XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO
Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção
Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.
REVISÃO DA LITERATURA SOBRE
RFID E SUAS APLICAÇÕES NA CADEIA
DE SUPRIMENTOS
Fernando Henrique Rizzotto (UFSC)
[email protected]
Carolina Resende Haddad (UFSC)
[email protected]
Mauricio Uriona Maldonado (UFSC)
[email protected]
A pesquisa acadêmica em identificação por rádio frequência (RFID)
proliferou significativamente ao longo dos últimos anos. Neste artigo, é
apresentada uma revisão da literatura sobre 31 artigos de periódicos
que foram publicados sobre o assunto entre 2003 e 2014, por meio de
uma revisão bibliográfica estruturada. Nota-se que há um interesse
crescente nas aplicações RFID, como evidenciado por um grande
número de artigos de países desenvolvidos. Concluiu-se que existe a
necessidade de uma investigação aprofundada sobre aplicações de
RFID nas indústrias de países em desenvolvimento, como o Brasil, e,
portanto, abre-se uma oportunidade para estudos futuros.
Palavras-chave: “RFID”, “Retail*” e “Supply Chain”.
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1
Introdução
O Identificador por Rádio Frequência (RFID) tem ganhado destaque nas áreas de logística e
manufatura, sendo visto como um novo sistema interorganizacional que objetiva melhorar a
performance da cadeia de suprimentos (ZHU; MUKHOPADHYAY; KURATA, 2012). De
acordo com Ustundag e Tanyas (2009), o RFID é considerado uma tecnologia promissora
para a otimização dos processos dessa cadeia, pois atua na melhoria das operações de
manufatura e varejo, desde a previsão de demanda até o gerenciamento de estoque e
distribuição.
Desenvolvido há aproximadamente 40 anos, o RFID tinha inicialmente o propósito de
identificar inimigos de guerra, mas atualmente é usado para controlar, assegurar e monitorar
as movimentações entre os elos da cadeia de suprimentos (SARAC; ABSI; DAUZEREPERES, 2010). Como colocado por Asadi (2011), o RFID tem sido cada vez mais aplicado
para rastrear cargas unitárias, identificar caixas e assegurar itens transportados.
Além de ser pouco explorada pelas organizações, há poucos estudos sobre esta ferramenta,
tanto no âmbito prático quanto acadêmico. Ngai et al. (2008) fizeram uma análise da literatura
sobre RFID e sua aplicação nas publicações de 1995 a 2005. Entre as principais conclusões
encontradas pelos autores evidenciou-se que a literatura sobre o tema desenvolveu mais a
partir de 2003, sendo que 80% das publicações encontradas falavam sobre tags (etiquetas) e
antenas e seus impactos financeiros. As primeiras publicações sobre o tema focavam nos
aspectos técnicos do RFID e pouco se falava sobre o impacto nas empresas.
Segundo Sarac, Absi e Dauzere-Peres (2010), a literatura de RFID aplicada à gestão da cadeia
de suprimentos é limitada, com sua maioria publicada nos últimos 10 anos. Além disso,
definiu-se duas categorias: artigos de aplicação prática e artigos acadêmicos. O foco do
primeiro grupo é em relação à análise do retorno da implantação do RFID em uma cadeia de
suprimentos e elaboração de projetos pilotos. Já o segundo, foca nos benefícios das suas
utilizações.
O objetivo deste artigo é de levantar o estado da arte sobre o uso de RFID em cadeias de
suprimentos. A metodologia escolhida foi a revisão de literatura estruturada, a qual possibilita
identificar os autores, países, periódicos (journals) e artigos mais relevantes para um
determinado campo de estudos.
2
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2
Identificador por Rádio Frequência - RFID
Segundo Roussos (2006), RFID é um termo genérico utilizado para referir-se a qualquer
sistema que pode transmitir números de identificação por rádio. Na concepção da
Eurobarometer (2003), os sistemas RFID começaram a ser utilizados logo após a Segunda
Guerra Mundial, para identificar aviões aliados de forma automática. Desde então, tem-se
utilizado para rastreamento animal, serviços de pedágios, imobilizadores de veículos e para
sistemas de controle de acesso a edifícios.
2.1 Arquitetura de funcionamento
Zhu, Mukhopadhyay e Kurata (2012) explicam que a tecnologia RFID é um composto de um
leitor de rádio frequência ligado a um sistema de computador. O tag é a parte que coleta
dados em tempo real e em seguida, os transmite via ondas de rádio. As etiquetas são
compostas por duas partes: um pequeno chip e uma antena. O chip é utilizado para armazenar
e processar os dados, enquanto a antena serve para receber e transmitir a informação.
Figura 1 – Como funciona o RFID.
Fonte: Elaborado pelos autores (2015).
A Figura 1 apresenta o funcionamento de um sistema de RFID. Primeiramente, um código
numérico único é atribuído ao objeto, produto ou transferência que está sendo monitorado e é
posteriormente armazenado no chip junto a todas as informações relevantes sobre o objeto. A
informação armazenada numa etiqueta RFID é detectada, lida e registrada por leitores de
ondas de rádio frequência, dispostos em diversos estágios da cadeia de suprimentos. A cada
3
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leitura torna-se possível acompanhar a evolução do objeto monitorado, bem como sua
movimentação. A combinação das informações coletadas gera um nível de complexidade
informacional que deve ser tratado por sistemas Middleware. Estes sistemas traduzem todas
as informações coletadas pelos hardwares (antenas, leitores, impressoras e sensores) para uma
linguagem empresarial e, por fim, integra a tradução aos sistemas gerenciais da empresa,
como ERPs, CRMs e SCM. Todo o fluxo de informação é bidirecional, ocorrendo do sistema
para as etiquetas e vice-versa, gerando integração e informações para a cadeia.
2.2 Aplicações na indústria
A adoção do RFID na cadeia de suprimentos limitava-se inicialmente ao uso de pallets para
melhoria das práticas de gestão de inventário. Atualmente, o seu uso estendeu-se para outras
áreas, tais como varejo, logística, pecuária e agricultura, serviços de biblioteca e
equipamentos militares (ZHU; MUKHOPADHYAY; KURATA, 2012).
Para Srivastava (2004), mesmo que a implantação de RFID seja novidade, ela tem grande
potencial para melhorar os processos e para alterar a forma como as cadeias de suprimento
são gerenciadas. Devido à capacidade de rastrear cada item marcado, empresas referência no
setor de varejo, tais como Wal-Mart e Target, passaram a implantá-la em seus fornecedores.
Um estudo da Eurostat (ZHU; MUKHOPADHYAY; KURATA, 2012) apontou que apenas
3% das empresas europeias utilizavam a tecnologia RFID em todas suas operações. A maior
utilidade era para identificação pessoal e de controle de acesso (56%), seguida da cadeia de
suprimento e controle de estoque (29%), portarias (25%), controle de roubo (24%), controle
de produção (21%) e de ativos gestão (15%).
Na indústria da moda, o RFID auxilia a aliviar problemas relativos à previsão de demanda, tal
como o efeito chicote. Viabiliza-se a adoção de políticas de resposta rápida e exata, ao
facilitar o fluxo de informações e aumentar a visibilidade dos estoques ao longo da cadeia
(FISHER E RAMAN, 1996; CHOI, 2006, 2011; GAUKLER; SEIFERT; HAUSMAN, 2007).
3
Metodologia
Para o desenvolvimento da pesquisa foi escolhido o método da revisão estruturada de
literatura. Por sua vez, o procedimento escolhido segue as recomendações de trabalhos
similares publicados por VAZ et al., 2015.
4
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As bases selecionadas para a realização da pesquisa foram Scopus e Web of Science (WoS),
por englobarem os periódicos mais relevantes no campo de Engenharia de Produção e
Logística. As palavras-chave escolhidas foram: “RFID”, “Retail*” e “Supply Chain”, que
poderiam aparecer o título, resumo ou palavras-chave do artigo. A pesquisa foi realizada em
outubro de 2014 e revisada em abril de 2015, envolvendo artigos em inglês e português,
abrangendo todo o período temporal das bases.
A pesquisa retornou o total de 206 e 292 artigos na Scopus e WoS, respectivamente. Estes
artigos foram exportados para o software de gerenciamento de artigos Endnote, onde
passaram por um processo de filtragem, como ilustrado na Tabela 1.
Tabela 1 – Método de seleção dos artigos.
Etapa
1
Escolha das palavras-chave
2 Escolha das bases de dados
Pesquisa nas bases pelas palavras3
chave
4
Exclusão dos duplicados e separação
de artigos em blocos
5 Classificação dos artigos escolhidos
6 Leitura dos títulos e resumos e
seleção dos artigos alinhados
Escolha dos artigos para leitura
7
completa
Filtros
"RFID" and "Retail*" and "Supply
Chain"
Scopus e Web of Science
Scopus
Web of Science
1º bloco: artigos de 2012 a 2014
2º bloco: artigos anteriores à 2012
1º bloco: número de citações (Google
Acadêmico)
2º bloco: impacto do Journal (JCR)
1º bloco: artigos de 2012 a 2014
2º bloco: artigos anteriores à 2012
1º bloco: regra de Pareto (80-20)
2º bloco: -
Resultado
206
292
86
261
14
75
14
17
Fonte: Elaborado pelos autores (2015).
4
Resultados
Como resultado deste estudo sobre RFID, cadeia de suprimentos e varejo, obteve-se
inicialmente um breve sumário sobre os dados quantitativos da pesquisa. Em seguida,
analisou-se a distribuição cronológica dos artigos de grande impacto, para posteriormente
levantar os autores, artigos, jornais científicos e instituições mais relevantes no assunto.
4.1 Dados globais
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Das 498 obras inicialmente mapeadas, foram escolhidas 31 que contabilizaram 2.902 citações.
A maioria dos artigos analisados foi escrita por mais de um autor, sendo muitas vezes, autores
de países e instituições diferentes. Assim, para os dados analisados na Tabela 2, todos os
autores, países e instituições foram levados em consideração.
Tabela 2 – Sumário dos resultados gerais.
Critério Quantidade
Artigos
31
Autores
71
Periódicos
19
Países
16
Instituições
42
Citações
2.902
Fonte: Elaborado pelos autores (2015).
4.2 Distribuição cronológica
A Figura 2 apresenta a distribuição cronológica dos artigos de alto impacto sobre RFID,
Cadeia de Suprimentos e Varejo. Percebe-se que os artigos de alto impacto que englobam os
três temas são mais recentes, sendo que o primeiro da lista foi publicado por Kourouthanassis
e Roussos (2003). Outro aspecto que pode ser identificado é que os anos de 2006 a 2008
concentraram o maior número de publicações de alto impacto. Um dos motivos que pode
explicar o aumento de publicações é o barateamento e melhora da acessibilidade dos tags
(AVOINE; DYSLI; OECHSLIN, 2006), o que pode tornou o uso dessa tecnologia pelos
varejistas mais acessível.
Nota-se também na Figura 1 que não foi identificado nenhum artigo entre os anos de 2010 e
2011. Cabe salientar que não houve artigos com muitas citações no período e, por isso, não
foram considerados na relação de artigos analisados. Contudo, isso não significa que não
houve publicações sobre o assunto. Além disso, percebe-se uma grande quantidade de artigos
no período após 2012, o que pode ser explicado pela divisão dos artigos em dois blocos,
sendo que os artigos de 2012 a 2014 compreenderam aqueles publicados em periódicos
(journals) de alto impacto na área.
Figura 2 – Distribuição cronológica dos artigos de grande impacto em RFID, Cadeia de
Suprimentos e varejo.
6
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6
5
5
5
5
Quantidade
4
4
4
3
3
2
2
1
1
1
1
0
0
0
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Ano
Fonte: Elaborado pelos autores (2015).
4.3 Autores e artigos mais relevantes
A relevância do autor quanto ao número de publicações foi analisada pela relação entre
autores, quantidade de publicações e pelo número total de citações que cada autor possui,
considerando um ranking de dez autores. A Tabela 3 mostra que dos 81 autores com
publicações na área, 76 deles apresentam apenas um artigo de grande impacto. Os 5 autores
que publicaram mais de um artigo também não produziram uma quantidade significativa de
artigos na área, sendo que apenas um apresentou mais de dois artigos.
Tabela 3 – Quantidade de publicações por autor.
Quantidade de
Autores
76
4
1
Quantidade de
Artigos
1
2
3
Fonte: Elaborado pelos autores (2015).
Quanto à relevância dos artigos, dos 31 artigos analisados na pesquisa, a Tabela 4 apresenta
os dez primeiros colocados, em relação ao número de citações vinculadas a cada autor:
Tabela 4 – Ranking dos autores com mais citações.
Ranking
Autor
Título
Ano Citações
7
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Economical assessment of the impact of
RFID technology and EPC system on the
2008
fast-moving consumer goods supply
chain
1
Eleonora Bottani;
Antonio Rizzi
2
Edmund Prater;
Gregory V. Frazier;
Pedro M. Reyes
Future impacts of RFID on e-supply
chains in grocery retailing
2005
249
3
Gary M. Gaukler; Ralf
W. Seifert; Warren H.
Hausman
Item-level RFID in the Retail Supply
Chain
2007
246
4
Dursun Delen; Bill C.
Hardgrave; Ramesh
Sharda
RFID for better supply-chain
management through enhanced
information visibility
2007
241
5
Jeffrey S. Larson; Eric
T. Bradlow; Peter S.
Fader
An exploratory look at supermarket
shopping paths: an exploratory look at
supermarket shopping paths
2005
224
6
Mohsen Attaran
2007
202
7
A. Gunasekaran;
E.W.T. Ngai; R.E.
McGaughey
2006
194
8
Samuel Fosso Wamba
et al.
2008
187
9
Bharatendu Srivastava
2004
170
10
H. Sebastian Heese
2007
159
RFID: An enabler of supply chain
operations
Information technology and systems
justification: A review for research and
applications
Exploring the impact of RFID
technology and the EPC network on
mobile B2B ecommerce: a case study in
the retail industry
Radio frequency ID technology: The
next revolution in SCM
Inventory record inaccuracy, double
marginalization, and RFID adoption
263
Fonte: Elaborado pelos autores (2015).
Analisando a Tabela 4, é possível identificar que os autores com mais citações são Bottani e
Rizzi (2007), com o artigo Economical assessment of the impact of RFID technology and
EPC system on the fast-moving consumer goods supply chain. Este artigo traz uma
justificativa econômica para implantação de RFID e Eletronic Product Code System (EPC)
sobre os processos na Cadeia de Suprimentos de bens de consumo de grande circulação.
Outros artigos com grande número de citações foram os de Prater, Frazier e Reyes (2005),
Gaukler, Seifert e Hausman (2007) e Delen, Hardgrave e Sharda (2007), com 249, 246 e 241
citações, respectivamente.
Cabe destacar que o autor Hardgrave, um dos cinco autores com mais de um artigo publicados
(Tabela 3), também apresenta um artigo entre os mais citados, intitulado RFID for better
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supply-chain management through enhanced information visibility (DELEN; HARDGRAVE;
SHARDA, 2007). Além disso, um dos artigos publicados por Hardgrave foi trabalhado em
conjunto com Aloysius, outro autor que apresenta mais de um artigo na área (RFID-Enabled
Visibility and Retail Inventory Record Inaccuracy: Experiments in the Field –
HARDGRAVE; ALOYSIUS; SANDEEP, 2013). Thiesse e Fleisch foram responsáveis por
escrever dois artigos em conjunto, o RFID-Enabled shelf replenishment with backroom
monitoring in Retail stores (CONDEA; THIESSE; FLEISCH, 2012) e o The impact of falsenegative reads on the performance of RFID-based shelf inventory control policies
(METZGER et al., 2013). Outro aspecto comum a estes dois artigos encontra-se na data de
publicação, ou seja, após 2012, o que indica que estes artigos foram selecionados pelo
impacto do Journal.
4.4 Journals mais relevantes
Os 31 artigos selecionados estão distribuídos em 19 periódicos distintos, o que evidencia que
não há uma concentração expressiva nos temas pesquisados. Isto provavelmente se deve ao
fato de que são conteúdos mais abrangentes e que podem ser utilizados nas mais diversas
áreas do conhecimento. Entretanto, é possível inferir os periódicos mais relevantes na área de
RFID na Cadeia de Suprimentos: 5 dos 19 periódicos possuem mais de 1 publicação e
compõem cerca de 55% de todas publicações analisadas na pesquisa.
Tabela 5 – Ranking dos periódicos que mais publicaram.
Revista
International Journal of Production Economics
Publicações
6
Qualis CAPES
A1
Production and Operations Management
4
A2
European Journal of Operational Research
3
A1
Decision Support Systems
2
A1
Supply Chain Management: An International Journal
2
A2
Automation in Construction
1
A1
Computers & Operations Research
1
A1
European Journal of Information Systems
1
B1
Expert Systems with Applications
1
A1
Harvard Business Review
1
B2
Heldref Publications Journal
1
-
9
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IEEE Computer Society
1
-
Information Systems Research
1
-
International Journal of Information Management
1
A1
International Journal of Production Research
1
A2
International Journal of Research in Marketing
1
-
Journal of Engineering and Technology Management
1
-
Knowledge-Based Systems
1
A2
Pervasive Computing, IEEE
1
A2
Fonte: Elaborado pelos autores (2015).
Na Tabela 5 é possível notar que dos 19 jornais definidos mais relevantes para a pesquisa,
63% são de classificação A, 11% de classificação B e 26% não são classificados pelo sistema
Qualis Capes (2015), demonstrando que mais da metade dos jornais são de grande relevância
para a academia. Além disso, dentre os 5 periódicos classificados com o maior número de
publicações, destaca-se o International Journal of Production Economics, o qual foca em
tópicos de engenharia e gerenciamento, provavelmente estabelecendo uma relação entre o
gerenciamento da Cadeia de Suprimentos com novas tecnologias como o RFID.
4.5 Países mais relevantes
Ao se analisar os artigos selecionados sobre a ótica da origem das publicações, percebe-se,
através da Figura 3, que existem vários países envolvidos. Nesta análise, considera-se a
quantidade de autores e não de artigos, pois várias obras foram desenvolvidas por conjuntos
de autores de diferentes nacionalidades. Por exemplo, o artigo The impact of false-negative
reads on the performance of RFID-based shelf inventory control policies foi elaborada pelos
suíços Metzger e Fleisch, o alemão Thiesse e o estadunidense Gershwin (2013). Neste caso,
Suíça, Alemanha e EUA foram os responsáveis pelo artigo.
A Figura 3 mostra que os países que mais publicaram artigos de grande impacto na área
RFID, Cadeia de Suprimentos e varejo foram, nessa ordem, os Estados Unidos (EUA), Suíça
e Reino Unido, com 26, 9 e 3 artigos, respectivamente. A Alemanha, França e Itália
apresentaram 2 artigos cada uma e o restante dos países, apenas 1 artigo. Percebe-se a forte
influência dos EUA nas publicações de alto impacto sobre o tema, com quase o triplo de
artigos publicados em relação ao segundo país.
Figura 3 – Quantidade de publicações por país.
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30
26
Quantidade
25
20
15
10
9
3
5
2
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
0
País
Fonte: Elaborado pelos autores (2015).
4.6 Instituições mais relevantes
A Tabela 6 apresenta as 8 instituições com maior ocorrência entre os artigos publicados, ou
seja, com 2 ou mais ocorrências. Observa-se que dentre as 42 instituições abordadas nos
artigos relevantes, apenas 8 delas aparecem mais de 1 vez. Há um pequeno destaque para as
Universidades de Arkansas, ETH Zurich e a Universidade de St. Gallen, instituições
provenientes dos EUA e Suíça. Observa-se para os EUA que este está presente em 50% das
entidades mais cotadas, mostrando sua representatividade de país com maior foco no estudo
de RFID na Cadeia de Suprimentos. Também é interessante notar, que entre os 10 artigos
mais relevantes conforme o ranking da tabela 6, oito são produções americanas, comprovando
sua relevância no assunto. Em seguida, o Reino Unido classifica-se também com uma
pequena relevância no assunto abordando 2 ocorrências nos artigos de Roussos nos anos
iniciais da pesquisa sobre RFID, 2003 e 2006.
Tabela 6 – Ranking dos autores com mais citações
Universidades mais
relevantes
University of Arkansas
EUA
3
ETH Zurich
Suíça
3
University of St. Gallen
Suíça
3
University of Wuerzburg
Suíça
2
País
Ocorrências
11
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Auburn University
EUA
2
Oklahoma State
University,
EUA
2
University of Florida,
EUA
2
University of London
Reino Unido
2
Fonte: Elaborado pelos autores (2015).
5
Considerações Finais
O artigo teve como principal objetivo levantar o estado da arte da literatura sobre o uso de
RFID em Cadeias de Suprimentos. Para isto, foram definidos cinco critérios de análise:
distribuição cronológica, relevância de autores, periódicos (journals), países e instituições.
A partir da revisão de literatura estruturada, foi possível identificar uma tendência de
crescimento de publicações relacionadas ao tema, fato que reforça a importância de
aprofundar estudos sobre o uso efetivo da tecnologia RFID em diversos setores. Também foi
possível identificar os periódicos mais relevantes, dos quais se salienta a presença massiva de
periódicos reconhecidos da área da Engenharia de Produção.
Em termos de países e instituições, ainda é evidente a predominância dos países
desenvolvidos, principalmente dos EUA e alguns outros da Europa, o que abre oportunidades
para procurar aprofundar os estudos sobre RFID em países como o Brasil. Vale a pena
destacar que esta predominância se deve, em parte, ao fato dos periódicos (journals)
publicarem, na sua grande maioria, artigos apenas no idioma inglês, o que dificulta, a
disseminação de estudos de países onde a língua materna não seja o inglês.
Por fim, pode-se concluir que há um interesse crescente sobre o RFID, como evidenciado pela
revisão de literatura estruturada, com maior ênfase nos países desenvolvidos, e que existe,
portanto, um espaço para o aprofundamento teórico-empírico das aplicações de RFID na
indústria de países em desenvolvimento, como o Brasil.
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