La revolución 2D

La evolución de las necesidades y los avances tecnológicos han derivado en el auge de los códigos de barras de dos dimensiones.

Sumario

Los códigos de barras de una dimensión han revolucionado en silencio muchos procesos de producción, seguimiento y mantenimiento. Ahora, son los códigos de barras 2D los que están siendo objeto de importantes innovaciones gracias a los avances tecnológicos de lectura y su creciente popularidad en numerosos sectores. Según la agencia de estudios de mercado Frost & Sullivan, las aplicaciones 2D se están adoptando a un ritmo dos veces más rápido que la tecnología de códigos de barras 1D.

La implementación de esta tecnología está creciendo a gran velocidad porque las empresas se están dando cuenta de que los códigos de barras 2D cubren sus necesidades de gestión de información, identificación y trazabilidad. Las prestaciones de la tecnología 2D, así como sus limitaciones y compatibilidad con la tecnología antigua, se han transformado a gran velocidad, no así el mito sobre esta tecnología. Las empresas que han vuelto a estudiar las aplicaciones2D se están beneficiando de este esfuerzo.

En este documento técnico se describen las ventajas y aplicaciones principales y emergentes de los códigos de barras 2D, se explica por qué los mitos sobre esta tecnología de lectura ya no se corresponden con la realidad y se muestra cómo los estándares, normativas, necesidades comerciales y avances tecnológicos están dirigiendo la adopción de los códigos de barras 2D a lo largo de toda la cadena de suministro.

Introducción

Los códigos de barras de dos dimensiones siempre han supuesto una manera fiable de incluir información sobre envíos, productos, piezas o componentes, y suelen constituir una opción práctica para la identificación de elementos de tamaño reducido. La simbología 2D tiene la capacidad necesaria para incluir datos inteligentes que pueden utilizarse para tomar decisiones y dirigir procesos en entornos en los que los sistemas de información tradicionales no son suficientes. De hecho, estos códigos de barras son conocidos como “bases de datos portátiles” o “archivos de datos portátiles”.

Tanto los procesos operativos como los trabajadores se benefician enormemente del acceso a una mayor cantidad de información, por eso, la utilización de los códigos de barras 2D se está extendiendo a gran velocidad. Ahora que los avances en tecnología de lectura de área han conseguido derribar la mayoría de limitaciones funcionales y prácticas del uso de los códigos de barras de dos dimensiones, las aplicaciones 2D están listas para revolucionar muchas de las operaciones empresariales.


Para comprender el porqué, debemos comparar el funcionamiento de las aplicaciones 1D y 2D. Las aplicaciones 1D tradicionales utilizan el código de barras como “matrícula” para codificar un número de referencia que da acceso a información almacenada en una base de datos. Las matrículas de los coches no contienen información sobre la marca y el modelo de los vehículos ni tampoco identifican al propietario. El número de matrícula sólo proporciona un código único que se corresponde con un registro de base de datos donde está almacenada la información. La mayoría de aplicaciones 1D se basan en este principio, lo que significa que los datos codificados en el código de barras carecen de toda utilidad o valor si no se puede acceder al registro de la base de datos al que están asociados.

Una de las grandes ventajas de los códigos 2D es que pueden incluir suficiente información para dirigir aplicaciones que no requieren acceso a la base de datos. Por ejemplo, en el campo del servicio técnico, el usuario que no tiene acceso a la base de datos puede leer el código 2D de una pieza y así obtener toda la información de identificación y configuración necesaria para completar el trabajo.

Fundamentos de la tecnología 2D

La simbología 2D permite codificar más datos que los códigos de barras 1D del mismo tamaño, y permite codificar la misma cantidad de datos en un espacio mucho más pequeño. Existen dos categorías principales de simbologías 2D (apilada y matricial) y muchas simbologías independientes. La diferencia principal entre los símbolos apilados y matriciales es la manera en la que se codifican y se leen.

Las simbologías apiladas se componen de varias filas de barras lineales y espacios. Reciben dicho nombre ya que se asemejan a una serie de pequeños códigos de barras lineales apilados uno encima del otro. Entre las simbologías apiladas más importantes destacan PDF417, Code 16K, Code 49 y una nueva versión de GS1 DataBar, antiguamente conocida como RSS Composite.

Las simbologías matriciales se decodifican procesando la imagen completa para determinar la posición relativa de cada elemento. Los lectores láser no pueden leer códigos matriciales porque no pueden ver la imagen completa de una sola vez. Sólo los lectores de área permiten leer este tipo de códigos.


Una de las principales ventajas de los lectores de área es que tanto los códigos matriciales como el resto pueden leerse en cualquier orientación. Para obtener más información sobre la tecnología 2D, las

principales simbologías, cómo elegir, y los estándares 2D en distintos sectores, lea la documentación técnica “Determinación de aplicaciones para símbolos de códigos de barras 2D” de Intermec, disponible en www.intermec.com.

“Los segmentos de fabricación que requieren un alto grado de visibilidad del seguimiento de piezas y de los procesos de ensamblaje automatizados constituyen el sector en el que más se utilizan los códigos de barras 2D. Los productos que exigen documentación rigurosa a lo largo de toda la cadena de suministro también usan las simbologías 2D.”

– Priyanka Gouthaman, analista de Frost & Sullivan

En el sector farmacéutico y de los bienes de consumo también se aprovechan las ventajas de la codificación 2D como alternativa al acceso a bases de datos. Muchos fabricantes de estos sectores

utilizan los códigos de barras 2D para complementar las etiquetas identificativas con códigos de lote y fechas de caducidad. Estos datos se utilizan a lo largo de toda la cadena de suministro para tomar decisiones y llevar a cabo procesos que garanticen la adecuada rotación de los stocks, ejecución de envíos, retirada de productos defectuosos y seguimientos eficaces. Dado que los datos viajan con los productos, el acceso a los sistemas de información del fabricante no es necesario para estas aplicaciones. Los proveedores logísticos, mayoristas, minoristas y otras empresas que participan en la cadena de suministro tienen acceso directo a los datos de identificación y fecha de caducidad de los productos.

El auge de la tecnología 2D

Estos ejemplos ilustran las ventajas de los códigos de barras 2D y, además, demuestran que el mito sobre esta tecnología ya no se corresponde con la realidad. Hasta hace poco tiempo, la tecnología

2D se consideraba como un nicho del mercado que sólo suponía ventajas para un reducido número de sectores y procesos. Esta impresión ya no es real, ya que la adopción de las aplicaciones 2D

cada vez es más variada y está más extendida. Con el aumento de la implementación de los códigos de barras 2D en sectores como el industrial, farmacéutico y minorista y en aplicaciones como el control de producción, mantenimiento, autenticación de productos, distribución y gestión de inventarios, esta tecnología ya no puede considerarse como un nicho especializado del mercado. Cada mes miles de productos nuevos incorporan por primera vez códigos 2D en los sectores farmacéuticos y de defensa. Además, la creación de un nuevo estándar ha establecido las especificaciones para que millones de productos de consumo lleven símbolos 2D. En las siguientes secciones se examinan las implicaciones de estos y otros desarrollos.

Identificación de productos

A veces se utilizan códigos matriciales en productos de consumo para complementar los símbolos U.P.C./EAN con códigos de lotes y de autenticación. Ahora GS1, el organismo de estandarización

internacional que creó la simbología y que gestiona el sistema U.P.C./EAN, lleva la codificación 2D al sector minorista. GS1 ha establecido que a partir del 1 de enero de 2010 los lectores utilizados en puntos de venta y otras operaciones minoristas deben ser capaces de leer y decodificar códigos de barras GS1 DataBar. La simbología GS1 DataBar incluye códigos de barras 2D, tanto apilados como Composite, que pueden utilizarse para codificar identificadores de aplicación (AI) estandarizados, como códigos de lote o fechas de caducidad, y otros datos que permitan reforzar la seguridad a través de autenticación y trazabilidad. GS1 estima que el 85% de los lectores del sector minorista admitirá DataBar en el año 2010.

GS1 tomó la decisión de exigir DataBar tras analizar la situación de fabricantes y minoristas que opinaban que los símbolos U.P.C./ EAN eran demasiado grandes y carecían de flexibilidad para codificar

la información que necesitaban. En el análisis del caso empresarial de DataBar (disponible en www.gs1.org/), la organización afirma que los usuarios pueden obtener un rendimiento positivo de la inversión a través de una reducción del embalaje, la identificación mejorada de elementos pequeños, sueltos y de tamaños variables, la gestión mejorada de categorías y la trazabilidad ampliada que aporta la codificación adicional de datos.

Sectores farmacéutico y sanitario

La generalización de la identificación de pro ductos con códigos 2D puede que se produzca incluso antes de lo previsto en los sectores farmacéutico y sanitario. En Estados Unidos, se han aprobado recientemente numerosos requisitos estatales y federales sobre fármacos. Estas normas obligan a realizar un seguimiento de la cadena de custodia de los medicamentos con receta médica a través del código de lote o el número de serie. En varias ocasiones se ha propuesto la tecnología RFID para estas aplicaciones, pero los códigos de barras 2D permiten manejar adecuadamente estos requisitos de información y se integran mejor con los sistemas y procesos ya existentes en la cadena de suministro.

El “Groupement International de la Repartition Pharmaceutique” (conocido sobretodo por sus siglas, GIRP) recomienda la utilización de la simbología Data Matriz 2D codificada con número de identificación, código de lote y fecha de caducidad para identificar y realizar el seguimiento de los productos farmacológicos.

En Estados Unidos la FDA ya exige que los medicamentos que se despachen en hospitales estén marcados con un código de barras 1D que incluye el código farmacológico nacional (NDC). La FDA no requiere códigos de lote, fechas de caducidad ni codificación 2D, pero destaca las ventajas de esta tecnología y recalca que la simbología2D es una manera muy efectiva de realizar el seguimiento de los fármacos.

Los códigos 2D también se utilizan en pulseras de pacientes. Esta aplicación se extenderá rápidamente a medida que los centros médicos vayan implementado sistemas de lectura que aprovechen esta tecnología. Los códigos de barras son perfectos para la identificación de pacientes, ya que cumplen los requisitos de privacidad de HIPAA y las directrices de acreditación de “Joint Commission on the Accreditation of Healthcare Organizations” (JCAHO). Pero los códigos de barras lineales suelen dar problemas porque las barras son demasiado largas y se ven afectadas por la curvatura de la pulsera. Esto dificulta su lectura, ya que a veces el lector no puede leer el extremo del símbolo que queda oscurecido por la curva. Los códigos 2D compactos no tienen este problema y, además, permiten codificar más información, no sólo el número de identificación del paciente.

Sector industrial

El rendimiento fiable en superficies curvadas es una de las muchas razones por las que los códigos matriciales 2D son la mejor elección para aplicaciones industriales de marcaje y seguimiento.

Incluso cuando se producen en tamaños lo suficientemente pequeños como para caber en componentes electrónicos, u otras piezas de reducido tamaño, los códigos de barras Data Matrix y otras simbologías 2D permiten codificar el número de serie, código de lote, datos de configuración, sellos de fecha y demás información. Los códigos de barras 2D de pequeño tamaño pueden leerse sin problemas con lectores portátiles o fijos en diferentes entornos industriales, como enrutado y ensamblaje automáticos, seguimiento de trabajo en curso, introducción de datos para controles de calidad, genealogía del producto y trazabilidad.

Existen numerosos estándares 2D que admiten la automatización de la trazabilidad y la fabricación en sectores como aeronáutica, automoción, defensa, electrónica, semiconductores o telecomunicaciones. Algunos de los estándares más conocidos son SPEC 2000 en aeronáutica, AIAG B-11 en automoción, UID en el departamento de defensa de Estados Unidos y numerosos estándares en electrónica emitidos por la Electronics Industry Association (EIA) y el Semiconductor Equipment Manufacturer’s Institute (SEMI).

Muchos de estos estándares e iniciativas de marcaje tienen su origen en la necesidad de disponer de una trazabilidad completa y exhaustiva de piezas, ensamblajes y componentes. En los métodos de fabricación bajo demanda y en secuencia se requieren más datos que la identificación básica, ya que los componentes deben ir marcados con el número de serie, el código de secuencia y los datos de configuración. Todos los actores de la cadena de suministro, incluidos los proveedores, fabricantes, proveedores de servicios, empaquetadores y distribuidores, pueden sacar provecho de la información estandarizada a fin de intercambiar datos y crear sus propias aplicaciones de gestión de registros, sin necesidad de disponer de una base de datos central.

Por ejemplo, un proveedor que debe entregar piezas con identificaciones únicas a un fabricante podría leer la identificación del código de barras 2D de la pieza durante el proceso de recogida y empaquetado para confirmar que el pedido es correcto y que se ha empaquetado en secuencia. La verificación de códigos de barras 2D es más habitual y precisa que la que proporcionan los datos EDI en estas situaciones, ya que los envíos a menudo avanzan a la siguiente etapa una vez procesada la transacción EDI correspondiente.

Aún así, las implementaciones, estándares e iniciativas mencionadas anteriormente, junto con la creciente necesidad de información y trazabilidad, no son suficientes para explicar la gran expansión del uso de la tecnología 2D. El desarrollo tecnológico fundamental sobre el que se asienta la amplia adopción de los códigos de barras 2D es el avance en tecnología de lectura.

Avances tecnológicos

Hasta hace poco tiempo, la limitaciones tecnológicas de la lectura de imagen de área impedían que las empresas dejaran atrás las aplicaciones de códigos de barras 1D y pasaran a la simbología 2D. Los lectores láser no leen todos los formatos 2D. Los lectores de imagen de área, que son idóneos para la lectura 2D, no podían leer códigos 2D a distancias superiores a un metro. Elegir una tecnología de lectura de códigos de barras de dos dimensiones suponía hasta ahora renunciar a determinadas prestaciones, ya que ningún lector respondía adecuadamente a todos los requisitos de los entornos de trabajo reales en cuanto a simbologías, alcance, fiabilidad y velocidad. Los usuarios tenían que elegir entre la implementación de diversos sistemas de lectura o la instalación de una única tecnología de códigos de barras. Por consiguiente, la adopción de 2D quedó rezagada y empezó a considerarse como un nicho altamente especializado.

“El mercado será testigo de un grado considerable de convergencia y coexistencia a medio y largo plazo de lasaplicaciones 1D y 2D que dependerá de cada aplicación”.

- Priyanka Gouthaman, analista de Frost & Sullivan2

Los lectores de imagen de área leen códigos de barras capturando una imagen completa del símbolo y ecodificando dicha imagen con software de procesamiento. Ofrecen un rendimiento excelente para la lectura de códigos de barras porque pueden leer simbologías lineales, apiladas y matriciales en cualquier orientación, lo que supone una ventaja fundamental frente al resto de tecnologías. Gracias a lectura omnidireccional, es decir, independiente de la orientación, los usuarios no necesitan acomodar ni alinear los códigos de barras para poder leerlos, lo que implica menos fallos de lectura, mejor rendimiento, menos fatiga para el operario y menores posibilidades de lesiones.

Los lectores de área también pueden utilizarse para tomar fotografías, ya que, de hecho, incorporan muchos de los componentes propios de las cámaras digitales. Estas prestaciones de lectura diferencian a los lectores de área del resto, ya que admiten nuevas aplicaciones, como la documentación de las condiciones de los productos entregados, control/inspección de calidad, captura de documentos/firmas, registro de daños, etc.

A pesar de esta flexibilidad, los lectores de imagen de área han sido objeto de una adopción limitada debido a las restricciones de alcance tradicionales. Un mismo lector utilizado para leer un código 2D de una pieza no servía para leer el código de ubicación de la estantería donde se encontraba dicha pieza dentro del almacén. Esta limitación suponía un inconveniente que ralentizó su adopción.

Con el desarrollo de una nueva generación de lectores de imagen de área, estas trabas desaparecen. Los lectores de imagen de área más novedosos permiten leer códigos de barras lineales y 2D a distancias que van desde unos pocos centímetros a 15 metros, lo que da acceso a todo un nuevo espectro de oportunidades. Los lectores de imagen de área se benefician del rendimiento y bajo costo derivados de la innovación competitiva y las economías de escala, que dependen de los avances de la fotografía digital, y sobre todo del auge de la fotografía en los teléfonos móviles.

Los lectores de imagen de área de nueva generación incorporan los sistemas ópticos con enfoque automático a corto, medio y largo alcance de los teléfonos móviles, de forma que igualan o superan el alcance de los lectores láser y admiten más tipos de códigos de barras. Intermec, pionera desde hace muchos años en tecnología de lectura3, ha aplicado algunos de estos avances para producir el primer lector de imagen de área para corto y largo alcance del mercado.

El lector de imagen de área Intellibeam™ EX25 de Intermec El lector de imagen de área Intellibeam EX25 de Intermec es el primer sistema de lectura capaz de leer códigos de barras 2D apilados, matriciales y 1D en cualquier orientación tanto a corta como a larga distancia. Por ejemplo, puede leer una etiqueta Data Matrix 2D de estanteria a 15 metros de distancia, un código de barras lineal de un producto a 15 centímetros y muchas otras simbologías a distancias comprendidas entre estas dos. Incluso se pueden leer códigos de barras a distancias largas sin necesidad de recurrir al costoso material reflectante. Esta característica supone un menor coste operativo, ya que se puede utilizar el material estándar para transpondedores y etiquetas, en lugar de tener que recurrir al costoso material reflectante. En la figura 1 se compara el rendimiento del Intellibeam EX25 con los lectores láser de larga distancia para la lectura de símbolos 1D y 2D a corto, medio y largo alcance.

El sistema de lectura Intellibeam EX25 se integra directamente en los terminales y lectores portátiles de la compañía. Estas herramientas también admiten la captura de imágenes, que puede utilizarse para documentar el estado de los productos entregados y recibidos, registrar imágenes de firmas como confirmación de entrega, crear registros fotográficos de las condiciones de uso o del entorno, etc.

Aprovechando las nuevas prestaciones

Estos avances han hecho posible la utilización de un único lector para realizar operaciones de recogida e identificación de productos que requieren lectura a corta y larga distancia, independientemente de la simbología utilizada. El mismo lector puede utilizarse durante un turno de trabajo para realizar tareas de seguimiento de trabajo en curso y otras tareas que requieren lectura a corta distancia, y durante otro para las operaciones de recogida y almacenaje.

Los fabricantes encuentran práctico poder codificar códigos de lote, números de serie, información de configuración y otros datos variables en los productos que empaquetan para complementar los códigos de barras 1D utilizados por razones de inventario y envío. Por ejemplo, un importante fabricante de piezas de automóviles decidió aprovechar las ventajas del Intellibeam EX25 para mejorar la trazabilidad de las piezas y mantener al mismo tiempo algunas de las operaciones de códigos de barras convencionales. Este fabricante sustituyó el marcaje de piezas con códigos de barras lineales 1D por la codificación Data Matrix 2D, que permite codificar datos variables más específicos.

El fabricante puede capturar los datos de cada pieza específica con los mismos lectores que utiliza para la recepción del material, seguimiento del trabajo en curso y lectura de etiquetas de envío. Entre las aplicaciones principales, destacan la lectura de códigos de barras lineales, apilados y matriciales como UCC/EAN, Code 39, Code 128, PDF417 y Data Matrix. El tamaño de los códigos de barras varía entre pequeños símbolos de identificación de productos que se leen a corta distancia y grandes etiquetas de localización que se capturan a varios metros. El Intellibeam EX25 es el único dispositivo que la empresa necesita para leer todas estas simbologías a diferente distancia. El sistema óptico del Intellibeam EX25 permite leer códigos de barras desde ángulos tan pequeños como 12º, lo que aporta enorme flexibilidad y mejora los índices de lectura al primer intento. En una prueba realizada para medir el tiempo que tarda un empleado en leer 50 códigos de barras, aplicados a embalajes situados en ángulos de 90º, los voluntarios que utilizaron el terminal portátil que integraba el lector de imagen de área Intellibeam EX25 de Intermec fueron un 66% más rápidos que los que utilizaron lectores láser. La prueba estaba diseñada para determinar el impacto de la lectura omnidireccional en el tiempo total de lectura, ya que a menudo se producen errores de ubicación y alineamiento de los códigos de barras de los productos. No tener que alinear los códigos de barras mejora significativamente la productividad de los empleados.

La lectura omnidireccional es una característica muy útil que elimina estos errores, y la gran flexibilidad en cuanto a ángulos de lectura admitidos permite a los usuarios leer códigos de barras sin tener que acercarse, agacharse, inclinarse o estirarse. Por ejemplo, un fabricante de papel y embalajes eligió los lectores con enfoque automático de Intermec porque le permiten leer sin problemas los códigos de barras de los rollos de papel que tienen almacenados a 12 metros de altura, y cuyas etiquetas están curvadas y recubiertas de celofán.