos fines. Por otro lado, otros sectores industriales serán beneficiados indirectamente por la realización de este proyecto. En concreto, el sector de empresas de herramientas informáticas, equipos hardware, consultoras de gestión y seguridad alimentaria, laboratorios de análisis y proveedores de reactivos. Para todos ellos las implantaciones en empresas alimentarias de herramientas y sistemas de trazabilidad suponen oportunidades de negocio Para la realización de este proyecto ainia se dotará de infraestructuras que permitirán la realización de acciones demostrativas en materia de identificación para el control de la seguridad alimentaría en graneles. Además de la generación de metodología y la adquisición de material para la identificación de soluciones y realización de pruebas piloto adaptadas a la topología y funcionamiento particulares en empresas. Estos equipos y metodologías podrán ser también aplicados a otros subsectores tanto en la realización de proyectos de investigación y desarrollo como en implantaciones y servicios analíticos. En los sectores mencionados el número de empresas susceptibles de implantar soluciones basadas en el modelo del presente proyecto es elevado, y la inmensa mayoría son PYMEs que constituyen el principal objetivo empresarial del proyecto.

8 Resultados obtenidos en el período. En su caso, justificación y aclaración de las desviaciones respecto a los previstos. Durante el presente período (último año de proyecto 2010) se realizaron las pruebas piloto en empresas con esta problemática para validar la solución en condiciones reales. Las tareas ejecutadas en el año 2010 han sido: Tarea 7. Pruebas piloto con empresa Para realizar las pruebas piloto en empresa se contactaron un conjunto de empresas dentro del parque industrial disponible en la Comunidad Valenciana que trabajaban con graneles sólidos y que manifestaban dificultades en el seguimiento del producto en silos debido a la mezcla de lotes (Levantex, S.L., Productos La Campana S.L., Barberá Snacks S.L., Arroces y Cereales S.A., Arrocerías Rovira Ballester S.L., Ferrer Segarra S.A.). Dichas empresas tenían interés en conocer los detalles que la solución planteada en nuestro prototipo podía aportar en cuanto a la mejora del control de la seguridad alimentaria de sus productos. Para la presentación de los resultados de las pruebas realizadas en laboratorio el año anterior y la implementación de los pilotos en entorno industrial se escogieron exclusivamente las empresas Levantex y La Campana. Subtarea 7.1. Adecuación del piloto a la empresa Una vez seleccionadas las empresas donde se mostraría el sistema desarrollado para su validación se tenía que realizar la adaptación de los componentes del sistema a las características de la empresa. En esta fase se determinaron los productos representativos que podían utilizarse en las pruebas y se analizaron los procesos de producción, los detalles técnicos relacionados con las características de las instalaciones de las empresas, así como de los silos de almacenamiento. A partir de la información específica de la empresa se realizó la adaptación de la solución desarrollada para su implantación: configuración de los equipos, adaptación de los sistemas de marcado y recogida de información y adaptación de los sistemas de comunicación y colaboración. Subtarea 7.2. Implantación del piloto en la empresa En esta fase se realizó la implantación del prototipo de la solución desarrollada, tanto del kit de seguimiento de producto como del software de gestión, en la empresa para su validación en entorno real, adaptando la configuración de los equipos y los sistemas a las características del producto y las infraestructuras de la empresa, con el objetivo de validar la viabilidad de las tecnologías analizadas en este proyecto en entornos industriales. Subtarea 7.3. Pruebas del sistema en la empresa En esta tarea se realizaron las pruebas del sistema en las instalaciones de la empresa. Se probó el sistema de marcado de identificación automático y captura de información con las muestras de los productos seleccionados y se validó el sistema de gestión de la información para el proceso de identificación y seguimiento de los lotes de producto a lo largo del proceso de producción.

9 Durante esta tarea se verificó el funcionamiento del sistema en el entorno industrial y se evaluó el sistema de comunicación y colaboración desarrollado. Subtarea 7.4. Evaluación de los resultados obtenidos En esta última etapa del proyecto se hizo una revisión de los resultados obtenidos en las pruebas del sistema desarrollado en el entorno industrial para su evaluación y se extrajeron las conclusiones de la implantación de la solución desarrollada en un entorno real de manipulación de graneles sólidos. A lo largo del proyecto se han realizado pruebas de laboratorio para confirmar que la interacción granel identificadores de radiofrecuencia, no produce ningún alteración en el producto granel. Conclusiones En este apartado se intenta dar una visión general del conjunto de conclusiones generales que se han obtenido a lo largo de este proyecto. Además, se propondrán algunas sugerencias para investigaciones futuras que han surgido a partir de la realización de este trabajo. Como resultado final del proyecto se ha obtenido un sistema que permite acotar el tamaño del lote de producto con el fin de reducir los riesgos antes una alerta alimentaria. Esto ha sido posible gracias a un sistema de información capaz de recibir datos de los identificadores que fluyen junto a la materia prima. Con todo ello se dispone de información en tiempo real de la utilización y movimiento de cada lote, pudiendo determinar de forma más certera de dónde proviene y a dónde ha ido a parar una materia prima que se ha incorporado al proceso de producción de una empresa. De esta forma pasamos de una situación anterior donde es difícil predecir el comportamiento y el origen del producto a la salida del silo: Con la facilidad de rastreo y control sobre los lotes de materia prima y la relación entre los actores que intervienen en la cadena de valor (proveedores y clientes) se podrá informar y tomar medidas en tiempos más oportunos y seguros para el consumidor. No obstante, aunque los resultados del prototipo de laboratorio fueron buenos, la experiencia en el escalado a nivel industrial ha puesto de manifiesto que es complicado trabajar con nuevas tecnologías aún no suficientemente maduras en los entornos de producción como la identificación por radiofrecuencia (RFID). Esta tecnología, que ha demostrado ser bastante útil en otros sectores, por ejemplo el del automóvil o farmacéutico, para la identificación de piezas simples, o en otros entornos, como el de almacenamiento para la optimización de procesos logísticos, no está lo bastante avanzada como para trabajar directamente en entornos industriales de fabricación de productos de grano pequeño. La realización de pruebas del sistema desarrollado en entorno industrial ha puesto de manifiesto uno de los mayores problemas de la tecnología RFID y ha revelado que cada proyecto basado en esta tecnología que se desee implementar es una caso particular y difícil de replicar.

10 Como se desprende de los resultados de las pruebas, el entorno de trabajo metálico es uno de los mayores inconvenientes de funcionamiento de la tecnología RFID. Hemos podido comprobar como la distancia de detección de los tags por la antena se reducía drásticamente y sólo era posible salvar esto en algunos casos aumentando el tamaño de los tags, con lo que perdíamos la filosofía del proyecto, es decir, utilizar tags de tamaño y densidad similar a la del producto para que se comportasen de forma idéntica. Por otra parte, se han obtenido resultados que evidencian que el trabajo en entorno metálico suponía un desajuste en la sintonización de la antena y cada vez que se movía de lugar había que sintonizarla de nuevo para que la potencia de la señal reflejada disminuyese a cero. Respecto a la inclusión de dispositivos marcadores, aunque inocuos, que fluyen junto al producto, las empresas han mostrado su preocupación en cuanto a las garantías de separación de los tags del producto a envasar. Se comenta que en entorno industrial sería muy útil introducir sistemas redundantes para asegurar la separación de los mismos. El escalado del sistema piloto para su funcionamiento en planta de producción supondría realizar bastantes ajustes al modelo del prototipo de ainia. En el entorno industrial se producen mezclas de producto desde el inicio por lo que el sistema de trazabilidad debería soportar la identificación de lotes desde el inicio y gestionar de forma automática la remodificación de los mismos, atendiendo a su flujo por los procesos de producción: recepción, secado, descascarillado, envasado. Asimismo, el sistema de trazabilidad a adoptar y la solución tecnológica no deberían suponer un coste excesivo para la empresa, pues el precio del producto no es demasiado elevado. Sin embargo, la tecnología RFID no se considera suficientemente madura y la relación coste-beneficio que puede tener para las empresas implicadas es un tema difícil de argumentar. La implantación a corto plazo se descarta debido a los costes en los que incurrirían las empresas que adoptasen la tecnología. Respecto a los trabajos realizados o materiales empleados: La focalización sobre el hardware en el caso de los proyectos RFID es ciertamente importante, sobre todo a la hora de analizar elementos como prestaciones y coste. Pero el valor del hardware RFID resulta inútil si no es manejado por herramientas de software realmente eficaces y capaces de interpretar, consolidar o filtrar los datos capturados por los lectores y transmitirlos correctamente al sistema de gestión. Debido a que la RFID puede tener un desarrollo pleno es necesario resolver, únicamente en el área del software, dos grandes problemáticas: recabar correctamente los datos del transpondedor y transportar los datos RFID a través de los diferentes sistemas de la empresa. El middleware proporciona al sistema la tubería que conecta los dispositivos de captura al sistema central; y debe ser capaz de bombear una elevada cantidad de datos a alta velocidad. Un estudio interesante sería la utilización de esta tecnología para, además de identificar el producto en sí, incluir información adicional de algunos parámetros de calidad y seguridad alimentaria como pueden ser humedad o temperatura. Los resultados presentados en este informe son los primeros pasos del trabajo que implica el control de la trazabilidad en productos a granel aplicando soluciones tecnológicamente avanzadas. Se ha demostrado la viabilidad de la tecnología para conseguir automatizar y mejorar la trazabilidad de graneles alimentarios, pero en el escalado industrial queda aún camino por recorrer debido a las limitaciones de la tecnología disponible actualmente (en cuanto a marcadores y antenas de RFID) y a las interferencias de los sistemas mecánicos de las plantas industriales. Como conclusión final, cabe señalar que un proyecto real de implantación es viable pero debe abordar la modificación de los puntos estratégicos identificados en el proyecto para ser cambiados por elementos construidos con materiales que no interfieran, sean

11 robustos y puedan estar en contacto con productos dirigidos al consumo humano. Es por ello que el siguiente paso consistiría en trasladar los resultados obtenidos a pilotos reales en empresas, construyendo aplicativos demostrativos reales que validen la tecnología en condiciones reales. Líneas de actuación a futuro En este apartado se pretende ofrecer una serie de ideas potenciales de actuación para la continuación de las actividades desarrolladas en este proyecto o el planteamiento de nuevas líneas interesantes. Desarrollo de sistemas de trazabilidad integrados con la cadena de valor de proveedores y clientes aplicando las técnicas de control trabajadas en este proyecto. Debido a que las empresas que trabajan con granel pueden recibir materia prima previamente mezclada desde los distintos orígenes (partidas de proveedor), sería interesante extender el planteamiento del proyecto buscando un entorno colaborativo como se plantea en el actual proyecto. Combinación de tecnologías de identificación por radiofrecuencia (RFID) y biosensores para el control de la trazabilidad en graneles. El objetivo es enriquecer el sistema de trazabilidad con información objetiva y confiable de calidad y seguridad alimentaria obtenida a partir de medidas analíticas ofrecidas por sensores aplicando inteligencia artificial. En primera instancia, una aplicación inmediata sería sustituir los actuales métodos de captura de datos de temperatura y humedad por otros más modernos y fiables y vincular estos datos con la información de trazabilidad pura. Análisis, diagnóstico y planteamiento de alternativas de solución para el correcto funcionamiento de las nuevas tecnologías de identificación y gestión de información (middleware, servicios software) en entornos de fabricación hostiles. Implementación de un piloto real en empresa. El piloto real demostraría la viabilidad de las tecnologías analizadas en este proyecto en entornos industriales adecuadamente adaptados. 1. Acciones de difusión realizadas. Este apartado debe dejar claro el cumplimiento del principio de difusión expresado en el apartado 2.4 de este manual. Asimismo, impacto en las empresas; soportes físicos de difusión del proyecto utilizados; mención a los fondos europeos y entidades financiadoras del proyecto.

12 Se han realizado las acciones de difusión previstas en la memoria técnica. El impacto estimado en total de la difusión es de más de empresas, gracias a la publicación tanto de de boletines electrónicos como de notas de prensa, así como de artículos científico-técnicos y preparación de presentaciones adecuadas al público objetivo. Se han llevado a cabo más de 50 presentaciones a empresas agroalimentarias (el departamento comercial ha integrado la aplicación de la tecnología RFID en su cartera de servicios para la mejora de los procesos de producción y control de la seguridad alimentaria) y más de 10 acciones de demostración en empresas, destinadas a gerentes y técnicos de calidad y seguridad alimentaria de empresas del sector. Tipo de acción Descripción Número Cuantificación y descripción sucinta de los destinatarios Ponencia en congresos y seminarios sobre nuevas tecnologías en el sector alimentario Conferencia BASYS2010 9th IFIP International Conference on Information Technology for BALANCED AUTOMATION SYSTEMS 21st - 23rd July 2010, Valencia, Spain Objetivo: foro para compartir visiones e investigaciones sobre innovación sostenible y modelos de fabricación de productos y servicios basada en el conocimiento. 1 Dirigido a técnicos y responsables de TIC interesados en abordar nuevos enfoques sobre automatización donde las sinergias entre personas, sistemas y organizaciones sean aprovechadas con el objetivo de generar productos y servicios de elevado valor añadido. Presentaciones en empresas agroalimentarias Difusión de los objetivos y resultados conseguidos entre el público objetivo a través de presentación en PowerPoint. 50 Gerentes, responsables de calidad-producción del sector en general interesados en la aplicación de nuevas tecnologías Acciones de demostración en empresas Visitas por parte de los técnicos implicados en el proyecto para compartir las experiencias del proyecto. 10 Posibles empresas usuarias del sector de granel

13 Tipo de acción Descripción Número Cuantificación y descripción sucinta de los destinatarios Noticia en Tecnoalimentalia Ainia info Publicación en la sección de notas de prensa de ainia Publicación de un artículo relacionado en una selección de artículos técnicos dirigida a las más de 1000 empresas asociadas a ainia. 2 1 Dirigido a técnicos del sector agroalimentario y afines. Dirigido a técnicos del sector agroalimentario y afines. Informe de ejecución técnica 2010 El último año de proyecto tenía como objetivo validar el prototipo a nivel industrial. Una vez verificado el funcionamiento del piloto en laboratorio, el objetivo era demostrar la viabilidad de la solución a través de pruebas piloto en dos empresas para comprobar su funcionamiento en condiciones industriales reales. A continuación incluimos un informe de resultados así como documentación gráfica para evidenciar la consecución de las tareas realizadas durante el tercer año de proyecto: 7. Pruebas piloto con empresa Materiales y Métodos Materiales Para la realización de las pruebas planteadas para este tercer año se seleccionaron un par de empresas de entre todas las contactadas que habían mostrado interés en el control de la seguridad alimentaria en el producto a granel La selección de las materias primas en cada una de ellas se efectuó de forma que éstas fuesen representativas de productos en polvo/grano pequeño y de productos de grano medio/grande.

14 Para las pruebas piloto del sistema de trazabilidad se seleccionó la línea de producción de alimentos para mascotas, y su producto, mixturas y semillas simples, como representativo de los productos en polvo/de grano pequeño. Para las pruebas piloto del sistema de trazabilidad en Productos La Campana se seleccionaron el arroz redondo y el arroz largo como productos representativos de los productos de grano medio/grande. El sistema RFID con el que se llevaron a cabo las pruebas de este tercer año del proyecto es el mismo que se utilizó para las pruebas piloto en el centro tecnológico ainia. Por lo que respecta al software, el NPS RFID Middleware proporciona una plataforma intermedia para integrar aplicaciones externas con el sistema de captura de la información de forma totalmente transparente para usuarios y desarrolladores. NPS RFID Middleware se compone de dos módulos: una base de datos PostgreSQL abierta para acceso a datos del sistema y un sencillo interfaz de usuario para su configuración. A diferencia del middleware genérico, el middleware RFID trabaja en un extremo de la red y mueve los datos en el mismo punto de las transacciones. Las funciones básicas del middleware RFID son la monitorización y la gestión de los datos y de los dispositivos. De hecho, extrae los datos del lector, los filtra, agrega la información y los dirige al sistema de gestión; este sistema de gestión es en este caso un tipo de aplicación vertical para la gestión de la trazabilidad. La base de datos (script de configuración MWDATA.SQL) está totalmente abierta para acceder a los datos generados por el sistema NPS RFID, así como al estado y configuración de todos y cada uno de sus elementos: lectores y tags. Asimismo, define el modo de funcionamiento del sistema. En especial esta versión del sistema NPS RFID Middleware está preparada para trabajar con bases de datos PostgreSQL. Para poder empezar a trabajar debe de importarse la base de datos MWDATA.SQL al gestor de bases de datos PostgreSQL. A continuación se indica la estructura de las tablas que conforman la base de datos y los campos que las constituyen, algunos de ellos modificables desde el interfaz de usuario. El resto son campos cuyo contenido es proporcionado por la propia plataforma y cuya modificación (no recomendable) no actúa sobre el sistema NPS RFID. Tras la captura y registro de la información de los tags por parte del middleware, se ejecuta un procedimiento almacenado que realiza la discriminación de las lecturas simultáneas de los tags. La discriminación de las lecturas se registra en una nueva tabla creada para tal fin llamada lecturas y que contiene los campos: datatime, idt y data, siendo la fecha y hora de la lectura, el número de serie del tag leído y el contenido de la memoria del tag, respectivamente. Otro procedimiento almacenado se encargará de calcular las probabilidades de pertenencia a un determinado lote en función del contenido de la memoria del tag que se haya leído. Este cálculo se almacena en la tabla probabilidades creada para tal fin y que contiene los distintos registros de tiempo en los cuales se ha producido el evento de la detección del tag y la probabilidad asociada a cada uno de los lotes en ese instante de tiempo en función del número de lote contenido en la memoria del tag.

15 La probabilidad asociada a un determinado lote se calculará según la fórmula: P i=nº casos probables/nº casos posibles Siendo P i la probabilidad de cada lote con i=1..9 (se considera una mezcla de 9 lotes como máximo en un silo); los casos probables, el número de tags pertenecientes al lote i detectados hasta el momento (los tags contienen el número de lote i escrito en la memoria); los casos posibles, el número de tags totales detectados hasta el momento. Métodos Las pruebas iniciales consistieron en probar el middleware de forma independiente para comprobar su correcto funcionamiento. Para estas pruebas se trabajó únicamente con el sistema de radiofrecuencia, sin tener montado el prototipo en el entorno de producción de la empresa para facilitar el proceso de test. Además, el sistema se configuró en modo de lectura para comprobar que la detección de los tags por parte de la antena era recibida correctamente por el middleware. La zona de configuración está dividida en 2 partes: 1. Modo: Donde se indica si el funcionamiento es leer solamente o si en cambio es leer y escribir. 2. Parámetros de Escritura: En caso que lectura y escritura, es posible escribir en la memoria del tag la fecha y hora, el Id del lector o un texto. El botón Guardar parámetros almacena dichos parámetros de configuración y el modo en la base de datos. Una vez configurado el sistema sólo queda ponerlo en marcha. Para ello, se selecciona el puerto y la velocidad de conexión y se hace clic en el botón conectar. Se escuchará un chasquido en el lector y a los pocos segundos otro. A continuación, el icono amarillo de desconectado pasará a conectado y de color verde. Será entonces y solo entonces cuando es posible hacer clic en el botón Leer. Una vez el sistema NPS RFID se pone en marcha el icono amarillo Parado irá alternando de color y con el texto leyendo al mismo tiempo irá rellenando la base de datos con los tags que vayan pasando por el radio de acción del lector. Las siguientes pruebas fueron encaminadas a evaluar el funcionamiento del sistema integrado de RFID, una vez puesta a punto la parte software. El middleware se configuró en modo de lectura a una velocidad de conexión con el puerto serie de bps. Antes de cada prueba se ajustaba la señal de la antena (auto-tunning) para que los niveles de la señal emitida por la antena y de la señal reflejada estuviesen dentro de los límites adecuados para la detección. La sintonización de la antena se realiza automáticamente por software y con ella lo que se consigue es modificar ligeramente la frecuencia de transmisión de forma que la potencia reflejada se minimice. Las variaciones de frecuencia suelen ser mínimas, de forma que el diagrama de radiación de la antena apenas se ve afectado.

16 Como se ha comentado, la fase de sintonización se realizaba antes de cada prueba. El plan de pruebas que se definió trasladado a condiciones reales de trabajo del sistema en empresa fue: 1. Pruebas de detección de los tags. Mediante estas pruebas se pretendía determinar las zonas óptimas de detección de los tags por la antena. Para ello, la posición de la antena se iba variando de orientación respecto a la zona de paso de los tags. 2. Pruebas de detección de los tags con producto. El objetivo de estas pruebas era evaluar la influencia del flujo de producto escogido, bien maíz, bien arroz, sobre el sistema de RFID. 3. Pruebas de escritura de los tags. Durante estas pruebas se procedió a la configuración del middleware en modo de escritura. Se realizaron los tres tipos de pruebas que permitía el middleware para la codificación de los tags: 1. Pruebas de escritura de la fecha y hora actuales. 2. Pruebas de escritura de identificador del lector. 3. Pruebas de escritura de texto libre. 4. Pruebas de lectura de memoria de los tags. Durante estas pruebas se procedió en paralelo a las pruebas anteriores. Conforme se iban codificando los tags, escribiendo en la memoria bien la fecha y hora, bien el identificador del lector, bien un texto libre, se realizaba la lectura de la memoria de los tags codificados. 5. Pruebas del sistema de captura y gestión de la información middleware. Estas pruebas se plantearon para integrar ambos sistemas, de forma que el sistema de gestión procesase los datos proporcionados por el sistema de captura. A partir de estos datos, el sistema de gestión debía ser capaz de extraer información objetiva de trazabilidad (relación entre los lotes de envasado y lotes de entrada). 6. Pruebas del sistema de intercambio de información. El objetivo de esta última tanda de pruebas era adaptar el sistema a las necesidades de las empresas, tanto a nivel de funcionamiento como de interfaz de usuario. Para ello se plantearon ejercicios de registro de información, navegación, búsqueda y visualización de información. Resultados En primer lugar se realizó una revisión de los procesos industriales de las dos empresas seleccionadas para probar el sistema RFId. Mediante esta revisión se pretendía determinar la ubicación idónea del sistema dentro de la plantas de producción. A partir de la revisión del proceso productivo y del estudio de las instalaciones de la empresa, se determinaron los siguientes puntos críticos para el control de la trazabilidad (PTs) y la adaptación del prototipo a las condiciones industriales:

17 1. Pruebas de detección de los tags. El objetivo de estas pruebas era acondicionar el punto de detección de los tags. En ambos casos se repitió la misma situación: No se pudo detectar ningún tag debido a la presencia de elementos metálicos en el entorno de la antena, concretamente en el sistema de transporte de producto (rodillos de las cintas transportadoras y tornillos sinfín). Los elementos metálicos actúan como pantallas electromagnéticas para la antena, reflejando parte de la potencia transmitida por la misma. Potencia transmitida/reflejada sin interferencias Potencia transmitida/reflejada con interferencias En estos casos la antena no es capaz de extraer la información contenida en el tag: Lectura de un tag sin interferencias Lectura de un tag con interferencias La adaptación de las líneas de producción de las empresas para compatibilizar la incorporación de un sistema RFID era extremadamente compleja, ya que tal adaptación implicaba la sustitución de distintos tramos de las líneas por tramos plásticos. Por ello se decidió seguir con las pruebas en una zona separada de las líneas de producción, con una réplica a menor escala del prototipo. De este modo, las empresas podían comprobar in situ la aplicabilidad de la tecnología RFID a la trazabilidad de sus productos. 2. Pruebas de detección de los tags con producto. El objetivo de estas pruebas era determinar la influencia del producto sobre la detección de los tags y aplicar las acciones correctoras necesarias.

18 3. Pruebas de escritura de los tags. El objetivo de estas pruebas era codificar los tags para las pruebas de lectura del siguiente punto. El proceso de escritura se llevó a cabo sin problemas tras decidir efectuarlo de forma manual en una zona alejada de las estructuras metálicas de la zona de producción. 1. Pruebas de escritura de la fecha y hora actuales. 2. Pruebas de escritura de identificador del lector. 3. Pruebas de escritura de texto libre. El código utilizado en la codificación fue: Código de lote de entrada%fecha de entrada al silo%código de silo 4. Pruebas de lectura de memoria de los tags. Las pruebas de detección de los tags explicadas en los puntos 1 y 2 consistieron en la lectura del número de serie. El objetivo de estas nuevas pruebas era leer el contenido de la memoria en los casos descritos en el punto Pruebas del sistema de captura y gestión de la información middleware. El sistema de gestión permitía el procesamiento de los datos capturados y la extracción de datos objetivos para la asociación de los lotes de envasado con los lotes de entrada. Se generaron algunos gráficos que representaban la evolución de cada lote de entrada a lo largo del tiempo y su probabilidad de pertenencia al lote de envasado. Como se ha comentado en el punto anterior, el tiempo de acceso a los tags limitaba la posibilidad de incluir y recuperar la información de trazabilidad en la memoria de los mismos. Por ello se decidió realizar la trazabilidad a nivel de software en lugar de a nivel de hardware. De este modo, el sistema de captura sólo debía leer el número de serie del tag (que es único). A continuación, el sistema de gestión de la información era capaz de asociar (por software) el número de serie a los datos de trazabilidad. 6. Pruebas del sistema de intercambio de información. Durante esta tarea se hicieron pruebas de funcionamiento del sistema de gestión de la información de trazabilidad. Las pruebas consistieron en pruebas de registro de información, pruebas de navegación, pruebas de búsqueda y visualización de información. El sistema se adaptó a las necesidades del entorno industrial; asimismo se adaptó la interfaz para facilitar su uso, de forma que se pudiese ejecutar en pantallas táctiles. De este modo se consiguió que el menú y la operativa fuesen más intuitivos. A continuación se muestran algunas pantallas de ejemplo de los formularios adaptados:

19 Formulario de inicio

20 Pruebas de recepción de materia prima Pruebas de trasiego entre silos de almacenamiento

21 Pruebas de envasado de producto

22