Кодът на матрицата на данните (DMC) в Индустрия 4.0 и 5.0 – Техническата индустрия претърпява дълбоки промени

Нарастващите изисквания на Индустрия 4.0 и 5.0

Технологичната индустрия претърпява дълбоки промени, водени значително от иновации като GS1 Data Matrix Code (DMC). В ерата на Industry 4.0 и зараждащата се концепция за Industry 5.0, изискванията към компаниите непрекъснато се увеличават поради нарастващото търсене на силно дигитализирани, сигурни и надеждни процеси. Продуктите трябва не само да бъдат уникално разпознаваеми, но в идеалния случай и интегрирани в сложни ИТ системи, за да се даде възможност за цялостен анализ на данни, интелигентна автоматизация и нови бизнес модели. GS1 Data Matrix Code прави незаменим принос в този контекст, като открива множество възможности за компаниите – независимо от техния размер или индустриална насоченост – да осигурят и укрепят своята дългосрочна конкурентоспособност.

Кодът GS1 Data Matrix като основа за дигитална трансформация

„Използването на кода GS1 Data Matrix в техническата индустрия играе ключова роля за осигуряване на конкурентоспособност в контекста на дигиталните близнаци, интернет на нещата, Индустрия 4.0 и 5.0.“ Това твърдение подчертава огромното влияние, което DMC е придобила, и обяснява защо все повече компании предприемат стъпката да адаптират своите процеси съответно. Кодът Data Matrix не се използва просто за идентифициране на продукти. По-скоро той създава основата за цялостна дигитализация и свързване в мрежа на цялата информация, необходима за производство, доставка, експлоатация и поддръжка.

Компактно съхранение на данни в най-малкото пространство

Ключов фактор за популярността на кода GS1 Data Matrix е неговият формат, който може да съхранява огромно количество информация в много малко пространство. За сложни сглобки или много малки части, като винтове или електронни компоненти, всички съответни данни могат да се съхраняват без големи проблеми. В техническата индустрия е обичайно един продукт да се състои от безброй отделни компоненти. Ако всеки от тези компоненти е ясно маркиран и проследим, е лесно да се определи кога и къде е произведен, коя партида или сервиз е използван и кога например е насрочен следващият преглед за поддръжка. Данните от сензорите могат да бъдат достъпни и присвоени по всяко време в система от по-високо ниво, просто чрез прочитане на кода и свързване на данните.

Здравина и надеждност при трудни условия

Ключова характеристика на Data Matrix кода е неговата устойчивост, която позволява правилното му четене дори при незначителни повреди. Това е особено важно в среди, изложени на замърсяване, абразия или други натоварвания. Следователно в металообработващата промишленост или за приложения на открито е очевидно предимство да имате код, който функционира надеждно дори при неидеални условия. Когато компонентите са изложени на високи температури, влажност или химически вещества, бързо могат да се появят драскотини или друго износване. Благодарение на специалните механизми за коригиране на грешки, GS1 Data Matrix кодът гарантира, че четенето остава възможно в повечето случаи. Това елиминира необходимостта от скъпоструващо повторно маркиране или подмяна на компоненти, спестявайки както пари, така и рационализирайки процесите.

Трайно маркиране чрез директно маркиране на детайли (DPM)

Друг важен момент е възможността за директно маркиране на части (DPM). При него кодът се нанася трайно върху самия компонент, например чрез гравиране, лазерно маркиране или точково маркиране. Това гарантира, че маркировката остава непокътната през целия жизнен цикъл на продукта. Това е особено важно за компоненти, подложени на високо натоварване или изискващи продължителна експлоатация. Такива решения повишават прозрачността и проследимостта през целия жизнен цикъл на продукта, което е от съществено значение не само за производството и логистиката, но и за поддръжката и управлението на рекламациите.

Стандарти и ефективност в мрежовото производство

Възможността за надеждно събиране и съхраняване на данни е само едната страна на монетата. За да се вгради този процес в напълно мрежов контекст, са необходими отворени и установени стандарти. „GS1 Data Matrix Code се характеризира с пространствена ефективност, гъвкавост, стабилност и директна идентификация.“ Тези характеристики са допринесли за превръщането на DMC в де факто стандарт в много технически области. Чрез използването на системата GS1 данните се присвояват уникално и могат да бъдат идентифицирани глобално без припокриване. За тази цел в кода се вгражда GTIN (глобален номер на търговска единица) или сериен номер, за да се идентифицира уникално всеки продукт или компонент.

Дигитални близнаци: Интеграция и оптимизация

DMC става особено ценен, когато е интегриран в по-широки концепции, като например дигиталния близнак. Дигиталният близнак е виртуално представяне на реален продукт, което съдържа цялата необходима информация за неговите свойства, състояние и история. Тези данни могат да се съхраняват в облака и да се свързват в мрежа с други системи. „Уникалната идентификация, предоставена от DMC, формира основата за създаване на дигитални близнаци на продукти и компоненти.“ Компаниите, които маркират своите компоненти с индивидуален Data Matrix код, имат решаващото предимство да имат достъп до актуална информация по всяко време. Тази информация може да се използва в анализи, например за оптимизиране на интервалите за поддръжка или за прогнозиране кога е вероятно даден компонент да се нуждае от подмяна (прогнозна поддръжка).

Дигитализация чрез код на DataMatrix

Кодът DataMatrix служи като уникален и недвусмислен идентификатор на продукта, полагайки основите за развитието на дигитална верига за доставки. В Schaeffler всеки търкалящ лагер е маркиран с индивидуален DMC, което позволява безпроблемно проследяване от производителя до оператора.

Създаване на дигитални близнаци

С помощта на DMC, компаниите могат да създават дигитални близнаци на своите продукти. Тези виртуални представяния комбинират данни от различни източници:

1. Данни за проектиране: CAD модели и параметри на производителността
2. Производствени данни: Стойности на измерванията и информация за производството
3. Логистични данни: Местоположение и статус на доставка на продуктите

Тези всеобхватни модели на данни позволяват на клиентите да картографират и симулират изцяло цифрово своите машини.

Предимства на интеграцията

Интегрирането на продукти в дигитални близнаци предлага няколко предимства:

• Оптимизирана поддръжка: Разходите за поддръжка могат да бъдат намалени и надеждността на системите да се увеличи.
• Повишена ефективност: Клиентите могат бързо да оценят различни конфигурации и да оптимизират производителността.
• Подобрена проследимост: Целият жизнен цикъл на даден продукт може да бъде проследен, което е особено полезно за поддръжка и подмяна на компоненти.
• Решения, основани на данни: Обширните данни позволяват вземането на добре информирани решения в разработката, производството и експлоатацията.

Стандарти GS1 и Интернет на нещата

Използването на GS1 стандарти, като например кода DataMatrix, е от решаващо значение за внедряването на IoT решения:

• Унифицирана идентификация: Идентификационните номера GS1 позволяват уникалната идентификация на обекти, машини и хора.
• Оперативна съвместимост: Стандартите GS1 действат като общ език за обмен на данни между различни системи и компании.
• Свързване с дигитални близнаци: Дигиталната връзка GS1 позволява физическите обекти да бъдат свързани с техните дигитални представяния.

Чрез използването на тези стандарти, компании като Schaeffler могат безпроблемно да интегрират своите продукти в дигитални екосистеми и по този начин да се възползват от предимствата на Индустрия 4.0.

Безпроблемна интеграция в IoT системи

Разглеждането на приложенията на Интернет на нещата (IoT) разкрива друг важен аспект. Интернет на нещата (IoT) се отнася до мрежови устройства и машини, които могат независимо да обменят данни или да задействат действия. Когато даден продукт е интегриран в такава IoT система чрез код на Data Matrix, информацията за този продукт може да се събира или актуализира автоматично. Например, машина в производство може да разпознае кой компонент се инсталира в момента и да коригира производствения процес съответно. „Кодът позволява безпроблемна интеграция на продуктите в Интернет на нещата, като действа като интерфейс между физическия и дигиталния свят.“ Те се наричат ​​„киберфизически системи“, които формират централната основа на Индустрия 4.0 и 5.0.

Свързано с това:

• От IoT към IoRT: Как машините и роботите се свързват в мрежа по-интелигентно – Следващата голяма стъпка в автоматизацията

Предимства на GS1 Data Matrix Code във веригата за доставки

Предимството във веригата за доставки, което означава цялата верига за доставки, е също толкова значително. Продуктите могат да бъдат сканирани с DMC на всеки етап от веригата за създаване на стойност, за да се определи текущото им местоположение, очакваното време на пристигане и кои стъпки за обработка вече са завършени. В индустрии с особено високи изисквания за сигурност, като например автомобилния или медицинския сектор, кодът допринася значително за защитата от фалшифициране.

„Особено на пазара за автомобилни резервни части, GS1 Data Matrix се използва като MAPP (Manufacturers Against Product Piracy) код за защита срещу фалшифициране.“ Това позволява на компаниите да защитят своите клиенти, като гарантират, че в обращение влизат само автентични компоненти. В същото време има положителен ефект върху имиджа на марката, когато продуктите могат да бъдат доказуемо проверени за автентичност.

Schaeffler като история на успеха на кода GS1 Data Matrix

Отличен пример за успешното използване на кода GS1 Data Matrix е компанията Schaeffler, която е международно призната, особено в областта на търкалящите лагери. Schaeffler разчита на стандартите GS1, за да идентифицира уникално и трайно своите продукти.

„Чрез маркиране на компонентите на лагерите с уникален DMC, Schaeffler създава предпоставката за генериране на дигитален близнак за своите железопътни продукти.“ Това демонстрира значението, което концепцията за дигитален близнак вече е постигнала: по този начин Schaeffler реализира гъвкав, мащабируем и холистичен бизнес модел в съответствие с Industry 4.0. Освен това, маркирането значително опростява обмена на информация между доставчиците на компоненти, производителите на превозни средства и операторите. Когато сензори и телеметрични системи са интегрирани в лагерите, е възможно да се установи в реално време дали даден компонент е все още в перфектно състояние или се появяват признаци на износване.

Свързано с това:

• Компоненти, важни за безопасността в машиностроенето: търкалящи лагери Schaeffler с дигитален близнак и GS1 DataMatix за оптимизирана поддръжка и надеждност

Индустрия 5.0: Синергия между хора и машини

Този подход, който обединява продуктовата идентификация, дигиталните близнаци, интернет на нещата (IoT) и обработката на данни в облак, е не само насочен към бъдещето, но и от решаващо значение за визията на Индустрия 5.0. Докато Индустрия 4.0 се фокусира предимно върху работата в мрежа и автоматизирането на производството, Индустрия 5.0 поставя хората отново в центъра. Става въпрос за това хората и машините да се допълват и подкрепят взаимно. Хората поемат творчески, планиращи или контролиращи задачи, докато машините извършват рутинна работа.

Кодът GS1 Data Matrix действа като „мост“ между тези два свята. Благодарение на уникалната си идентификация и прозрачното управление на данните, хората – например сервизни техници или оператори на инсталации – могат да взаимодействат ефективно с високоавтоматизирани системи, без да губят представа за сложните процеси.

Прогнозна поддръжка чрез интегриране на данни от сензори

„Прогнозна поддръжка: Свързването на данни от DMC с данни от сензори позволява прогнозна поддръжка и оптимизиране на оперативните процеси.“ Този принцип демонстрира огромния потенциал, който произтича от широкото използване на подобни технологии.

Планираната поддръжка може да бъде планирана с изключителна точност, например, когато данните от сензорите показват, че определени части са на път да достигнат границите си на толерантност. Това минимизира непланираните престои и увеличава максимално производствения капацитет. Освен това, информацията в реално време често позволява ранно идентифициране дали са препоръчителни оптимизации на процесите или корекции на продукта, предотвратявайки скъпоструващи повреди.

Потенциални ползи за компаниите чрез GS1 Data Matrix Code

Като цяло, използването на кода GS1 Data Matrix във връзка с цифровите близнаци, интернет на нещата (IoT) и принципите на Industry 4.0 и 5.0 предлага множество предимства за компании в широк спектър от индустрии. Тези предимства варират от подобрена проследимост и защита от фалшифициране до разработването на нови бизнес модели. Например, доставчиците на услуги могат да предложат цялостен мониторинг на продуктите, базиран на обширни анализи, и да таксуват клиентите само за действителното потребление – т.нар. модел „плащане при потребление“. Тази гъвкавост и адаптивност към променящите се пазарни условия се оказват от съществено значение за поддържане на конкурентно предимство.

Значение за големи и малки компании

Големи производители като Schaeffler демонстрират, че тези стандарти са практически тествани и се прилагат успешно. Препоръчително е обаче и за малките и средни предприятия (МСП) да се запознаят с кода GS1 Data Matrix отрано. Тези компании често са интегрирани като доставчици в глобални вериги за доставки, където се използват единни стандарти. Тези, които не могат да се справят, рискуват да загубят важни договори или да бъдат изключени от определени пазари.

Въпреки това, благодарение на нарастващата стандартизация и наличието на професионални решения за маркиране, вече не е ракетна наука да се маркират собствените продукти с Data Matrix код и да се настроят съответните процеси.

Гъвкавост и иновации чрез стандартизация

Техническата индустрия, в стремежа си към дигитализация и конкурентоспособност, не може без инструмент като GS1 Data Matrix Code. С това компактно, надеждно и универсално решение за маркиране, изчерпателна информация е достъпна за всички участници във веригата за създаване на стойност – от производители и логистични доставчици до персонала по поддръжката.

Тази информация може да бъде интегрирана в интелигентни системи за постигане на по-ефективни процеси, подобрено осигуряване на качеството и иновативни бизнес модели. „Чрез използването на кода GS1 Data Matrix във връзка с цифрови близнаци и IoT технологии, компаниите в технологичната индустрия могат устойчиво да осигурят своята конкурентоспособност и да се позиционират оптимално за предизвикателствата на Industry 4.0 и 5.0.“

Примерът на Schaeffler подчертава как една добре обмислена и последователно прилагана концепция за маркиране може да въведе нов етап от дигитализацията и едновременно с това да отвори нов потенциал за създаване на стойност.

Бъдещето принадлежи на компаниите, които разпознават и използват пълноценно тези възможности – а кодът GS1 Data Matrix е нещо повече от малък код върху компонент. Той е ключът към ново ниво на създаване на стойност в мрежа и движещата сила зад по-нататъшната индустриализация, в основата на която хората, машините и данните взаимодействат по високоефективен и интелигентен начин.

Свързано с това:

• Осигуряване на конкурентоспособност: Използване на GS Data Matrix Code (DMC) в техническата индустрия – цифрови близнаци, IoT, Industry 4.0 и 5.0
• Съвети за 2D матричен код: Трябва ли сами да създадете GS1 DataMatrix кода или да го възложите на външни изпълнители? Подробно ръководство за вземане на решения