Aumentare la produttività della forza lavoro attraverso l’implementazione della tecnologia mobile

Il settore industriale ha vissuto una trasformazione significativa negli ultimi due decenni. Le iniziative di trasformazione industriale, come l’Industria 4.0, non sono le uniche ragioni che spingono la tecnologia ad essere sempre più diffusa. Quando i prodotti escono dalle linee di produzione e di assemblaggio, entrano nel mondo della logistica, dell’imballaggio e della catena di approvvigionamento. I codici a barre sono ora comunemente impiegati per identificare le parti durante il processo di produzione e di assemblaggio: la tecnologia assiste l’identificazione del prodotto, l’acquisizione dei dati e i processi del flusso di lavoro. Inoltre, il mantenimento dei beni di produzione industriale in funzione dipende da tecniche di manutenzione come il monitoraggio basato sulle condizioni e la manutenzione predittiva. Per i tecnici sul campo, la facilità di accesso agli schemi dell’impianto, agli elenchi delle parti e alle procedure di servizio aiuta a mantenere i tempi di fermo al minimo e la produttività alta.

Questo articolo presenta gli scanner di codici a barre mobili (lettori) e i tablet di livello industriale progettati specificamente per le applicazioni industriali.

La tecnologia mobile è essenziale per raggiungere alti livelli di produttività

Il ritmo veloce di molte aziende oggi, sia nella produzione che nella catena di approvvigionamento e nella logistica, si basa molto sull’automazione. Le linee di produzione e i processi industriali sono ottimizzati per operare con alti livelli di efficacia operativa complessiva, una misura chiave dell’efficienza produttiva. Tuttavia, l’efficienza nell’identificare e muovere prodotti e componenti assemblati dalla produzione alla catena di fornitura è altrettanto cruciale. Alcune catene di fornitura, come i supermercati alimentari, coinvolgono più sedi, dal fornitore ai magazzini e ai centri di distribuzione regionali per finire in un negozio locale.

I codici a barre sono diventati il metodo defacto di identificazione dei prodotti, sotto forma di etichetta autoadesiva o impressa direttamente sull’articolo. L’identificazione automatica e la cattura dei dati (ADC) è diventata un metodo consolidato per selezionare, identificare e tracciare un oggetto, grande o piccolo, attraverso qualsiasi forma di processo industriale o di vendita al dettaglio.

Molti processi di produzione automatizzati utilizzano scanner di codici a barre ADC montati su macchinari per inserire le informazioni in un sistema informatico. Tuttavia, non tutti i compiti sono automatizzati; la necessità dell’interazione umana, la selezione e lo spostamento delle parti attraverso la catena di fornitura è altrettanto importante.

Gli esempi includono:

  • I mulettisti che selezionano i prodotti per una spedizione.
  • Gli operai di una linea di produzione automobilistica.
  • Gli addetti alla raccolta di ordini al dettaglio su Internet.

Queste persone hanno bisogno di scanner di codici a barre portatili perché sono costantemente in movimento. Gli scanner di codici a barre con cavo sono disponibili, ma rappresentano un rischio per la sicurezza e sono un po’ limitanti se condivisi,

Focus sui congegni mobili di identificazione automatica e di acquisizione dei dati

Sicuramente tutti conosciamo bene i codici a barre presenti nella nostra vita di tutti i giorni. Li vediamo quando facciamo la spesa, quando facciamo acquisti online e sugli apparecchi elettronici dei consumatori. Forse avrete notato che esistono due tipi di codici a barre distinti: 1D e 2D.

I codici a barre a dimensione singola (1D) comprendono un insieme lineare di linee verticali di larghezza variabile, intervallate da spazi vuoti.

Quelli bidimensionali (2D) invece sono più sofisticati e sono tipicamente quadrati o rettangolari. Forniscono un mezzo per rappresentare più dati in un’area data rispetto a un codice a barre 1D. Poiché la densità di informazioni è maggiore di un codice a barre 1D e la codifica utilizzata è molto più raffinata, la risoluzione e la qualità dello scanner sono molto più critiche.

Sono disponibili diversi standard di codici a barre 1D e 2D, ognuno dei quali definisce il set di caratteri utilizzabile. Ci sono quattro set di caratteri molto diffusi tra gli standard: numerico (solo numeri da 0 a 9), alfanumerico (0-9 e A-Z), GS1 AI 82 (aggiunge caratteri speciali all’alfanumerico) e ASCII completo (qualsiasi carattere ASCII con valore 0 – 127).

I codici a barre numerici 1D, per esempio, includono EAN12, UPC-A e Code-11. I codici 2D ASCII completi includono Aztec, QR e MaxiCode.

Quando si seleziona uno scanner di codici a barre per la propria applicazione, queste sono le considerazioni chiave da controllare quando si esamina la scheda tecnica.

Standard di codici a barre supportati:Quali sono gli standard di codici a barre da supportare? Alcuni lettori scansionano solo codici a barre 1D, e nel corso della loro vita, si può considerare di migrare all’uso di un formato 2D.

Durata: Come ogni dispositivo portatile, c’è sempre il rischio di cadute accidentali durante l’uso. La scheda tecnica dovrebbe indicare la capacità di sopravvivenza dello scanner a cadute e capitomboli su una superficie di cemento più volte. Inoltre, quali sono le condizioni ambientali in cui lo scanner verrà utilizzato? È necessaria una protezione dalla polvere o dall’umidità?

Prestazioni di scansione: La capacità dello scanner di decodificare con successo i codici a barre 1D e 2D da diverse distanze e angolazioni varia. Per esempio, un operatore seduto in un carrello elevatore potrebbe non essere in grado di toccare l’articolo scansionato. Le distanze di scansione massime tipiche per un codice 2D sono di 200 mm.

Standard radio: Gli scanner di codici a barre wireless disponibili in commercio utilizzano uno standard wireless aperto come il Wi-Fi o un metodo proprietario del fornitore. Controlla se supporta il protocollo wireless che intendi utilizzare.

Durata della batteria: La maggior parte dei dispositivi portatili sono destinati a funzionare per tutta la giornata lavorativa. La batteria dello scanner durerà per un turno senza essere ricaricata? Sarà necessario installare punti di ricarica nelle postazioni degli operatori?

Accesso alle informazioni in movimento

Un altro aspetto della mobilità della forza lavoro riguarda l’accesso alle informazioni critiche. Per esempio, il personale addetto alla manutenzione dell’impianto ha bisogno di accedere agli ordini di lavoro, ai diagrammi delle risorse, agli elenchi delle parti e ai manuali di servizio per svolgere il proprio lavoro. Tornare continuamente in un’officina per accedere alla documentazione stampata riduce la produttività, quindi i computer tablet offrono un metodo conveniente per accedere ai sistemi e alle applicazioni aziendali pertinenti.

Quando si considera l’uso di un computer tablet industriale, ecco alcuni dei criteri chiave di selezione:

Sistema operativo: Controlla quali sistemi operativi usano le applicazioni. Microsoft Windows, Linux e Android sono sistemi operativi popolari.

Tipo e dimensione del touchscreen: La dimensione dello schermo detta le dimensioni fisiche del tablet. I tablet più piccoli sono molto più comodi da trasportare, ma alcune applicazioni stabiliscono una dimensione minima dello schermo. Inoltre, gli schemi di manutenzione possono diventare difficili da leggere su un piccolo schermo. I tablet a basso costo possono utilizzare un approccio touch screen resistivo; tuttavia, sono meno affidabili e più inclini all’ingresso di umidità rispetto ai touch screen capacitivi.

Resistenza meccanica: Come già evidenziato per gli scanner di codici a barre, la necessità di resistenza meccanica è essenziale per qualsiasi dispositivo portatile. Poiché tendono ad essere fisicamente più grandi di uno scanner, i computer tablet e i loro schermi possono essere più soggetti a danni da cadute. Controllate che sia abbastanza robusto per l’ambiente entro il quale il personale lo userà.

Durata della batteria: la durata del funzionamento del computer con una singola carica è fortemente influenzata dalla frequenza di utilizzo dello schermo. La scheda tecnica del fornitore dovrebbe stimare la durata della batteria e indicare la capacità, in mAh, della batteria dell’unità. Le batterie rimovibili e ‘hot-swappable’ sono opzioni utili se disponibili.

Caratteristiche aggiuntive: Alcuni computer tablet industriali possono avere altre funzionalità, come uno scanner di codici a barre integrato e varie docking station o fondine.

Scanner di codici a barre e vetrina di computer tablet industriali

Barcode scanners

La serie Datalogic Powerscan PM9501 – vedi Figura 1 – può leggere un’ampia varietà di codici a barre 1D e 2D, indipendentemente dall’orientamento, fino a 1 m a seconda del tipo di codice e della risoluzione. Con un peso di circa 450g e un design ergonomico per essere confortevole nell’uso, è dotato di un sistema di puntamento intuitivo e di una morbida luce bianca pulsata per la scansione.

Figura 1 – La serie di scanner di codici a barre Datalogic POWERSCAN PM9501 (fonte Datalogic)

Il PM9501 è disponibile in varie configurazioni con due opzioni di display e quattro o sedici tasti configurabili, permettendo un’interazione bidirezionale con l’applicazione host.

La comunicazione wireless utilizza il sistema STAR Cordless di Datalogic che permette una configurazione punto-punto o multipunto nello spettro di frequenza ISM 433 o 910 MHz. In una distribuzione a stella multipunto, è possibile che fino a 16 scanner accedano a un singolo ricevitore radio collegato alla rete cablata. La portata operativa all’aperto è di 50 m per la comunicazione ad alta velocità a 433 MHz e 170 m per 910 MHz.

Una base di ricarica fornisce la ricarica e la comunicazione di rete cablata tramite Industrial Ethernet o Modbus.

Le specifiche ambientali del PM9501 includono un grado di protezione IP65 e la capacità di sopravvivere a 50 cadute da 2,0 m di altezza su una superficie di cemento.

Lo Zebra LI3600-ER è un esempio di lettore di codici a barre 1D ultra-rugged – vedi Figura 2.

Lo Zebra LI3600 è disponibile sia in versione con cavo che senza cavo. La versione wireless utilizza la comunicazione Bluetooth per comunicare con l’host di aggancio. Le interfacce di rete supportate includono Ethernet IP, Industrial Ethernet e TCP/IP.

Può resistere ad un numero di cadute multiple di 3 metri sul cemento e ad un massimo di 7.500 cadute da 1 metro. Le capacità di decodifica del lettore includono dieci formati di codici a barre 1D, e la portata di decodifica è fino a 17 m per lo standard Code 39 100 mil. Il funzionamento permette fino a 100.000 scansioni con una carica completa della batteria ricaricabile agli ioni di litio da 3100 mAh.

Un altro scanner con cavo ed estremamente resistente è lo Xenon Extreme Performance (XP) 1950g di Honeywell – vedi Figura 3. Lo scanner è progettato appositamente per applicazioni di vendita al dettaglio, in grado di leggere e decodificare codici a barre 1D e 2D.

Figura 3 – Lo scanner di codici a barre 1D e 2D con cavo Honeywell Xenon 1950g (fonte Honeywell)

Rugged industrial tablet computers

La Figura 4 illustra il tablet Honeywell RT10W robusto. È dotato di uno scanner di codici a barre 1D/2D integrato, uno schermo da 10,1 pollici ad alta risoluzione 1920 x 1200 dpi e 128 GB di memoria. Il tablet esegue il sistema operativo Microsoft Windows 10 IoT 64-bit Enterprise. Le opzioni di connettività wireless includono Wi-Fi, cellulare 4G LTE e Bluetooth 5.0.

Figura 4 – Il tablet industriale rugged RT10W di Honeywell con lettore di codici a barre 1D/2D integrato (fonte Honeywell)

Un altro tablet rugged è lo Zebra ET51/ET56, basato su Microsoft Windows – vedi Figura 5. Disponibile nelle versioni con touch screen capacitivo da 8,4 pollici (570 g) e 10,1 pollici (765 g), incorpora comunicazioni cellulari Wi-Fi e wireless Bluetooth. Un ricevitore GNSS supporta le costellazioni GPS e Galileo con l’opzione di utilizzare una capacità GPS assistita. Sono disponibili anche opzioni di batterie rimovibili e sostituibili a caldo.

Figura 5 – Zebra ET51/ET56 compresse basate su Microsoft Windows (fonte Zebra)

Aumentare la produttività della forza lavoro attraverso l’implementazione della tecnologia mobile

Con la loro capacità di offrire un accesso mobile alle informazioni critiche e alla raccolta dei dati, i computer tablet industriali portatili e rugged e gli scanner di codici a barre aiutano a migliorare la produttività della forza lavoro. Questo breve articolo ha evidenziato solo alcuni dei vantaggi che la tecnologia mobile porta a una forza lavoro costantemente in movimento.

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