نُشر بتاريخ: 22 ديسمبر 2024 / تحديث من: 22 ديسمبر 2024 - المؤلف: كونراد ولفنشتاين
كود مصفوفة البيانات (DMC) في الصناعة 4.0 و5.0 - الصناعة التقنية تشهد تغييرًا عميقًا - الصورة: Xpert.Digital
دور كود مصفوفة البيانات GS1 في الصناعة التقنية
المتطلبات المتزايدة للصناعة 4.0 و5.0
تشهد الصناعة التقنية تغييرًا عميقًا، مدفوعًا إلى حد كبير بالابتكارات مثل كود مصفوفة البيانات GS1 (DMC). في زمن الصناعة 4.0 والمفهوم الناشئ للصناعة 5.0، تتزايد الطلبات على الشركات باستمرار حيث يوجد طلب متزايد على العمليات الرقمية والآمنة والموثوقة للغاية. لا ينبغي أن تكون المنتجات قابلة للتحديد بوضوح فحسب، بل يجب أن تكون قادرة بشكل مثالي على الاندماج في أنظمة تكنولوجيا المعلومات المعقدة لتمكين تقييمات البيانات الشاملة والأتمتة الذكية ونماذج الأعمال الجديدة. يقدم كود مصفوفة البيانات GS1 مساهمة لا غنى عنها لأنه يفتح العديد من الفرص للشركات - بغض النظر عن حجمها أو تركيزها على الصناعة - لتأمين وتعزيز قدرتها التنافسية على المدى الطويل.
كود مصفوفة البيانات GS1 كأساس للتحول الرقمي
"يلعب استخدام كود مصفوفة البيانات GS1 في الصناعة التقنية دورًا حاسمًا في ضمان القدرة التنافسية في سياق التوائم الرقمية وإنترنت الأشياء والصناعة 4.0 و5.0." يوضح هذا البيان التأثير الهائل الذي اكتسبته DMC الآن ويفسر السبب وراء ذلك وتتجرأ المزيد من الشركات على تكييف عملياتها وفقًا لذلك. لا يتم استخدام رمز مصفوفة البيانات فقط لتسمية المنتجات. وبدلاً من ذلك، تم إنشاء الأساس للرقمنة والربط الشبكي بشكل متسق لجميع المعلومات المطلوبة للإنتاج والتسليم والاستخدام والصيانة.
تخزين البيانات المدمجة في أصغر مساحة
أحد العوامل الرئيسية في شعبية كود مصفوفة البيانات GS1 هو تنسيقه، والذي يمكنه تخزين ثروة من المعلومات في مساحة صغيرة. بالنسبة للتجميعات المعقدة أو الأجزاء الصغيرة جدًا مثل البراغي أو المكونات الإلكترونية، يمكن استيعاب جميع البيانات ذات الصلة دون مشاكل كبيرة. في الصناعة التقنية، من الشائع أن يتكون المنتج الواحد من عدد لا يحصى من المكونات الفردية. إذا تم وضع علامة واضحة على كل مكون من هذه المكونات ويمكن تتبعه، فيمكن تحديد وقت ومكان تصنيعه بسرعة، وأي دفعة أو دفعة تم استخدامها، على سبيل المثال، متى يحين موعد الصيانة التالي. يمكن أيضًا الوصول إلى بيانات الاستشعار وتعيينها في نظام عالي المستوى في أي وقت بمجرد قراءة الكود وربط البيانات معًا.
المتانة والموثوقية في ظل الظروف الصعبة
من الخصائص المهمة لرمز مصفوفة البيانات أنها قوية ويمكن قراءتها بشكل صحيح حتى لو تعرضت لأضرار طفيفة. وهذا مهم بشكل خاص في البيئات التي يوجد فيها تلوث أو تآكل أو ضغوط أخرى. في صناعة تشغيل المعادن أو عند استخدامه في المناطق الخارجية، من الواضح أن الحصول على كود يعمل بشكل موثوق حتى في ظل ظروف أقل من مثالية هو ميزة واضحة. إذا تعرضت المكونات لدرجات حرارة عالية، فقد تحدث رطوبة أو مواد كيميائية أو خدوش أو تآكل آخر بسرعة. بفضل آليات تصحيح الأخطاء الخاصة، يضمن كود مصفوفة البيانات GS1 أن تظل القراءة ممكنة في معظم الحالات. وهذا يعني أنه ليس من الضروري إعادة تسمية المكونات أو استبدالها بشكل شاق، الأمر الذي يوفر التكاليف ويبسط العمليات.
وضع العلامات الدائمة من خلال وضع العلامات المباشرة على الأجزاء (DPM)
نقطة أخرى ذات صلة هي إمكانية وضع علامة مباشرة على الجزء (DPM). يتم تطبيق الكود بشكل دائم على المكون نفسه، على سبيل المثال عن طريق النقش أو وضع العلامات بالليزر أو النقش بالإبرة. وبهذه الطريقة، يتم الاحتفاظ بالعلامة طوال عمر المنتج بالكامل. وهذا مهم بشكل خاص عندما يتعلق الأمر بالمكونات التي تتعرض لأحمال عالية أو التي يتعين عليها تحمل فترات طويلة من الاستخدام. تعمل مثل هذه الحلول على زيادة الشفافية وإمكانية التتبع طوال دورة حياة المنتج بأكملها، وهو أمر ذو أهمية كبيرة ليس فقط للإنتاج والخدمات اللوجستية، ولكن أيضًا للصيانة وإدارة الشكاوى.
المعايير والكفاءة في الإنتاج الشبكي
ومع ذلك، فإن القدرة على تسجيل البيانات وتخزينها بشكل موثوق ليست سوى وجه واحد للعملة. ومن أجل دمج هذه العملية في سياق شبكي متسق، هناك حاجة إلى معايير مفتوحة وراسخة. "يتميز كود مصفوفة البيانات GS1 بكفاءة المساحة وتعدد الاستخدامات والمتانة ووضع العلامات المباشرة." وقد ساهمت هذه الميزات في أن تصبح DMC شبه قياسية في العديد من المجالات التقنية. وباستخدام نظام GS1، يتم تخصيص البيانات بوضوح ويمكن تحديدها بوضوح في جميع أنحاء العالم دون أي تداخلات. ولهذا الغرض، يتم تخزين رقم GTIN (رقم السلعة التجارية العالمية) أو الرقم التسلسلي في الكود لتعريف كل منتج أو مكون بشكل فريد.
التوائم الرقمية: التكامل والتحسين
تصبح DMC ذات قيمة خاصة عندما يتم دمجها في مفاهيم أكثر شمولاً، مثل التوأم الرقمي. التوأم الرقمي هو صورة افتراضية لمنتج حقيقي يحتوي على جميع المعلومات ذات الصلة حول خصائص هذا المنتج وحالته وتاريخه. ويمكن، على سبيل المثال، تخزين هذه البيانات في السحابة وربطها بالشبكة مع أنظمة أخرى. "يشكل التعريف الفريد من قبل DMC الأساس لإنشاء توائم رقمية للمنتجات والمكونات." تتمتع الشركات التي تزود مكوناتها بكود مصفوفة بيانات فردية بميزة حاسمة تتمثل في قدرتها على الوصول إلى المعلومات الحالية في أي وقت. يمكن دمج هذه المعلومات بدورها في التحليلات من أجل، على سبيل المثال، تحسين فترات الصيانة أو القدرة على التنبؤ بالوقت الذي من المحتمل أن يحتاج فيه أحد المكونات إلى الاستبدال (الصيانة التنبؤية).
الرقمنة من خلال كود DataMatrix
يعمل رمز DataMatrix كمعرف منتج واضح وفريد من نوعه يضع الأساس لتطوير سلسلة التوريد الرقمية. في شركة Schaeffler، يتم تمييز كل محمل دوار بعلامة DMC فردية ، مما يتيح إمكانية التتبع الكامل من الشركة المصنعة إلى المشغل.
خلق التوائم الرقمية
باستخدام DMC، يمكن للشركات إنشاء توائم رقمية لمنتجاتها. تجمع هذه التمثيلات الافتراضية البيانات من مصادر مختلفة:
- بيانات البناء: نماذج CAD ومعايير الأداء
- بيانات الإنتاج: القيم المقاسة ومعلومات التصنيع
- البيانات اللوجستية: الموقع وحالة تسليم المنتجات
تتيح نماذج البيانات الشاملة هذه للعملاء إمكانية رسم خرائط لأجهزتهم ومحاكاتها رقميًا بالكامل.
مزايا التكامل
يوفر دمج المنتجات في التوائم الرقمية العديد من الفوائد:
- الصيانة الأمثل: يمكن تقليل تكاليف الصيانة وزيادة موثوقية الأنظمة.
- زيادة الكفاءة: يمكن للعملاء تقييم التكوينات المختلفة بسرعة وتحسين الأداء.
- تحسين إمكانية التتبع: يمكن تتبع دورة حياة المنتج بأكملها، وهو أمر مفيد بشكل خاص للصيانة واستبدال المكونات.
- القرارات المبنية على البيانات: تتيح البيانات الشاملة اتخاذ قرارات مبنية على أسس جيدة في التطوير والإنتاج والتشغيل.
معايير GS1 وإنترنت الأشياء
يعد استخدام معايير GS1 مثل DataMatrix Code أمرًا بالغ الأهمية لتنفيذ حلول إنترنت الأشياء:
- التعريف الموحد: تتيح أرقام تعريف GS1 التعرف بوضوح على الأشياء والآلات والأشخاص.
- قابلية التشغيل البيني: تعمل معايير GS1 كلغة مشتركة لتبادل البيانات بين الأنظمة والشركات المختلفة.
- الارتباط بالتوائم الرقمية: يسمح الرابط الرقمي GS1 بربط الأشياء المادية بتمثيلاتها الرقمية.
وباستخدام هذه المعايير، يمكن لشركات مثل شايفلر دمج منتجاتها بسلاسة في النظم البيئية الرقمية وبالتالي الاستفادة من مزايا الصناعة 4.0.
التكامل السلس في أنظمة إنترنت الأشياء
تكشف نظرة على تطبيقات إنترنت الأشياء عن جانب آخر ذي صلة. يشير إنترنت الأشياء (IoT) إلى الأجهزة والآلات المتصلة بالشبكة والتي يمكنها تبادل البيانات بشكل مستقل أو تشغيل الإجراءات. إذا تم دمج منتج ما في نظام إنترنت الأشياء هذا عبر رمز مصفوفة البيانات، فيمكن تسجيل المعلومات حول هذا المنتج أو تحديثها تلقائيًا. على سبيل المثال، يمكن لآلة في الإنتاج التعرف على المكون الذي يتم تثبيته حاليًا وتكييف عملية التصنيع وفقًا لذلك. "يتيح الكود التكامل السلس للمنتجات في إنترنت الأشياء من خلال العمل كواجهة بين العالمين المادي والرقمي." ويشار إلى ذلك باسم "الأنظمة السيبرانية المادية"، والتي تشكل أساسًا مركزيًا للصناعة 4.0 و5.0.
مناسب ل:
مزايا كود مصفوفة البيانات GS1 في سلسلة التوريد
إن الميزة في سلسلة التوريد، أي في سلسلة التوريد بأكملها، لا تقل أهمية. يمكن فحص المنتجات باستخدام DMC في كل مرحلة من سلسلة القيمة لتحديد مكان تواجدها حاليًا ومتى ستصل وخطوات المعالجة التي تم تنفيذها بالفعل. وفي الصناعات ذات المتطلبات الأمنية العالية بشكل خاص، مثل صناعة السيارات أو القطاع الطبي، يقدم الكود مساهمة كبيرة في الحماية من التزييف.
"لا سيما في سوق قطع غيار السيارات، يتم استخدام مصفوفة بيانات GS1 كرمز MAPP (المصنعون ضد قرصنة المنتجات) للحماية من التزوير." وبهذه الطريقة، يمكن للشركات حماية عملائها من خلال ضمان وضع المكونات الأصلية فقط في التداول. وفي الوقت نفسه، سيكون له تأثير إيجابي على صورة العلامة التجارية إذا أمكن إثبات أن المنتجات أصلية.
شايفلر كمثال ناجح لرمز مصفوفة البيانات GS1
ومن الأمثلة الواضحة على الاستخدام الناجح لـ GS1 Data Matrix Code هي شركة Schaeffler المعروفة عالميًا خاصة في مجال المحامل الدوارة. تعتمد شركة Schaeffler على معايير GS1 لتسمية منتجاتها بشكل واضح ودائم.
"من خلال وضع علامة على مكونات المحامل باستخدام DMC فريد من نوعه، تخلق شركة Schaeffler المتطلبات الأساسية لإنشاء توأم رقمي لمنتجات السكك الحديدية الخاصة بها." وهذا يوضح الأهمية التي يتمتع بها مفهوم التوأم الرقمي الآن: وبالتالي تقوم Schaeffler بتنفيذ أعمال مرنة وقابلة للتطوير وشاملة. نموذج الصناعة 4.0. بالإضافة إلى ذلك، فإن وضع العلامات يبسط إلى حد كبير تبادل المعلومات بين موردي المكونات ومصنعي المركبات ومشغليها. إذا تم دمج أجهزة الاستشعار وأنظمة القياس عن بعد في المحامل، فيمكنك أن ترى في الوقت الفعلي ما إذا كان المكون لا يزال في حالة ممتازة أو ما إذا كانت تظهر عليه علامات التآكل.
مناسب ل:
الصناعة 5.0: التآزر بين الناس والآلات
هذا النهج، الذي يدمج تصنيف المنتجات، والتوأم الرقمي، وإنترنت الأشياء ومعالجة البيانات المستندة إلى السحابة، ليس فقط تطلعيًا، ولكنه مهم أيضًا لرؤية الصناعة 5.0. في حين أن الصناعة 4.0 تهدف في المقام الأول إلى التواصل وأتمتة الإنتاج، فإن الصناعة 5.0 تضع الأشخاص في المركز مرة أخرى. يتعلق الأمر بالبشر والآلات التي تكمل بعضها البعض وتدعم بعضها البعض. يتولى الأشخاص مهام إبداعية أو تخطيطية أو تحكمية، بينما تقوم الآلات بالأعمال الروتينية.
يعمل كود مصفوفة البيانات GS1 بمثابة "جسر" بين العالمين. بفضل وضع العلامات الواضحة وإدارة البيانات الشفافة، يمكن للأشخاص - على سبيل المثال فنيي الخدمة أو مشغلي المصانع - التفاعل بكفاءة مع الأنظمة الآلية للغاية دون فقدان مسار العمليات المعقدة.
الصيانة التنبؤية من خلال دمج بيانات الاستشعار
"الصيانة التنبؤية: ربط بيانات DMC ببيانات المستشعر يسمح بالصيانة التنبؤية وتحسين العمليات التشغيلية." يوضح هذا المبدأ الإمكانات الهائلة التي تنشأ من الاستخدام الواسع النطاق لهذه التقنيات.
على سبيل المثال، يمكن جدولة الصيانة المخططة بدقة إذا كانت بيانات المستشعر تشير إلى أن أجزاء معينة ستصل قريبًا إلى حدود التسامح الخاصة بها. وهذا يسمح بتقليل فترات التوقف غير المخطط لها وزيادة الاستفادة من الإنتاج إلى الحد الأقصى. بالإضافة إلى ذلك، يمكن في كثير من الأحيان استخدام المعلومات في الوقت الفعلي لتحديد ما إذا كان تحسين العملية أو تعديلات المنتج منطقيًا مسبقًا، قبل حدوث حالات فشل باهظة الثمن.
إمكانية للشركات من خلال كود مصفوفة البيانات GS1
بشكل عام، يؤدي استخدام كود مصفوفة البيانات GS1 بالتزامن مع التوائم الرقمية وإنترنت الأشياء ومبادئ الصناعة 4.0 و5.0 إلى العديد من المزايا للشركات في مجموعة واسعة من الصناعات. ويبدأ ذلك بتتبع أفضل ومكافحة التزييف ويمتد إلى تطوير نماذج أعمال جديدة. على سبيل المثال، يمكن لمقدمي الخدمات أن يعرضوا مراقبة المنتجات بشكل مستمر بناءً على تحليلات مكثفة وإصدار فاتورة للعميل فقط مقابل الاستخدام الفعلي - وهو ما يسمى بنموذج الدفع لكل استخدام. أثبتت هذه المرونة والقدرة على التكيف مع ظروف السوق المتغيرة أنها ضرورية للبقاء في صدارة المنافسة.
أهمية للشركات الكبيرة والصغيرة
تثبت الشركات المصنعة الكبيرة مثل شايفلر أن هذه المعايير قد تم اختبارها عمليًا وتم تطبيقها بنجاح. ولكن من المستحسن أيضًا أن تتعامل الشركات الصغيرة والمتوسطة مع موضوع كود مصفوفة البيانات GS1 في مرحلة مبكرة. غالبًا ما يتم دمج هذه الشركات كموردين في سلاسل التوريد العالمية التي تعمل وفقًا لمعايير موحدة. أي شخص لا يستطيع مواكبة ذلك يتعرض لخطر فقدان الأوامر المهمة أو الاستبعاد من أسواق معينة.
ومع ذلك، وبفضل التوحيد المتزايد وتوافر حلول وضع العلامات الاحترافية، لم يعد من الصعب وضع علامة على منتجاتك باستخدام رمز مصفوفة بيانات وإعداد العمليات المقابلة.
المرونة والابتكار من خلال التقييس
في سعيها لتحقيق الرقمنة والقدرة التنافسية، لا يمكن للصناعة التقنية الاستغناء عن أداة مثل كود مصفوفة البيانات GS1. بفضل حل الملصقات المدمج والقوي والمتعدد الاستخدامات، تتوفر معلومات شاملة لجميع المشاركين في سلسلة القيمة - بدءًا من الشركة المصنعة ومرورًا بمزود الخدمات اللوجستية ووصولاً إلى موظفي الصيانة.
ويمكن بدورها دمج هذه المعلومات في أنظمة ذكية لتحقيق عمليات أكثر كفاءة وضمان جودة أفضل ونماذج أعمال مبتكرة. "من خلال استخدام كود مصفوفة البيانات GS1 بالتزامن مع التوائم الرقمية وتقنيات إنترنت الأشياء، يمكن للشركات العاملة في الصناعة التقنية تأمين قدرتها التنافسية بشكل مستدام ووضع نفسها على النحو الأمثل لمواجهة تحديات الصناعة 4.0 و5.0."
يسلط مثال شيفلر الضوء بشكل مثير للإعجاب بشكل خاص على كيف يمكن لمفهوم وضع العلامات المدروس جيدًا والمطبق باستمرار أن يؤدي إلى مستوى جديد من الرقمنة وفي نفس الوقت يفتح إمكانية خلق قيمة جديدة.
إن المستقبل ملك للشركات التي تدرك هذه الفرص وتستفيد منها استفادة كاملة - ويعد رمز مصفوفة البيانات GS1 أكثر من مجرد رمز صغير على أحد المكونات. إنه المفتاح إلى مستوى جديد من خلق القيمة الشبكية والمحرك لمزيد من تقدم التصنيع، حيث يعمل الأشخاص والآلات والبيانات في تفاعل ذكي وفعال للغاية.
مناسب ل: