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 planta de fabricación. Pero, ¿qué pasa con el seguimiento de los productos dentro de los límites de la planta? Es decir: 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 % del retiro del mercado 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 debido a fragmentos de metal, plástico u otros contenidos en los alimentos, o problemas recientes como CIP/químicos detergentes contenidos en bebidas debido a procedimientos CIP/limpieza 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").

El equipo de inspección interna, las máquinas etiquetadoras, el equipo RFID, los sistemas de localización en tiempo real, los sistemas de lectura de códigos ópticos y el software ayudan a reducir el daño de los retiros al hacer posible rastrear el producto en números de lote de menor cantidad, de modo que cuando sea necesario retirar, menos el producto debe ser retirado del mercado, como fue el caso de la bebida contaminada con productos químicos de limpieza mencionados anteriormente.

"La tecnología de fabricación inteligente está haciendo que el seguimiento y la localización sean una operación verdaderamente integral, brindando visibilidad a lo largo de la cadena de suministro y las operaciones de producción", dice Jim Bresler, director de gestión de productos, alimentos y bebidas en Plex Systems. Las soluciones de fabricación inteligente 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 los recibos de los proveedores hasta los envíos de los clientes.

Los sistemas de gestión de calidad (QMS), dice Bresler, brindan capacidades de rastreo y seguimiento 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 mayoría del hardware en la planta, desde los sistemas de inspección y visión hasta el control de procesos y los sistemas de impresión de etiquetas con código de fecha, incluyen su propio software o funcionan con software proporcionado por el usuario para ampliar las capacidades para rastrear productos en la planta. Algunos fabricantes de equipos de inspección, incluida 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 cinta transportadora, gravedad, tubería y combinación de Fortress están equipados con sensores de máquina opcionales para proporcionar señales para controlar todo, desde confirmación de rechazo hasta puertas de contenedores, presión de aire, alimentación y más, dice Eric Garr, director 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 un acceso rápido a los detectores de metales.

Cuando visité plantas nuevas, no era raro ver equipos de impresión de etiquetas de Videojet que aplicaban códigos de lote y fecha a los productos que pasaban por las 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 la integración completa de impresoras, láseres, software y sistemas de visión para imprimir y verificar datos variables, incluidos números de lotes y lotes, promocionales y serializados. códigos. "También brindamos experiencia a los procesadores de alimentos que buscan administrar y rastrear el inventario, las promociones o los retiros", dice Nobers.

Zebra Technologies proporciona soluciones de detección de etiquetado, código de barras e identificación por radiofrecuencia (RFID) que rastrean el movimiento del producto a lo largo de los procesos de recepción, fabricación, empaque 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 de gestión de almacenamiento y fabricación de planificación de recursos empresariales (ERP) back-end para brindar visibilidad a estos flujos de trabajo críticos y respaldar los requisitos reglamentarios".

Jeff Snyder, especialista en ventas de identificación y localización, 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 los sistemas de la 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?" se puede responder de manera rápida y confiable con sistemas de identificación sin contacto, automatizados y legibles por máquina que sincronizan los 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, dice Ulli Thornton, gerente de marketing de productos para identificación y ubicación, Siemens Digital Industries Process Automation DCP.

Para ciertos alimentos, esto se ha vuelto más crítico que nunca. En las normas 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 se pueden leer con lectores de códigos de barras portátiles y fijos, 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 y entradas en la recopilación de datos para incorporar en la seguridad alimentaria y el seguimiento y localización, dice Nobers de Videojet. Al emplear tecnologías de identificación, software de producción y procesos 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 seguridad alimentaria y de los clientes. Los equipos y el software de trazabilidad de Videojet se pueden integrar con los sistemas ERP, MES, WMS o de planificación de la producción para capturar los datos de ingredientes recopilados para un producto, la información de producción del trabajo en proceso y las 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 argumenta que garantizar la condición 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 en el inventario. Estos indicadores alertan a los trabajadores de borde con una indicación visual cuando hay una excursión de temperatura. Esto permite a los trabajadores abordar las desviaciones casi en tiempo real, lo que ayuda a eliminar el desperdicio", dice Wirthlin.

Por lo general, los trabajadores de borde recopilan los datos durante el proceso de recepción y los almacenan en los sistemas MES y ERP de back-end de la organización, y luego los aprovechan durante los procesos de fabricación, inventario y envío, dice Wirthlin. Luego, estos datos se transmiten en sentido descendente, junto con el envío físico, de modo que la organización receptora pueda planificar la recepción del envío y ayudar a procesar los activos entrantes. "Ciertamente, los datos de proveedores ascendentes y descendentes se pueden aprovechar para mejorar los datos de recetas, pero la ubicación física de los diferentes elementos de datos es irrelevante dada la amplia adopción del almacenamiento en la nube", dice Wirthlin.

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

Según el hardware y el software utilizados, los datos se pueden almacenar en una ubicación central a la que pueden acceder 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 en las instalaciones o en la nube, según las preferencias y políticas del usuario.

Se utilizan varios enfoques para el almacenamiento de datos y pueden incluir bases de datos compartidas simples, servidores de plantas locales y sistemas basados ​​en la nube, dice 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 administrar la producción de etiquetas, dice Eric Davis, gerente 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 una fecha de vencimiento, por lo que no todos los productos requieren un sello en el empaque. Cuando se requieran DLC, deben incluirse en el empaque recibido por los consumidores finales.

Los códigos de lote también se utilizan para brindar trazabilidad de los productos, agrega Thornton. Los códigos de lote son especialmente útiles para agrupar determinados lotes de producción en caso de retirada de un producto. Los retiros generalmente se limitan a códigos de lote distintos, y si estos códigos no se usan, no hay forma de retirar lotes de productos específicos. En este caso, se requiere un retiro muy amplio, lo que puede ser terriblemente 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 empaque y del proceso, dice Nobers. La mayoría de las veces, un producto se identifica con un código de fecha, fecha de caducidad, fecha de proceso, etc. cuando se encuentra en su paquete vendible final. "El proceso de codificación puede ser alfanumérico o basado en códigos de barras (1D/2D/QR), usar contenido estático o variable y estar habilitado para completar el seguimiento interno o externo según lo defina el fabricante o producto de alimentos", agrega Nobers.

"Los códigos alfanuméricos siguen siendo los más comunes, pero los clientes inteligentes están comenzando a emplear códigos 2D para realizar un mejor seguimiento de sus productos durante el proceso de fabricación y ayudarlos a confirmar que se está utilizando la versión correcta del empaque", dice 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 reglamentarios y los factores ambientales", dice Wirthlin de Zebra. "La regulación FSMA 204 no cubre todos los productos alimenticios y bebidas y no dicta los estándares de las etiquetas".

Muchas industrias usan codificación de datos y formatos de etiquetas heredados, agrega 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 datos y etiquetas, y esos estándares deben cumplir con las regulaciones de la FDA. Además, se estableció una transacción de datos estándar, Servicios de Información de Códigos Electrónicos de Productos (EPCIS), para proporcionar una forma consistente de capturar elementos de datos de cada transacción entre socios comerciales.

Al igual que la impresión de libros hoy en día, el proceso ha pasado de grandes sistemas flexográficos y offset de cuatro colores a sistemas únicos de impresión bajo demanda. "La litografía offset se usa a menudo para artículos grandes o planos, como empaques irregulares, cartones plegables y etiquetas grandes", dice Snyder. Durante muchos años, el método de impresión para material de embalaje flexible y etiquetas de gran volumen fue el etiquetado flexográfico o "flexo", pero ahora la litografía offset es técnicamente más viable y rentable para estas aplicaciones. La impresión digital es relativamente nueva y, a menudo, se usa en empaques de productos de tiradas cortas, medianas 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", dice 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 paletas y las aplican directamente en un activo mientras se mueve a lo largo de una línea de ensamblaje o sistema de transporte sin intervención humana. También hay 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 adjuntar etiquetas donde sea necesario.

Nobers describe los tipos de impresoras disponibles en la actualidad para aplicar códigos de fecha y producto:

Las agencias reguladoras como la FDA requieren que los DLC y los códigos de lote sean legibles para los consumidores finales, dice Snyder. "Si bien las empresas farmacéuticas se toman muy en serio este requisito al utilizar la tecnología de visión artificial, como la verificación de caracteres ópticos, para garantizar códigos de lote y fecha legibles y precisos, es posible que los fabricantes de alimentos no empleen los mismos estándares estrictos. Independientemente, los códigos de lote y fecha deben colocarse en un área donde los sistemas de visión artificial y los consumidores pueden leer el código".

"La verificación óptima se lleva a cabo justo después de que se imprime un código para garantizar la calidad del código y reducir el desperdicio o el error", dice Nobers. Según 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 de contenido de etiquetas. Los sistemas Laetus Vision de Videojet se pueden configurar y posicionar 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, agrega Nobers.

"Se puede usar un escáner de código de barras para seleccionar fácilmente el código que se imprimirá en el producto cuando se realizan cambios a una nueva película/material de empaque. Este código se puede vincular a los programas de producción y de productos para líneas específicas", dice Carl Chaplin, Videojet. gerente de producto.

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 buscar y qué buscar. Esto se hace tomando varias imágenes que el algoritmo del software usa para interpretar con precisión los datos requeridos. La inteligencia artificial y el aprendizaje profundo también son utilizado para comprender cómo tratar los problemas de calidad y otras anomalías".

[1] "Navegación de los requisitos de etiquetado de alérgenos alimentarios", Adam Friedlander, MS, CFS, Gerente, Seguridad Alimentaria y Servicios Técnicos, FMI; 10 DE FEBRERO DE 2022.

[2] "Kraft Heinz está anunciando un retiro voluntario de las bebidas de mezcla de bebidas 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.