Controle los productos de principio a fin en la planta

En febrero analizamos las herramientas disponibles para rastrear y rastrear productos a lo largo de la cadena de suministro; es decir, lo que ocurre fuera de una instalación de fabricación. Pero ¿qué pasa con el seguimiento de los productos dentro de los límites de la planta? Es decir: los ingredientes que entran por la puerta, se combinan en una receta y salen por los muelles de carga. Lo que sucede dentro de una instalación es fácil de rastrear, ¿verdad? Bueno, si ese fuera el caso, ¿por qué el 47% de los retiros del mercado de la FDA y el 24% de los retiros del USDA en 2021 fueron causados ​​por alérgenos no declarados en la etiqueta, según FMI?1

Por supuesto, estos números no tienen en cuenta los retiros del mercado debido a metal, plástico u otros fragmentos contenidos en los alimentos, ni problemas recientes como CIP/detergentes químicos contenidos en bebidas debido a procedimientos de limpieza/CIP inadecuados.2 Cualquiera de estos incidentes puede dañar la marca. (Para obtener más información sobre CIP, consulte el artículo de este mes, “Haga de CIP una parte integral de su proceso”).

Los equipos de inspección interna, las máquinas etiquetadoras, los equipos RFID, los sistemas de localización en tiempo real, los sistemas de lectura de códigos ópticos y el software ayudan a reducir el daño causado por las retiradas al hacer posible el seguimiento del producto en cantidades más pequeñas, de modo que cuando sea necesario una retirada, menos El producto debe ser retirado del mercado, como fue el caso de la bebida contaminada con los químicos de limpieza mencionados anteriormente.

"La tecnología de fabricación inteligente está haciendo que el seguimiento y la localización sean una operación verdaderamente de extremo a extremo, proporcionando visibilidad en toda la cadena de suministro y las operaciones de producción", afirma Jim Bresler, director de gestión de productos, alimentos y bebidas de Plex Systems. Las soluciones de fabricación inteligentes actuales permiten a los procesadores rastrear el producto dentro de las cuatro paredes de una instalación de fabricación a través de todos los niveles de WIP, desde recibos de proveedores hasta envíos a clientes.

Los sistemas de gestión de calidad (QMS), afirma Bresler, proporcionan capacidades de seguimiento y localización de lotes, que pueden rastrear rápidamente lotes desde el origen hasta el destino o viceversa. Los QMS generalmente se integran con ERP y MES, uniendo datos de todas las operaciones empresariales.

La mayor parte del hardware en la planta, desde sistemas de inspección y visión hasta control de procesos y sistemas de impresión de etiquetas con códigos de fecha, incluyen su propio software o funcionan con software proporcionado por el usuario para ampliar las capacidades de rastrear productos en la planta. Algunos fabricantes de equipos de inspección, incluido Fortress Technology, integran el registro automático y seguro de toda esa información en sus sistemas.

Para ayudar a los procesadores a recopilar datos en tiempo real, los detectores de metales de transportadores, de gravedad, de tuberías y combinados de Fortress están equipados con sensores de máquina opcionales para proporcionar señales para controlar todo, desde la confirmación de rechazo hasta las puertas de los contenedores, la presión del aire, la alimentación y más, dice Eric Garr, regional gerente de ventas. Los datos de rendimiento que reflejan estos sensores se pueden ver en los informes generados por Contact Reporter, una herramienta de software patentada que brinda a los usuarios acceso rápido a los detectores de metales.

Cuando visité nuevas plantas, no era raro ver los equipos de impresión de etiquetas de Videojet aplicando códigos de lote y fecha a los productos a medida que pasaban por líneas de envasado de alta velocidad. Según John Nobers, director de seguimiento y localización farmacéutico, médico e industrial, Videojet proporciona tecnologías, servicio y soporte para una integración completa de impresoras, láseres, software y sistemas de visión para imprimir y verificar datos variables, incluidos números de lote, promocionales y serializados. códigos. "También brindamos experiencia a los procesadores de alimentos que buscan administrar y rastrear inventarios, promociones o retiros del mercado", dice Nobers.

Zebra Technologies proporciona soluciones de detección de etiquetado, códigos de barras e identificación por radiofrecuencia (RFID) que rastrean el movimiento del producto durante los procesos de recepción, fabricación, embalaje y envío en toda la cadena de suministro. Según John Wirthlin, director de la industria: fabricación, transporte y logística, "los datos que capturan nuestras soluciones se integran con los sistemas backend de gestión de almacenes y fabricación de planificación de recursos empresariales (ERP) para brindar visibilidad a estos flujos de trabajo críticos y respaldar los requisitos regulatorios".

Jeff Snyder, especialista en ventas de identificación y localización de Siemens Digital Industries Process Automation DCP, divide las tecnologías de seguimiento en planta de la empresa en tres categorías principales:

La empresa ofrece una amplia selección de lectores, antenas y etiquetas dentro de su cartera SIMATIC Ident y RTLS, proporcionando soluciones de identificación e integración con sistemas de planta.

Las soluciones de identificación y localización se utilizan cuando se debe conocer la ubicación de productos y componentes en un momento dado. La respuesta a la pregunta: "¿Qué ingredientes están, dónde y cuándo?" puede responderse de manera rápida y confiable con sistemas de identificación automatizados, sin contacto y legibles por máquinas que sincronizan flujos de datos virtuales en los sistemas de TI con el flujo real de mercancías. Esto ayuda a garantizar la máxima transparencia, no solo en los procesos de producción sino también en la logística y el almacenamiento, afirma Ulli Thornton, director de marketing de productos para identificación y localización de Siemens Digital Industries Process Automation DCP.

Para ciertos alimentos, esto se ha vuelto más crítico que nunca. En las reglas recientes de la FDA, FSMA 204 requiere que los elementos de datos clave (KDE), como el artículo, el número de lote, la fecha de vencimiento y la información de origen, se codifiquen en un código de barras bidimensional (2D), dice Wirthlin de Zebra Technologies. Estos elementos de datos pueden leerse mediante lectores de códigos de barras fijos y portátiles, escáneres industriales fijos y equipos RFID. Estos dispositivos consumen estos elementos de datos y luego se comunican del remitente al receptor a lo largo de los múltiples traspasos y eventos de transformación en la cadena de suministro.

Cada producto y su proceso de producción tendrán muchas áreas de captura de información e insumos de recopilación de datos para incorporarlos a la seguridad alimentaria y al seguimiento y localización, afirma Nobers de Videojet. Al emplear tecnologías de identificación, software y procesos de producción más interoperables, un proveedor de marcado y codificación puede ayudar a los procesadores de alimentos a lograr una base sólida y adaptarse a las nuevas necesidades de los clientes y de seguridad alimentaria. Los equipos y el software de trazabilidad de Videojet se pueden integrar con ERP, MES, WMS o sistemas de planificación de producción para capturar datos de ingredientes recopilados para un producto, información de producción del trabajo en proceso y transacciones de embalaje y almacenamiento a medida que un producto continúa el proceso hasta el punto de venta.

Si bien tener todos estos datos y KDE es importante, Wirthlin sostiene que garantizar el estado de los ingredientes y el producto final lo es aún más cuando los productos llegan a su destino final. “Zebra proporciona sensores ambientales, como etiquetas de detección de temperatura y registradores de datos, que se pueden agregar a las etiquetas y los envíos para ayudar a garantizar que los productos permanezcan dentro de los parámetros de temperatura durante el transporte y el inventario. Estos indicadores alertan a los trabajadores del borde con una indicación visual cuando hay una variación de temperatura. Esto permite a los trabajadores abordar las excursiones casi en tiempo real, ayudando así a eliminar el desperdicio”, dice Wirthlin.

Por lo general, los trabajadores del borde recopilan datos durante el proceso de recepción y los almacenan en los sistemas backend MES y ERP de la organización, y luego los aprovechan durante los procesos de fabricación, inventario y envío, afirma Wirthlin. Luego, estos datos se transmiten posteriormente, junto con el envío físico, para que la organización receptora pueda planificar la recepción del envío y ayudar en el procesamiento de los activos entrantes. "Los datos de los proveedores upstream y downstream ciertamente se pueden aprovechar para mejorar los datos de las recetas, pero la ubicación física de los diferentes elementos de datos es irrelevante dada la amplia adopción del almacenamiento en la nube", afirma Wirthlin.

"Las etiquetas RFID colocadas en cualquier contenedor, activo o componente fabricado pueden contener cualquier tipo de datos complejos en regiones de memoria estructuradas", dice Snyder de Siemens. Los basados ​​en RFID y RTLS son mecanismos poderosos para recopilar datos para la toma de decisiones, particularmente decisiones de mejora del trabajo en proceso (WIP).

Dependiendo del hardware y software utilizado, los datos se pueden almacenar en una ubicación central donde puedan acceder a ellos los diversos sistemas que podrían utilizarlos, por ejemplo, un sistema de nivel superior como MES, ERP, sistemas de gestión de recetas JIT. , LIMS o cualquier otro sistema de optimización operativa, añade Snyder. Los datos se pueden almacenar localmente o en la nube, según las preferencias y políticas del usuario.

Se utilizan varios enfoques para el almacenamiento de datos, que pueden incluir bases de datos compartidas simples, servidores de planta locales y sistemas basados ​​en la nube, afirma Nobers de Videojet. "Al comprender las necesidades de gestión de datos y procesos del cliente, trabajamos con ellos para emplear nuestro software de línea de producción fundamental, Videojet CLARiSUITE o nuestro software de control de línea avanzado, Videojet IMprints, para comunicar y/o monitorear estos sistemas".

Los socios de Videojet, como Loftware, también ofrecen soluciones de software que pueden ayudar con el control de inventario en el espacio del almacén (integración WMS) y gestionar la producción de etiquetas, afirma Eric Davis, director de cuentas nacionales de Videojet.

Muchos productos alimenticios tienen una “fecha de caducidad” (DLC) para indicar una fecha de caducidad, dice Thornton de Siemens. No todos los productos tienen fecha de vencimiento, por lo que no todos los productos requieren un sello en el empaque. Cuando se requieran DLC, estos deberán incluirse en el embalaje que reciba el consumidor final.

Los códigos de lote también se utilizan para proporcionar trazabilidad de los productos, añade Thornton. Los códigos de lote son particularmente útiles para agrupar ciertos lotes de producción en caso de retirada de un producto. Los retiros del mercado generalmente se limitan a códigos de lote distintos y, si estos códigos no se utilizan, no hay forma de retirar lotes de productos específicos. En este caso, se requiere un retiro muy amplio, lo que puede resultar tremendamente costoso y perjudicial para una marca.

El seguimiento de lotes dentro de una instalación de producción varía de una empresa a otra. Muchos todavía usan viajeros de papel, algunos utilizan códigos de barras 1D o 2D, mientras que otros usan tecnologías RFID y/o RTLS, dice Snyder.

Cuándo aplicar los códigos depende del tipo de embalaje y del proceso, afirma Nobers. Un producto suele identificarse con un código de fecha, fecha de caducidad, fecha de proceso, etc. cuando se encuentra en su paquete final vendible. "El proceso de codificación puede basarse en códigos alfanuméricos o de barras (1D/2D/QR), utilizar contenido estático o variable y permitir completar el seguimiento interno o externo según lo definido por el fabricante o producto del alimento", añade Nobers.

"Los códigos alfanuméricos siguen siendo los más comunes, pero los clientes expertos están empezando a emplear códigos 2D para realizar un mejor seguimiento de sus productos a lo largo del proceso de fabricación y ayudarles a confirmar que se está utilizando la versión correcta del embalaje", afirma Davis de Videojet.

"Los elementos de datos como el número de lote, las fechas de vencimiento, etc. se capturan durante las ejecuciones de producción, pero el momento de esos eventos capturados puede variar según el flujo de trabajo, los requisitos regulatorios y los factores ambientales", dice Wirthlin de Zebra. "La regulación FSMA 204 no cubre todos los productos de alimentos y bebidas y no dicta estándares de etiquetado".

Muchas industrias utilizan formatos de etiquetas y codificación de datos heredados, añade Wirthlin. Estos son propietarios y funcionan bien dentro del ecosistema de esa organización. Sin embargo, se necesita la adopción de estándares globales de datos y etiquetas para que los socios comerciales puedan comunicarse de manera eficiente. La organización GS1 es responsable de establecer estándares de etiquetas y datos, y esos estándares deben cumplir con las regulaciones de la FDA. Además, se estableció una transacción de datos estándar, los Servicios de Información de Códigos Electrónicos de Productos (EPCIS), para proporcionar una manera consistente de capturar elementos de datos de cada transacción entre socios comerciales.

Al igual que la impresión de libros actual, el proceso ha pasado de grandes sistemas flexográficos y offset de cuatro colores a sistemas únicos de impresión bajo demanda. "La litografía offset se utiliza a menudo para artículos grandes o planos, como embalajes irregulares, cajas plegables y etiquetas grandes", afirma Snyder. Durante muchos años, el método de impresión preferido para material de embalaje flexible y etiquetas de gran volumen fue el etiquetado flexográfico o “flexo”, pero la litografía offset es ahora más viable desde el punto de vista técnico y rentable para estas aplicaciones. La impresión digital es relativamente nueva y se utiliza a menudo en envases de productos de tiradas cortas, medias y largas. El huecograbado y la serigrafía también se utilizan a veces en la industria del embalaje, añade Snyder.

"Existe una amplia variedad de opciones de impresión de etiquetas que se adaptan a todos los tamaños de envases", afirma Wirthlin. La impresora más común y eficiente utilizada en las líneas de producción es un sistema de impresión y aplicación. Estos sistemas imprimen y codifican etiquetas de productos, cajas y palés y las aplican directamente sobre un activo a medida que avanza a lo largo de una línea de montaje o sistema transportador sin intervención humana. También existen impresoras industriales y de escritorio que pueden imprimir etiquetas que deben aplicarse manualmente en una estación de trabajo fija. Hoy en día, las impresoras de etiquetas móviles permiten a los trabajadores colocar etiquetas donde sea necesario.

Nobers describe los tipos de impresoras disponibles hoy en día para aplicar códigos de fecha y producto:

Las agencias reguladoras como la FDA exigen que los consumidores finales puedan leer los DLC y los códigos de lote, dice Snyder. “Si bien las empresas farmacéuticas se toman muy en serio este requisito utilizando tecnología de visión artificial, como la verificación óptica de caracteres, para garantizar códigos de fecha y lote legibles y precisos, es posible que los fabricantes de alimentos no empleen los mismos estándares estrictos. De todos modos, los códigos de fecha y lote deben colocarse en un área donde los sistemas de visión artificial y los consumidores puedan leer el código”.

"La verificación óptima se lleva a cabo inmediatamente después de imprimir un código para garantizar la calidad del código y reducir el desperdicio o el error", dice Nobers. Dependiendo de los requisitos específicos del producto, los sistemas de escaneo y visión tienen la capacidad de verificar la presencia de códigos o la legibilidad del texto, o completar la inspección OCR/OCV. Esta capacidad se utiliza para códigos de barras 1D y 2D, códigos legibles por humanos, códigos QR e inspección del contenido de etiquetas. Los sistemas Laetus Vision de Videojet se pueden configurar y colocar para inspeccionar diferentes aspectos de la impresión, la etiqueta o el producto mismo. Si es necesario, se pueden implementar múltiples sistemas de visión para proporcionar una inspección de 360 ​​grados, añade Nobers.

“Se puede utilizar un escáner de código de barras para seleccionar fácilmente el código que se imprimirá en el producto cuando hay cambios a una nueva película/material de embalaje. Este código se puede vincular a programas de producción y productos para líneas específicas”, afirma Carl Chaplin, director de productos de Videojet.

Finalmente, los escáneres industriales fijos que aprovechan el último software de visión artificial pueden interpretar datos legibles por humanos que no están codificados en un código de barras, dice Wirthlin. “El software de visión artificial aprende a interpretar estos elementos de datos entrenando al software dónde mirar y qué buscar. Esto se hace tomando varias imágenes que el algoritmo del software utiliza para interpretar con precisión los datos requeridos. La inteligencia artificial y el aprendizaje profundo también se utilizan para comprender cómo abordar los problemas de calidad y otras anomalías”.

[1] “Cómo navegar por los requisitos de etiquetado de alérgenos alimentarios”, Adam Friedlander, MS, CFS, Gerente de Servicios Técnicos y de Seguridad Alimentaria, FMI; 10 de febrero de 2022.

[2] “Kraft Heinz anuncia un retiro voluntario de las bebidas mezcladas de jugo con sabor a cereza silvestre Capri Sun debido al potencial de contaminantes químicos”, sitio web de la FDA (FDA.gov), publicado el 16 de agosto de 2022.