Data Matrix Code (DMC) v Průmyslu 4.0 a 5.0 – Technické odvětví prochází hlubokou změnou – Obrázek: Xpert.Digital
Role GS1 Data Matrix Code v technickém průmyslu
Rostoucí požadavky Průmyslu 4.0 a 5.0
Technické odvětví prochází hlubokou změnou, která je z velké části poháněna inovacemi, jako je GS1 Data Matrix Code (DMC). V době Průmyslu 4.0 a nastupujícího konceptu Průmyslu 5.0 se nároky na firmy neustále zvyšují, protože roste poptávka po vysoce digitalizovaných, bezpečných a spolehlivých procesech. Produkty by měly být nejen jasně identifikovatelné, ale v ideálním případě by měly být schopny integrace do komplexních IT systémů, aby umožnily rozsáhlé vyhodnocování dat, inteligentní automatizaci a nové obchodní modely. Kód GS1 Data Matrix Code je nepostradatelným přínosem, protože společnostem – bez ohledu na jejich velikost nebo oborové zaměření – otevírá řadu příležitostí k dlouhodobému zajištění a posílení vlastní konkurenceschopnosti.
GS1 Data Matrix Code jako základ pro digitální transformaci
„Použití kódu datové matice GS1 v technickém průmyslu hraje klíčovou roli při zajišťování konkurenceschopnosti v kontextu digitálních dvojčat, IoT, průmyslu 4.0 a 5.0.“ Toto prohlášení ilustruje obrovský vliv, který DMC nyní získala, a vysvětluje, proč se stále více a více společností odvádí krok k odpovídajícímu přizpůsobení jejich procesů. Kód datové matice nejen označuje produkty. Spíše vytvoříte základ pro nepřetržité digitalizace a vytváření sítí všech informací potřebných pro výrobu, dodávku, použití a údržbu.
Kompaktní úložiště dat na nejmenším prostoru
Klíčovým faktorem popularity GS1 Data Matrix Code je jeho formát, který dokáže uložit velké množství informací na malém prostoru. U komplikovaných sestav nebo velmi malých dílů, jako jsou šrouby nebo elektronické součástky, lze bez větších problémů pojmout všechna relevantní data. V technickém průmyslu je běžné, že se jeden výrobek skládá z bezpočtu jednotlivých komponent. Pokud je každá z těchto součástí jasně označena a sledovatelná, lze rychle určit, kdy a kde byla vyrobena, která šarže nebo šarže byla použita a například, kdy je naplánována další schůzka s údržbou. K datům senzorů lze také kdykoli přistupovat a přiřadit je v systému vyšší úrovně pouhým načtením kódu a propojením dat dohromady.
Robustnost a spolehlivost v náročných podmínkách
Důležitou vlastností kódu datové matice je, že je robustní a lze jej stále správně číst, i když je mírně poškozen. To je zvláště důležité v prostředí, kde dochází ke kontaminaci, oděru nebo jinému namáhání. V kovozpracujícím průmyslu nebo při použití ve venkovních prostorách je tedy jasnou výhodou mít kód, který spolehlivě funguje i za méně než ideálních podmínek. Pokud jsou součásti vystaveny vysokým teplotám, vlhkosti nebo chemickým látkám, může rychle dojít k poškrábání nebo jinému opotřebení. Díky speciálním mechanismům opravy chyb zajišťuje GS1 Data Matrix Code, že čtení je ve většině případů stále možné. To znamená, že komponenty se nemusí pracně přeoznačovat nebo vyměňovat, což jak šetří náklady, tak zefektivňuje procesy.
Trvalé značení prostřednictvím přímého značení dílů (DPM)
Dalším důležitým bodem je možnost přímého značení dílů (DPM). Kód je trvale aplikován na samotnou součástku, například gravírováním, laserovým značením nebo jehlovou ražbou. Tímto způsobem je označení zachováno po celou dobu životnosti produktu. To je zvláště důležité, pokud jde o součásti, které jsou vystaveny vysokému zatížení nebo musí vydržet dlouhou dobu používání. Taková řešení zvyšují transparentnost a sledovatelnost v průběhu celého životního cyklu produktu, což má značný význam nejen pro výrobu a logistiku, ale také pro údržbu a řízení reklamací.
Standardy a efektivita v síťové výrobě
Schopnost spolehlivě zaznamenat a ukládat data je pouze jedna strana medaile. Otevřené a stanovené standardy jsou vyžadovány tak, aby tento proces mohl být zabudován do kontextu s konzistentně propojeným. „Kód datové matice GS1 je charakterizován účinností prostoru, všestranností, robustností a přímým značením.“ Tyto charakteristiky přispívají ke skutečnosti, že se DMC vyvinula v kvazi-standard v mnoha technických oblastech. Protože použití systému GS1 je jasně přiřazeno k datům a lze jej jasně identifikovat po celém světě bez překrývání. Za tímto účelem je v kódu uloženo GTIN (číslo globální obchodní položky) nebo sériové číslo, aby bylo jasně označeno každý produkt nebo komponentu.
Digitální dvojčata: integrace a optimalizace
DMC se stává obzvláště cenným, pokud je integrován do komplexnějších konceptů, jako je digitální dvojče. Digitální dvojče je virtuální obraz skutečného produktu, který obsahuje všechny relevantní informace o vlastnostech, stavu a historii tohoto produktu. Tato data mohou být například uložena v cloudu a propojena s jinými systémy. „Jasné označování DMC tvoří základ pro vytváření digitálních dvojčat produktů a komponent.“ Společnosti, které poskytují jejich komponentům individuální kód matice dat, mají rozhodující výhodu, že mají v každém okamžiku přístup k aktuálním informacím. Tyto informace mohou zase proudit do analýz, například pro optimalizaci intervalů údržby nebo předpovídat, kdy se očekává, že komponenta bude nahrazena (prediktivní údržba).
Digitalizace pomocí DataMatrix Code
Kód DataMatrix slouží jako jasný a jedinečný identifikátor produktu, který pokládá základ pro rozvoj digitálního dodavatelského řetězce. U společnosti Schaeffler je každé valivé ložisko označeno individuálním DMC , což umožňuje úplnou sledovatelnost od výrobce k obsluze.
Vytvoření digitálních dvojčat
Pomocí DMC mohou společnosti vytvářet digitální dvojčata svých produktů. Tyto virtuální reprezentace kombinují data z různých zdrojů:
- Konstrukční data: CAD modely a výkonnostní parametry
- Výrobní data: naměřené hodnoty a výrobní informace
- Logistická data: umístění a stav doručení produktů
Tyto komplexní datové modely umožňují zákazníkům mapovat a simulovat jejich stroje zcela digitálně.
Výhody integrace
Integrace produktů do digitálních dvojčat nabízí několik výhod:
- Optimalizovaná údržba: Lze snížit náklady na údržbu a zvýšit spolehlivost systémů.
- Zvýšená efektivita: Zákazníci mohou rychle vyhodnotit různé konfigurace a optimalizovat výkon.
- Vylepšená sledovatelnost: Lze sledovat celý životní cyklus produktu, což je užitečné zejména při údržbě a výměně součástí.
- Rozhodnutí založená na datech: Rozsáhlá data umožňují dobře podložená rozhodnutí ve vývoji, výrobě a provozu.
Standardy GS1 a IoT
Použití standardů GS1, jako je DataMatrix Code, je zásadní pro implementaci řešení IoT:
- Jednotná identifikace: Identifikační čísla GS1 umožňují jasnou identifikaci předmětů, strojů a osob.
- Interoperabilita: Standardy GS1 fungují jako společný jazyk pro výměnu dat mezi různými systémy a společnostmi.
- Propojení s digitálními dvojčaty: GS1 Digital Link umožňuje připojení fyzických objektů k jejich digitální reprezentaci.
Pomocí těchto standardů mohou společnosti jako Schaeffler bez problémů integrovat své produkty do digitálních ekosystémů a těžit tak z výhod Průmyslu 4.0.
Bezproblémová integrace do systémů IoT
Pohled na aplikace IoT odhaluje další relevantní aspekt. Internet of Things (IoT) znamená síťová zařízení a stroje, která si mohou vyměňovat data samostatně nebo spouštět akce. Pokud je produkt integrován do takového systému IoT prostřednictvím kódu datové matice, lze informace o tomto produktu automaticky zaznamenat nebo aktualizovat. Například stroj ve výrobě může rozpoznat, která komponenta je v současné době nainstalována, a na základě toho podle toho upravit výrobní proces. „Kód umožňuje plynulé integraci produktů do internetu věcí tím, že působí jako rozhraní mezi fyzickým a digitálním světem.“ Jeden zde hovoří o „kybernetických fyzických systémech“, které tvoří ústřední základna průmyslu 4.0 a 5.0.
Vhodné pro:
Výhody GS1 Data Matrix Code v dodavatelském řetězci
Stejně důležitá je výhoda v dodavatelském řetězci, tedy v celém dodavatelském řetězci. Produkty lze skenovat pomocí DMC v každé fázi hodnotového řetězce a určit, kde se aktuálně nacházejí, kdy dorazí a jaké kroky zpracování již proběhly. V odvětvích s obzvláště vysokými bezpečnostními požadavky, jako je automobilový průmysl nebo lékařský sektor, kód významně přispívá k ochraně proti padělkům.
„Zejména na trhu s náhradními díly v automobilovém průmyslu se datová matice GS1 používá jako kód MAPP (výrobce proti pirátství produktu) pro falešné zabezpečení.“ Tímto způsobem mohou společnosti chránit své zákazníky tím, že zajistí, aby se do oběhu dostaly pouze autentické komponenty. Zároveň má pozitivní vliv na image značky, kdy lze produkty prokazatelně zkontrolovat na autentičnost.
Schaeffler jako úspěšný příklad GS1 Data Matrix Code
Jasným příkladem úspěšného použití GS1 Data Matrix Code je společnost Schaeffler, která je mezinárodně známá zejména v oblasti valivých ložisek. Schaeffler se při jasném a trvalém označování svých výrobků spoléhá na standardy GS1.
„Schaeffler identifikuje komponenty tábora s jedinečným DMC a vytvoří předpoklad pro vytvoření digitálního dvojče pro své železniční výrobky.“ To ukazuje na význam konceptu digitálního dvojče nyní: Schaeffler tak realizuje flexibilní, škálovatelný a holistický obchodní model ve smyslu průmyslu 4.0. Kromě toho se značení informací mezi dodavatelem komponenty, výrobcem vozidla a operátorem značně zjednodušuje. Pokud jsou do skladu integrovány senzory a telemetrické systémy, můžete v reálném čase vidět, zda je komponenta stále v perfektním stavu nebo zda existují známky opotřebení.
Vhodné pro:
Průmysl 5.0: Synergie mezi lidmi a stroji
Tento přístup, který spojuje označování produktů, digitální dvojče, IoT a cloudové zpracování dat, je nejen perspektivní, ale také důležitý pro vizi Průmyslu 5.0. Zatímco Průmysl 4.0 je primárně zaměřen na síťování a automatizaci výroby, Průmysl 5.0 opět staví lidi více do středu zájmu. Jde o to, aby se lidé a stroje vzájemně doplňovali a podporovali. Lidé přebírají kreativní, plánovací nebo kontrolní úkoly, zatímco stroje provádějí rutinní práci.
Kód datové matice GS1 funguje jako „most“ mezi dvěma světy. Díky jasnému označování a transparentní správě dat mohou lidé - například servisní technik nebo průvodce rostlinami - efektivně interagovat s vysoce automatizovanými systémy, aniž by ztratili přehled o komplexních procesech.
Prediktivní údržba prostřednictvím integrace dat senzorů
„Prediktivní údržba: Propojení dat DMC s daty senzorů umožňuje výhledovou údržbu a optimalizaci provozních procesů.“ Tento princip ukazuje obrovský potenciál, který vyplývá z rozsáhlého využití takových technologií.
Například plánovaná údržba může být přesně naplánována, pokud data ze snímačů naznačují, že některé díly brzy dosáhnou svých tolerančních limitů. To umožňuje minimalizovat neplánované prostoje a maximalizovat využití výroby. Kromě toho lze často použít informace v reálném čase k tomu, aby bylo předem určeno, zda má optimalizace procesu nebo úpravy produktu smysl, než dojde k drahým poruchám.
Potenciál pro společnosti prostřednictvím GS1 Data Matrix Code
Celkově použití GS1 Data Matrix Code ve spojení s digitálními dvojčaty, internetem věcí a principy Průmyslu 4.0 a 5.0 přináší řadu výhod pro společnosti v celé řadě průmyslových odvětví. To začíná lepší sledovatelností a ochranou proti padělání a rozšiřuje se na vývoj nových obchodních modelů. Poskytovatelé služeb mohou například nabízet nepřetržité sledování produktů na základě rozsáhlých analýz a fakturovat zákazníkovi pouze skutečné použití – tzv. model platby za použití. Tato flexibilita a schopnost přizpůsobit se měnícím se tržním podmínkám se ukazuje jako zásadní pro udržení náskoku před konkurencí.
Význam pro velké i malé firmy
Velcí výrobci jako Schaeffler prokazují, že tyto normy byly testovány v praxi a úspěšně aplikovány. Pro malé a střední firmy je ale také vhodné, aby se tématem GS1 Data Matrix Code zabývaly již v rané fázi. Tyto společnosti jsou často integrovány jako dodavatelé v globálních dodavatelských řetězcích, které pracují podle jednotných standardů. Každý, kdo nemůže držet krok, riskuje ztrátu důležitých objednávek nebo vyloučení z určitých trhů.
Díky rostoucí standardizaci a dostupnosti profesionálních řešení značení však již není raketovou vědou označovat vlastní produkty kódem datové matice a nastavovat odpovídající procesy.
Flexibilita a inovace prostřednictvím standardizace
Ve snaze o digitalizaci a konkurenceschopnost se technický průmysl neobejde bez nástroje, jako je GS1 Data Matrix Code. Díky kompaktnímu, robustnímu a všestrannému řešení pro označování jsou komplexní informace dostupné všem, kdo se podílejí na hodnotovém řetězci – od výrobce přes poskytovatele logistiky až po personál údržby.
Tyto informace lze integrovat do inteligentních systémů za účelem implementace efektivnějších procesů, lepší zajištění kvality a inovativní obchodní modely. „Použitím kódu datové matice GS1 ve spojení s digitálními dvojčaty a technologiemi IoT se společnosti v technickém průmyslu mohou zajistit udržitelnosti konkurenceschopnosti a optimálně se postavit pro výzvy v průmyslu 4.0 a 5.0.“
Příklad společnosti Schaeffler obzvláště působivě ukazuje, jak dobře promyšlený a důsledně aplikovaný koncept značení může přinést novou úroveň digitalizace a zároveň otevřít nový potenciál tvorby hodnot.
Budoucnost patří společnostem, které tyto příležitosti rozpoznají a plně je využijí – a GS1 Data Matrix Code je více než jen malý kód na komponentě. Je klíčem k nové úrovni síťové tvorby hodnot a motorem pro další postupující industrializaci, v jejímž centru pracují lidé, stroje a data ve vysoce efektivní a inteligentní interakci.
Vhodné pro: