RFId: new technology per la prefabbricazione

La tecnologia RFId non può essere considerata nuova. Nuovo è sicuramente l’interesse che sta suscitando in vari settori produttivi quali i business legati alle costruzioni. La tecnologia RFId, infatti, è già una presenza consolidata in molti settori industriali come l’automotive (per il controllo dei componenti montati su ogni automezzo) e l’industria alimentare, per esempio la Wal-Mart, principale catena di distribuzione e vendita americana, ha rivoluzionato completamente la sua catena logistica di spedizione e ricevimento delle merci per utilizzare l’auto-identificazione con RFId.

In Italia una grande catena di ipermercati localizzati nel Centro-Nord ed un loro fornitore di Modena stanno effettuando delle sperimentazioni per automatizzare la richiesta, l’invio e la ricezione delle merci.
Nella prefabbricazione quali possono essere gli scenari futuribili?

RFID e le nuove frontiere per i controlli nell’edilizia
Da tempo sono disponibili - soprattutto in altri ambiti industriali quali abbigliamento e alimentazione - innovativi sistemi di auto-identificazione elettronica dei prodotti che utilizzano oggetti denominati TAG con tecnologia RFId (Radio Frequency Identification), in grado di fornire – se opportunamente eccitati da un campo elettromagnetico – un proprio identificativo interno (MAC, Media Access Control) che è univoco e non replicabile su nessun altro supporto analogo. L’unicità di questi identificativi è garantita dagli enti mondiali che riuniscono i vari produttori. L’unicità di questi TAG permette di utilizzarli per la tracciabilità dei prodotti cui vengono associati.
La tecnologia RFId si può dividere in tre parti, i TAG, i Reader ed il sistema di gestione delle informazioni.
I TAG RFId possono essere a loro volta suddivisi in due macro tipologie:
- TAG Passivi, hanno bisogno di essere investiti da un campo elettromagnetico alla frequenza indicata e di sufficiente intensità al fine di avere sufficiente energia per trasmettere in essi contenute.
- TAG Attivi, sono dotati di batterie, questo possono permettere al TAG di trasmettere ad una distanza maggiore le informazioni ad intervalli precedentemente programmati o di includere al loro interno dei sensori e di monitorare le grandezze fisiche ad essi associati e di memorizzarli in una apposita memoria.
Le forme dei TAG possono essere le più svariate a seconda dell’uso, da semplici “badge” (tipo carta di credito) contenenti un chip attivo o passivo di identificazione, a “bottoni” che risultano essere i più adatti ad un utilizzo in ambienti aggressivi, a semplici circuiti stampati posizionati su etichette adesive.
Ai TAG RFId si affiancano i Reader, tipicamente antenne collegate in vari modi a un PC o dei palmari industriali che integrano o sono collegati ad una antenna a radio frequenza. I dati letti dai Reader andrebbero ad alimentare il sistema di gestione.

A seconda dell’applicazione e dell’uso che si intende fare di questa tecnologia si sceglie il Reader e il TAG più adatto.
La tecnologia RFId nel campo dell’edilizia trova il suo impiego nella rintracciabilità dei cubetti che compongono i prelievi di calcestruzzo.
Al momento del confezionamento dei cubetti si prevede l’inserimento nel manufatto di un TAG RFId in una posizione opportuna e di facile accesso, al cui indirizzo interno (MAC Address) vengono associate nella applicazione software tutte le informazioni necessarie all’identificazione del sistema che ha svolto la produzione specifica, come per esempio il numero del DDT da cui è stato prelevato il campione di calcestruzzo da cui è possibile reperire tutte le informazioni relative ai mix impiegati, ai materiali utilizzati, o, interessando anche il produttore di calcestruzzo, ai malfunzionamenti dei macchinari durante la preparazione del prodotto; gli stessi dati possono inoltre essere registrati sul TAG stesso nel caso questi sia anche dotato di memoria interna. Il manufatto continua poi il suo percorso di maturazione, sempre seguito e controllato tramite la tecnologia RFId: nelle vasche possono essere inseriti dei TAG attivi dotati di sonde per la rilevazione della temperatura e dell’umidità ambiente ed al termine della maturazione si ha la completa storia del provino, dal suo confezionamento alla rottura dello stesso.

Il controllo completo del processo di produzione
In questo contesto tecnologico sono nate diverse iniziative rivolte alle aziende del settore della produzione di calcestruzzo per il monitoraggio della produzione.

Nello scenario attuale esistono anche soluzioni innovative nate specificatamente per il controllo dei prelievi di calcestruzzo - basate principalmente sulla tecnologia RFId - in grado di aiutare sia il professionista del Laboratorio ufficiale nell’adempimento del proprio lavoro, sia l’addetto all’autocontrollo dell’impianto di produzione, rispettivamente nella gestione dei Controlli di accettazione per conto della Direzione lavori e nel controllo statistico del processo produttivo. Queste soluzioni ben si adatterebbero con poche modifiche anche al sistema di produzione di manufatti cementizi.

Le principali caratteristiche del controllo integrato si possono riassumere nelle seguenti:
Controllo della “filiera” del prodotto: al momento della produzione del conglomerato cementizio nel provino viene immerso un TAG con tecnologia RFId. Su questi TAG vengono registrati tutti i dati richiesti dalla Normativa (es. i dati di ciclo di produzione e di ricetta) i quali possono essere inseriti manualmente dall’operatore, oppure essere automaticamente scritti dal sistema di gestione. Al TAG inserito nel manufatto verrebbe così associato tramite il sistema di gestione anche l’eventuale prelievo di controllo. 
Informatizzazione dell’attività di laboratorio: l’utilizzo di un sistema per il controllo della produzione così concepito permette di informatizzare totalmente l’attività di controllo del laboratorio. Infatti il TAG inserito nel cubetto permette al laboratorio di identificare con assoluta certezza il prelievo e di conseguenza i dati relativi al ciclo di produzione. Il laboratorio al termine della maturazione aggiunge nel sistema gestionale i dati caratteristici della verifica, come il valore di rc osservato ed il peso del campione.
Sistema statistico di controllo: i dati così raccolti nel processo di verifica e gestione dei prelievi di calcestruzzo potrebbero infine confluire in un software statistico-matematico per il controllo degli scarti quadratici medi di produzione ottenuti dagli scostamenti tra Rm osservata ed Rm attesa. Questo strumento diventa estremamente utile per poter valutare sia il mix design singolo che il processo produttivo globale fornendo sia indicazioni sulle possibili cause di difetti del prodotto, sia possibili ottimizzazioni dello stesso. 
Lettura/scrittura di informazioni riservate da parte di un ente di Certificazione Esterno: lo strumento di gestione dei prelievi deve prevedere una doppia modalità di gestione del singolo dato sul prelievo di calcestruzzo:
a) Modalità Utente standard: consente la registrazione di tutti i dati di prelievo e di rottura previsti dalla Normativa
b) Modalità Certificatore: il prelievo viene marcato con una firma digitale che è strettamente ed indissolubilmente connessa alla parola chiave del certificatore e ai dati precedentemente registrati sul TAG dall’utente standard; in questo modo è impossibile la modifica a posteriori dei dati immessi senza un’evidenza da parte del certificatore stesso.
Un sistema così integrato, costituito da strumentazioni di laboratorio all’avanguardia e da strumenti software per l’analisi statistica del processo produttivo di impianto fortemente connesso al sistema informativo aziendale, consente di creare un “circolo virtuoso” in grado di ottimizzare al massimo l’attività di progettazione e produzione, di ridurre drasticamente le inefficienze legate alle attività manuali e cartacee, e di ottenere di conseguenza un efficiente controllo di qualità dei processi aziendali.

Quale valore aggiunto
La domanda che molti si porranno, arrivati a questo punto della lettura è:  "Quale è il valore aggiunto dalla adozione di questa tecnologia nel sistema di controllo della produzione di calcestruzzo e nella gestione dei prelievi?"
La risposta non può essere unica e non è sicuramente semplice; può essere però ricercata fra i motivi che hanno spinto altri business ad adottare altre tecnologie di auto-identificazione come i codici a barre nei supermercati. Uno dei motivi principali è la rintracciabilità dei prodotti dal momento in cui vengono confezionati – in questo caso specifico si tratta  della fase di realizzazione dei provini – fino a quando essi vengono verificati; ma è altresì importante la potenzialità di gestire in modo più efficiente e innovativo la modulistica e i verbali relativi ai prelievi coinvolti, rendendo così più sicura e trasparente l’identificazione del campione associato ad un determinato manufatto. L’adozione della tecnologia di riconoscimento a codici a barre non potrebbe garantire la corretta lettura per l’intero processo di produzione, stagionatura e stoccaggio a causa dei possibili deterioramenti delle etichette contenenti il codice; poiché il TAG RFId non si basa sulla tecnologia a riconoscimento ottico, bensì utilizza la tecnologia a radio-frequenza per trasmettere e ricevere informazioni, un sistema così concepito è in grado di fornire ottime garanzie di buon funzionamento, anche in ambienti di lavoro estremi.
Quindi, per concludere, la new technology RFId nel settore dell’edilizia e produzione di calcestruzzo apre nuovi scenari di ottimizzazione dei processi unitamente ad un controllo più efficace e razionale. Con questa tecnologia diventa quindi possibile monitorare il singolo cubetto che compone il prelievo dalla sua realizzazione, alla sua verifica, alla sua stagionatura e al suo stoccaggio, migliorando di conseguenza la gestione delle informazioni collegate ed eliminando al contempo le inefficienze del processo. Questa nuova tecnologia comporterà alcune ristrutturazioni dei processi legati principalmente alla logistica ed alla produzione, ma porrà l’utilizzatore all’avanguardia sui nuovi scenari di un mercato sempre più competitivo e che vedrà nei prossimi anni un aumento dei controlli sempre più puntuali ed attenti relativi alla certificazione della qualità del prodotto.

Carmine Santoro, ingegnere, Mosaico3 srl

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