公開日: 2024 年 12 月 22 日 / 更新日: 2024 年 12 月 22 日 - 著者: Konrad Wolfenstein
インダストリー 4.0 および 5.0 のデータ マトリックス コード (DMC) - 技術業界は大きな変化を迎えています - 画像: Xpert.Digital
技術業界における GS1 データ マトリックス コードの役割
インダストリー 4.0 および 5.0 の増大する要件
技術業界は大きな変化を迎えており、その主な原動力となっているのが GS1 データ マトリックス コード (DMC) などのイノベーションです。インダストリー 4.0 と新たなコンセプトであるインダストリー 5.0 の時代において、高度にデジタル化され、安全で信頼性の高いプロセスに対する需要が高まるにつれ、企業に対する要求は増え続けています。製品は明確に識別できるだけでなく、理想的には複雑な IT システムに統合して、広範なデータ評価、インテリジェントな自動化、新しいビジネス モデルを可能にする必要があります。 GS1 データ マトリックス コードは、企業の規模や重点業界に関係なく、長期的に自社の競争力を確保し強化するための多くの機会を開くため、不可欠な貢献を果たします。
デジタル変革の基盤としての GS1 データ マトリックス コード
「技術産業における GS1 データ マトリックス コードの使用は、デジタル ツイン、IoT、インダストリー 4.0 および 5.0 の文脈における競争力を確保する上で重要な役割を果たしています。この声明は、DMC が現在獲得している巨大な影響力を示しており、その理由が説明されています。」そして、それに応じてプロセスを大胆に適応させる企業も増えています。データ マトリックス コードは、製品のラベル付けにのみ使用されるわけではありません。むしろ、生産、配信、使用、保守に必要なすべての情報を一貫してデジタル化およびネットワーク化するための基盤が作成されます。
最小限のスペースでコンパクトなデータストレージを実現
GS1 データ マトリックス コードの人気の主な要因は、小さなスペースに豊富な情報を保存できるその形式です。複雑なアセンブリやネジや電子部品などの非常に小さな部品の場合は、すべての関連データを大きな問題なく収容できます。技術産業では、1 つの製品が無数の個別のコンポーネントで構成されていることが一般的です。これらのコンポーネントのそれぞれに明確なラベルが付けられ、追跡可能であれば、いつ、どこで製造されたか、どのバッチが使用されたか、たとえば次のメンテナンスの予定がいつかなどをすぐに判断できます。コードを読み取ってデータをリンクするだけで、いつでもセンサー データにアクセスして上位システムに割り当てることができます。
困難な条件下での堅牢性と信頼性
データ マトリックス コードの重要な特性は、コードが堅牢で、たとえわずかに損傷した場合でも正しく読み取ることができることです。これは、汚染、摩耗、その他のストレスがある環境では特に重要です。したがって、金属加工業界や屋外エリアで使用する場合、理想的とは言えない条件下でも確実に動作するコードを持つことは明らかな利点です。コンポーネントが高温、湿気、または化学物質にさらされると、傷やその他の摩耗がすぐに発生する可能性があります。特別なエラー修正メカニズムのおかげで、GS1 データ マトリックス コードはほとんどの場合に読み取りが可能であることを保証します。これは、コンポーネントのラベルを貼り直したり、交換したりする手間がかからないことを意味し、コストの削減とプロセスの合理化の両方を実現します。
ダイレクト パーツ マーキング (DPM) による永久マーキング
もう 1 つの関連ポイントは、ダイレクト パーツ マーキング (DPM) の可能性です。コードは、彫刻、レーザーマーキング、ニードルエンボス加工などにより、コンポーネント自体に永続的に適用されます。このようにして、マーキングは製品の全寿命にわたって保持されます。これは、高負荷にさらされるコンポーネントや長期間の使用に耐える必要があるコンポーネントに関しては特に重要です。このようなソリューションは、製品ライフサイクル全体を通じて透明性とトレーサビリティを向上させます。これは、生産や物流だけでなく、メンテナンスや苦情管理にとっても非常に重要です。
ネットワーク化された生産における標準と効率
ただし、データを確実に記録および保存できることは、コインの片面にすぎません。このプロセスを一貫してネットワーク化されたコンテキストに組み込むには、オープンで確立された標準が必要です。 「GS1 データ マトリックス コードは、スペース効率、多用途性、堅牢性、ダイレクト マーキングを特徴としています。これらの機能により、DMC が多くの技術分野で準標準となるのに貢献しています。」 GS1システムを使用することで、データが明確に割り当てられ、重複することなく世界中で明確に識別できます。この目的のために、GTIN (世界貿易品目番号) またはシリアル番号がコードに保存され、各製品またはコンポーネントを一意に識別します。
デジタルツイン: 統合と最適化
DMC は、デジタル ツインなどのより包括的な概念に統合される場合に特に価値があります。デジタル ツインは、この製品の特性、状態、履歴に関するすべての関連情報を含む実際の製品の仮想イメージです。たとえば、このデータはクラウドに保存し、他のシステムとネットワークで接続できます。 「DMC による一意の識別は、製品とコンポーネントのデジタル ツイン作成の基礎を形成します。コンポーネントに個別のデータ マトリックス コードを提供する企業には、いつでも最新の情報にアクセスできるという決定的な利点があります。」この情報は、たとえばメンテナンス間隔を最適化するため、またはコンポーネントの交換が必要になる時期を予測できるようにするために (予測メンテナンス)、分析に組み込むことができます。
DataMatrix コードによるデジタル化
DataMatrix コードは、デジタル サプライ チェーンの開発の基礎を築く、明確かつ一意の製品識別子として機能します。シェフラーでは、各転がり軸受に個別の DMC がマークされており、これによりメーカーからオペレーターまでの完全なトレーサビリティが可能になります。
デジタルツインの作成
DMC を使用すると、企業は自社製品のデジタル ツインを作成できます。これらの仮想表現は、さまざまなソースからのデータを組み合わせます。
- 建設データ: CAD モデルと性能パラメータ
- 生産データ：測定値および製造情報
- 物流データ：商品の所在地と配送状況
これらの包括的なデータ モデルにより、顧客はマシンのマッピングとシミュレーションを完全にデジタルで行うことができます。
統合のメリット
製品をデジタル ツインに統合すると、次のようないくつかの利点が得られます。
- 最適化されたメンテナンス: メンテナンスコストを削減し、システムの信頼性を高めることができます。
- 効率の向上: お客様はさまざまな構成を迅速に評価し、パフォーマンスを最適化できます。
- トレーサビリティの向上: 製品のライフサイクル全体を追跡できるため、メンテナンスやコンポーネントの交換に特に役立ちます。
- データに基づく意思決定: 広範なデータにより、開発、生産、運用において十分に根拠のある意思決定が可能になります。
GS1規格とIoT
DataMatrix コードなどの GS1 標準の使用は、IoT ソリューションを実装するために非常に重要です。
- 統一識別: GS1 識別番号により、物体、機械、人を明確に識別できます。
- 相互運用性: GS1 標準は、異なるシステムや企業間のデータ交換のための共通言語として機能します。
- デジタル ツインへのリンク: GS1 デジタル リンクを使用すると、物理オブジェクトをデジタル表現に接続できます。
これらの標準を使用することで、シェフラーのような企業は自社製品をデジタル エコシステムにシームレスに統合でき、インダストリー 4.0 の利点を活用できます。
IoT システムへのシームレスな統合
IoT アプリケーションを見ると、別の関連する側面が明らかになります。モノのインターネット (IoT) とは、独立してデータを交換したりアクションをトリガーしたりできる、ネットワーク化されたデバイスおよびマシンを指します。製品がデータ マトリックス コードを介してこのような IoT システムに統合されている場合、この製品に関する情報を自動的に記録または更新できます。たとえば、生産中の機械は、現在どのコンポーネントが取り付けられているかを認識し、それに応じて製造プロセスを適応させることができます。 「このコードは、物理世界とデジタル世界の間のインターフェイスとして機能することにより、製品をモノのインターネットにシームレスに統合することを可能にします。これは「サイバーフィジカル システム」と呼ばれ、インダストリー 4.0 および 5.0 の中心的な基盤を形成します。
に適し：
サプライチェーンにおけるGS1データマトリックスコードの利点
サプライチェーン、つまりサプライチェーン全体における利点も同様に重要です。バリューチェーンのあらゆる段階で製品を DMC でスキャンして、製品が現在どこにあるか、いつ到着するか、どの処理ステップがすでに行われているかを確認できます。自動車産業や医療分野など、特に高度なセキュリティ要件が求められる業界では、このコードは偽造品の防止に大きく貢献します。
「特に自動車のスペアパーツ市場では、GS1 データ マトリックスは、偽造品から保護するための MAPP (製品著作権侵害に対する製造業者) コードとして使用されています。このようにして、企業は正規のコンポーネントのみが装着されていることを保証することで顧客を保護できます。」循環に入る。同時に、製品が本物であることが証明できれば、ブランドイメージにプラスの影響を与えます。
GS1 データ マトリックス コードの成功例としてのシェフラー
GS1 データ マトリックス コードの使用に成功した明らかな例は、特に転がり軸受の分野で国際的に知られているシェフラー社です。シェフラーは、GS1 規格に基づいて製品に明確かつ永続的なラベルを付けています。
「軸受コンポーネントに独自の DMC をラベル付けすることで、シェフラーは鉄道製品のデジタル ツインを作成するための前提条件を作成します。これは、デジタル ツインの概念が現在重要であることを示しています。こうしてシェフラーは、柔軟で拡張性のある総合的なビジネスを導入しています。」インダストリー4.0のモデル。さらに、ラベルを貼付することにより、部品サプライヤー、自動車メーカー、オペレーター間の情報交換が大幅に簡素化されます。センサーと遠隔測定システムがベアリングに統合されている場合、コンポーネントがまだ完全な状態にあるかどうか、または摩耗の兆候が見られるかどうかをリアルタイムで確認できます。
に適し：
インダストリー 5.0: 人と機械の相乗効果
製品ラベル、デジタルツイン、IoT、クラウドベースのデータ処理を統合したこのアプローチは、先進的なだけでなく、インダストリー 5.0 のビジョンにとっても重要です。インダストリー 4.0 は主にネットワーク化と生産の自動化を目的としていますが、インダストリー 5.0 では再び人が中心に置かれます。それは、人間と機械が互いに補完し、サポートし合うことです。人間は創造的なタスク、計画タスク、または制御タスクを引き受けますが、機械は日常的な作業を実行します。
GS1 データ マトリックス コードは、2 つの世界間の「架け橋」として機能します。明確なラベルと透明性のあるデータ管理のおかげで、サービス技術者やプラントオペレーターなどの人々は、複雑なプロセスを見失うことなく、高度に自動化されたシステムと効率的に対話できます。
センサーデータの統合による予知保全
「予知保全: DMC データとセンサー データをリンクすることで、運用プロセスの予知保全と最適化が可能になります。」この原理は、そのようなテクノロジーの広範な使用から生じる大きな可能性を示しています。
たとえば、特定の部品がまもなく許容限界に達することがセンサー データによって示唆される場合、計画的なメンテナンスを正確にスケジュールできます。これにより、計画外のダウンタイムが最小限に抑えられ、本番稼働率が最大化されます。さらに、リアルタイム情報を使用すると、多くの場合、コストのかかる障害が発生する前に、プロセスの最適化や製品の調整が意味があるかどうかを事前に判断できます。
GS1 データ マトリックス コードによる企業の可能性
全体として、GS1 データ マトリックス コードをデジタル ツイン、IoT、インダストリー 4.0 および 5.0 の原則と組み合わせて使用すると、幅広い業界の企業に多くの利点がもたらされます。これは、トレーサビリティの向上と偽造防止から始まり、新しいビジネス モデルの開発にまで及びます。たとえば、サービスプロバイダーは、広範な分析に基づいて製品を継続的に監視し、実際の使用に対してのみ顧客に請求する、いわゆる従量課金制モデルを提案できます。この柔軟性と変化する市場状況に適応する能力は、競合他社の一歩先を行くために不可欠であることがわかります。
大企業と中小企業にとっての重要性
シェフラーのような大手メーカーは、これらの規格が実際にテストされ、適切に適用されていることを実証しています。しかし、中小企業にとっても、早い段階で GS1 データ マトリックス コードのトピックに取り組むことをお勧めします。これらの企業は、統一基準に従って機能するグローバル サプライ チェーンのサプライヤーとして統合されることがよくあります。対応できない人は、重要な注文を失ったり、特定の市場から排除されたりするリスクにさらされます。
しかし、標準化が進み、専門的なマーキング ソリューションが利用できるようになったことで、自社の製品にデータ マトリックス コードをマーキングし、対応するプロセスをセットアップすることは、もはやロケット科学ではなくなりました。
標準化による柔軟性と革新性
デジタル化と競争力を追求する技術産業は、GS1 データ マトリックス コードのようなツールなしではやっていけません。コンパクトで堅牢かつ汎用性の高いラベル貼付ソリューションにより、メーカーから物流プロバイダー、メンテナンス担当者に至るまで、バリュー チェーンに関わるすべての人が包括的な情報を利用できます。
この情報はインテリジェント システムに統合され、より効率的なプロセス、より優れた品質保証、革新的なビジネス モデルを実現できます。 「GS1 データ マトリックス コードをデジタル ツインや IoT テクノロジーと組み合わせて使用することで、技術業界の企業は競争力を持続的に確保し、インダストリー 4.0 および 5.0 の課題に対して最適な立場に立つことができます。」
シェフラーの例は、よく考え抜かれ、一貫して適用されたマーキングコンセプトがどのように新たなレベルのデジタル化をもたらし、同時に新たな価値創造の可能性を切り開くことができるかを特に印象的に強調しています。
未来は、これらの機会を認識し、それを最大限に活用する企業に属します。そして、GS1 データ マトリックス コードは、コンポーネント上の単なる小さなコード以上のものです。これは、新しいレベルのネットワーク化された価値創造の鍵であり、産業化をさらに進めるためのエンジンであり、その中心で人、機械、データが非常に効率的かつインテリジェントな相互作用で動作します。
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