Tracking & Tracing
Kan UHF-RFID de strijd met barcode (al) aan?

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Ultra High Frequency-technologie - UHF in ingenieursmond - in combinatie met RFID raakt meer en meer in de belangstelling. Een sterk punt is dat UHF-RFID veel grotere leesafstanden kan overbruggen dan andere identificatiesystemen. Tel daarbij op de de tags alsmaar goedkoper worden ... en een nieuwe tendens is in de maak. Maar is RFID in combinatie met UHF al een financieel haalbare kaart? We maakten een kostenvergelijking aan de hand van een mooie toepassing bij de Nederlandse orchideeënkweker Pannekoek.

Orchideeënkweker Pannekoek sorteert dagelijks duizenden bloeiende planten voor verzending naar afnemende groothandels. Om soorten en aantallen uit elkaar te houden, is in de nieuwe kascomplexen een bufferbaan gebouwd, waar 30.000 planten over 400 banen worden ‘neergezet’. Vandaar gaan de planten naar de acht inpakstations om ‘gepickt’ te worden (in feite verpakt op de bekende rolcontainers/veilingkarren). Elke individuele plant wordt herkend aan een Gen2 RFID-tag in de pot.

50.000 tags
Om de soorten tijdens het nagenoeg volledig geautomatiseerde oppot-, verpot- en tenslotte inpakproces - waarbij ook het toedienen van voedsel en water een belangrijke rol speelt in het geautomatiseerde behandelproces - individueel te herkennen, wordt elke pot van een uniek gecodeerde UHF RFID-tag voorzien van het type Gen2. De circa vijftigduizend tags zijn van het fabrikaat Raflatac (in Nederland voor dit project vertegenwoordigd door DL Tech RFID Solutions).
Uniek in dit project is, dat er voor het eerst in een dergelijke configuratie UHF-technologie wordt toegepast. Binnen de tuinbouw wordt de High Frequency (HF) RFID-techniek al langer toegepast. Het grote voordeel van deze nieuwe techniek betreft de veel lagere kostprijs van de tags. De verwachting is dan ook dat deze techniek op grote schaal zal worden toegepast, bij dalende tagprijzen zullen ze zelfs worden aangebracht op elke pot die de kwekerijen verlaat.

Samenwerking
“Het leveren van tags is nooit een doel op zichzelf”, vertelt DL Tech RFID Solutions-directeur Rudolf Renfurm. “Want de tags moeten ‘gebruikt’ worden in een identificatieproces, dat in dit geval tot doel heeft de planten te volgen tijdens het gehele kweekproces van circa 12 maanden bij Pannekoek. Door de taggegevens te koppelen aan alle gegevens omtrent voeding, warmte, etc. wordt de gehele kweekhistorie van elke plant automatisch in een database opgeslagen.”
Renfurm werkte voor de identificatieprocedure nauw samen met de leverancier van het complete intern transportsysteem van het kassencomplex, de firma Frans van Zaal Totaal Techniek uit De Kwakel. Van Zaal bouwde een conveyorsysteem, dat individuele planten vanaf de stekinnameplaats langs alle kweekprocessen voert, om tenslotte te eindigen in de bufferzone. Tussendoor worden de planten gesorteerd met behulp van een visiesysteem (camera’s), waarbij de RFID-tag in de pot weer een rol speelt in de selectie van de conveyorbaan.
Renfurm leverde behalve de tags ook de readers voor het uitlezen van de taginformatie en de software voor het ‘vertalen’ van de individuele plantinformatie naar de database en de besturingssoftware van het gehele intern transportproces.
De automatisering van het sorteer- en inpak-, tevens orderverwerkingsproces levert Pannekoek een arbeidsbesparing op tot 30%, naast de bewaarbare kennis van de kweekhistorie van elke plant. Ook kent de verkoopafdeling voortdurend de exacte gereedstaande voorraad van elke soort, waardoor afnemers onmiddellijk en volledig correct kunnen worden geïnformeerd.

Barcode of RFID?
In de sierteelt zijn - globaal gezien - twee technieken voor het volgen van de individuele planten en daarna de veilingkarren vanaf de kweker langs de veiling naar de afnemer populair. De eerste is het hier beschreven systeem en de tweede werkt met barcodering.
Behalve dat barcodering voor het volgen van individuele planten minder goed bruikbaar is (vervuiling van barcodes en steeds enkelvoudige scanning met de hand), is de visietechniek (ook wel ‘imaging’-techniek genoemd) toch populair. Bij imaging worden alle handmatig gesorteerde en verzamelde planten op een veilingkar geplaatst met op elke pot een goed op afstand scanbare barcode. Een visiecamera maakt een eenmalige foto (image) van de hele kar en de software leest elke individuele barcode uit. In de database is dan bekend welke de inhoud is van deze kar per individuele plant. Bij RFID gebeurt hetzelfde, maar nu zonder camera.
Barcodegebruik betekent voor een bedrijf als Pannekoek investeren in imagers (camera’s) met bijbehorende software voor herkenning, communicatie en database. Per jaar gaat het om miljoenen eenmalige barcodestickers met een stuksprijs van 2 cent. Die kosten komen dus elk jaar terug. Ruw geschat gaat het om 70.000 euro per jaar en over een periode van 10 jaar is dat 700.000 euro. Het systeem wordt pas bruikbaar in de laatste fase van de processen. De investering in camera etc. zal rond de 100.000 euro zijn, afhankelijk van fabrikant, type en leverancier (dealer). Totaal dus een 800.000 euro in tien jaar (en je bedrijf draait langer).

Kostprijsvergelijking
RFID-gebruik betekent de volledige historie van een plant in de database hebben. Het vereist wel de eenmalige aankoop van miljoenen tags. Die gaan in principe ‘eeuwigdurend’ mee (in ieder geval tien jaar). De stukprijs is als pakketprijs (inclusief reader, antenne en database) momenteel 25 eurocent. Uitgaande van 3,5 miljoen stuks (idem als hierboven is aangenomen) komt dat neer op een eenmalige investering van 850.000 euro. Die langer meegaat dan tien jaar, hoewel mogelijk de reader tussentijds een keer aan vervanging toe zal zijn.

Conclusie: de investeringen ontlopen elkaar niet veel over een periode van tien jaar, wel op langere termijn. Dan is barcode in het nadeel. Bovendien levert RFID méér informatie op dan barcodegebruik. En vooral dat laatste kan hét bezochte concurrentievoordeel in je marktsegment betekenen. <<
Jan van de Nes, Bert Belmans

Kader:
De visie van een andere aanbieder: Siemens

Wat is er zo speciaal aan RFID die gebruikt maakt van signalen op ultrahoge frequentie? Geert De Coninck, Product Manager bij Siemens legde het vorig jaar aan dit magazine uit: “Een sterk punt van UHF is de mogelijkheid om grote leesafstanden te overbruggen. Dat is voor automatische afhandeling van goederen op laad- en loskaaien noodzakelijk en kan niet met andere frequentiebereiken. Doordat RFID vooral in de logistiek tot zijn recht komt, was dat een zwakke schakel in het gebruik van RFID voor goederendoorstroming. Een ander voordeel is de zogenaamde ‘multi tag reading’. Dit kon ook met de frequentie 13,56 MHz, maar was toch nog niet zo gebruikelijk. De combinatie van bovenstaande twee karakteristieken verklaart waarom de retail zo’n sterke interesse heeft voor dit systeem: men kan in één uitlezing detecteren welke producten zich allemaal op een pallet bevinden.”
Opgelet: zoals bij andere frequenties zijn vloeistoffen en metaal nog steeds mogelijke stoorzenders. Dit laat zich verklaren door het feit dat vloeistof en metaal de straling ofwel isoleren of net in een verkeerde richting begeleiden.Voor metalen oppervlakten doet men in engineering daarom dikwijls beroep op kunststof afstandshouders. Maar al even interessant is het prijsvoordeel van de labels. Voor wie bijvoorbeeld grote hoeveelheden kleine goederen moet verzenden, is de prijs voor de aanmaak van de tags een doorslaggevende factor om een project goedgekeurd te krijgen. (BB) <<

Traçabilité
La RFID UHF peut-elle (déjà) tenir tête au code-barres ?

La technologie Ultra High Frequency – appelée UHF par les ingénieurs – combinée à la RFID attire de plus en plus l’attention. La RFID UHF permet de couvrir des distances de lecture beaucoup plus importantes que d’autres systèmes d’identification. Ajoutez à cela le prix sans cesse moins cher des transpondeurs…et vous assistez à la naissance d’une nouvelle tendance. Cependant, la combinaison de la RFID et de l’UHF est-elle déjà financièrement envisageable? Nous avons comparé les coûts à l’aide d’une belle application chez le cultivateur d’orchidées néerlandais Pannekoek.

Le cultivateur d’orchidées Pannekoek trie chaque jour des milliers de plantes en fleur pour les envoyer à ces clients grossistes. Afin de distinguer les types et quantités, les nouveaux complexes de serres intègrent un ensemble de transporteur tampon où 30.000 plantes sont ‘déposées’ sur quelque 400 convoyeurs. De là, les plantes partent vers huit stations d’emballage pour y être ‘enlevées’ (en d’autres termes emballées sur les célèbres conteneurs à rouleaux/chariots de vente à la criée). Chaque plante individuelle est reconnue par le biais de son transpondeur RFID Gen2 placé dans le pot.

50.000 transpondeurs
Chaque pot est en effet doté d’un transpondeur RFID UHF unique du type Gen2 afin de reconnaître chaque plante individuelle durant le processus entièrement automatisé de mise en pot, de rempotage et d’emballage – l’administration d’engrais et d’eau joue également un rôle important dans le processus automatisé. Les quelque cinquante mille transpondeurs sont de la marque Raflatec (représentée aux Pays-Bas pour ce projet par DL Tech RFID Solutions). L’aspect unique de ce projet réside dans la première utilisation de la technologie UHF dans une telle configuration. Dans l’horticulture, la technique RFID High Frequency (HF) est déjà utilisée depuis un certain temps. Le grand avantage de cette nouvelle technique se situe au niveau du prix nettement moins cher des transpondeurs. On escompte donc une application à grande échelle de cette technique. Si les prix des transpondeurs baisse, ceux-ci seront même appliqués sur chaque pot qui quitte les exploitations horticoles.

Collaboration
“La fourniture de transpondeurs n’est jamais un objectif en soi” raconte Rudolf Renfurm, directeur de DL Tech RFID Solutions. “En effet, les transpondeurs doivent être ‘utilisés’ dans un processus d’identification, qui a pour but - dans ce cas - de suivre les plantes durant tout le processus de culture d’environ 12 mois chez Pannekoek. En reliant les données des transpondeurs à toutes les données relatives à l’engrais, la chaleur…, l’historique de culture de chaque plante est automatiquement stocké dans une base de données.» Pour ce processus d’identification, Rudolf Renfurm a travaillé en étroite collaboration avec le fournisseur du système de transport interne du complexe de serres, la société Frans van Zaal Totaal Techniek de De Kwakel. Van Zaal a construit un système de convoyage qui fait transiter chaque plante depuis son lieu de bouturage jusqu’à la zone tampon, en passant par tous les postes du processus de culture. En chemin, les plantes sont triées à l’aide d’un système de vision (caméras) et le transpondeur RFID placé dans le pot joue à nouveau un rôle dans la sélection du convoyeur. Outre les transpondeurs, Rudolf Renfurm a aussi fourni les lecteurs pour lire l’information du transpondeur ainsi que le logiciel pour ‘traduire’ les informations individuelles des plantes dans la base de données et le logiciel de commande de l’ensemble du processus de transport interne. En plus de la conservation de l’historique de culture de chaque plante, l’automatisation du processus de tri, d’emballage et de traitement des commandes garantit à Pannekoek une économie de travail de 30%. Le département de vente connaît aussi systématiquement le stock exact de chaque type, ce qui permet d’informer immédiatement et correctement les clients.

Code-barres ou RFID?
En horticulture, nous retrouvons globalement deux techniques de suivi des plantes et des chariots de vente à la criée, du cultivateur au client, en passant par la criée. La première est le système décrit dans cet article et la seconde recourt au code-barres. Hormis le fait que le code-barres est moins pratique pour le suivi des plantes individuelles (les codes-barres se salissent et requièrent toujours un scannage individuel à la main), la technique de vision (également appelée technique d’imagerie) connaît une certaine popularité. Avec cette technique, toutes les plantes triées et rassemblées manuellement sont placées sur un chariot de vente à la criée, avec sur chaque pot un code-barres bien lisible à distance. Une caméra de vision prend une seule photo (image) de l’ensemble du chariot. Le logiciel lit chaque code-barres individuel. La base de données connaît alors le contenu du chariot. La RFID fait de même mais sans caméra. Pour une entreprise comme Pannekoek, l’utilisation d’un code-barres implique un investissement dans des imageurs (des caméras) dotés du logiciel adéquat pour la reconnaissance, la communication et la base de données. Cette technique requiert chaque année des millions d’étiquettes de code-barres à usage unique, dont le prix unitaire est de 2 centimes. Ces frais reviennent donc chaque année et s’élèvent grossièrement à 70.000 euros par an, soit 700.000 euros sur une période de dix ans. Le système n’est utilisable que dans la dernière phase des processus. L’investissement en caméras… se chiffrera aux alentours de 100.000 euros, en fonction du fabricant, du type et du fournisseur (distributeur). Cela fait donc un total de 800.000 euros en l’espace de dix ans (et la durée de vie de votre entreprise est plus longue).

Comparaison de prix
L’utilisation de la RFID permet de bénéficier de l’historique complet d’une plante dans la base de données. Elle exige l’achat unique de millions de transpondeurs. Ceux-ci tiennent en principe des ‘siècles’ (en tout cas dix ans). Le prix à la pièce (en y incluant le coût du lecteur, de l’antenne et de la base de données), est actuellement de 25 centimes d’euro. En tablant sur 3,5 millions de pièces (même projection que ci-dessus), cela constitue un investissement unique de 850.000 euros, dont la durée de vie est supérieure à dix ans, même si le lecteur devra peut-être être remplacé une fois durant cette période.

Conclusion: les investissements ne diffèrent pas tellement sur une période de dix ans, mais bien à plus long terme. Dans ce cas, le code-barres est moins intéressant. En outre, la RFID fournit plus d’informations que le code-barres. Et c’est surtout cet aspect qui constitue un avantage concurrentiel dans votre segment de marché. <<
Jan van de Nes, Bert Belmans

Cadre:
L’opinion d’un autre fournisseur: Siemens

Quelles sont les spécificités de la RFID utilisant des signaux à ultra haute fréquence? “La possibilité d’enjamber de grandes distances de lecture est un point fort de l’UHF” expliquait Geert De Coninck, Product Manager chez Siemens, dans un numéro précédent de ce magazine. “Cette caractéristique est indispensable pour le traitement automatique des marchandises sur les quais de chargement et de déchargement et n’est pas envisageable avec les autres plages de fréquence. Comme la RFID est surtout mise en valeur dans la logistique, cet écueil constituait un maillon faible dans l’utilisation de la RFID pour la circulation des marchandises. La lecture simultanée de plusieurs transpondeurs est un autre avantage de cette technique, bien qu’elle soit également possible avec la fréquence de 13,56 Mhz, mais n’ait pas été fréquemment utilisée. La combinaison de ces deux caractéristiques explique la raison pour laquelle le commerce de détail manifeste un tel intérêt pour ce système: il permet de détecter en une seule lecture les produits se trouvant sur une palette.” Attention: les liquides et le métal peuvent toujours perturber l’émission, comme elles le font aux autres fréquences. De fait, les liquides et le métal bloquent le rayonnement ou le dirigent dans une mauvaise direction. L’ingénierie fait dès lors souvent appel à des intercalaires synthétiques pour les surfaces métalliques. L’avantage des étiquettes en termes de prix est tout aussi intéressant. Le prix de fabrication des transpondeurs est un facteur décisif pour faire approuver un projet par ceux qui doivent par exemple envoyer de grandes quantités de petites marchandises. (BB)<<