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
「技術業界での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、業界4.0および5.0のコンテキストで競争力を確保する上で重要な役割を果たします。」この声明は、DMCが現在得た大きな影響を示しており、なぜますます多くの企業がそれに応じてプロセスを適応させるステップを冒険するのかを説明しています。データマトリックスコードは、製品をマークするだけではありません。むしろ、製造、配信、使用、メンテナンスに必要なすべての情報の継続的なデジタル化とネットワークの基礎を作成します。
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
データを確実に記録して保存する機能は、メダルの片側にすぎません。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ことができるように、オープンおよび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、空間効率、汎用性、堅牢性、直接マーキングによって特徴付けられます。」これらの特性は、DMCが多くの技術分野で準標準に発展したという事実に貢献しています。 GS1システムの使用は明確にデータに割り当てられており、重複することなく世界中で明確に識別できるためです。この目的のために、各製品またはコンポーネントを明確にマークするために、GTIN（グローバルトレードアイテム番号）またはシリアル番号がコードに保存されます。
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ている場合、特に価値があります。デジタルツインは、この製品のプロパティ、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画像です。このデータは、たとえばクラウドに保存し、他のシステムとネットワーク化できます。 「DMCによる明確なラベル付けは、製品とコンポーネントのデジタルツインを作成するための基礎を形成しています。」コンポーネントに個々のデータマトリックスコードを提供する企業には、いつでも現在の情報にアクセスできる決定的な利点があります。この情報は、メンテナンス間隔を最適化したり、コンポーネントが交換されると予想される時期を予測するために、分析に流れ込む可能性があります（予測メンテナンス）。
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アプリケーションのビューは、別の関連する側面を明らかにします。モノのインターネット（IoT）は、データを独立して交換したり、アクションをトリガーできるネットワーク化されたデバイスとマシンを意味します。データがデータマトリックスコードを介してそのような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は自動的に記録または更新できます。たとえば、生産中のマシンは、現在どのコンポーネントがインストールされているかを認識し、これに基づいて、それに応じて製造プロセスを調整します。 「このコードは、物理世界とデジタルの世界の間のインターフェースとして機能することにより、モノのインターネットへの製品のシームレスな統合を可能にします。」ここでは、業界4.0と5.0の中心的な基盤を形成する「サイバー物理システム」について話しています。
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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、偽のセキュリティのためのマップ（製品著作権侵害に対するメーカー）コードとして使用されます。」このようにして、企業は、本物のコンポーネントのみが流通するようにすることで顧客を保護できます。同時に、製品の信頼性を明らかにチェックできる場合、ブランドイメージにプラスの効果があります。
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。
「CAMPコンポーネントをユニークなDMCで識別することにより、Schaefflerは、レール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の重要性を示しています。シェーフラーは、業界4.0の意味の中で柔軟でスケーラブルで全体的なビジネスモデルを実現しています。さらに、コンポーネントサプライヤー、車両メーカー、オペレーター間の情報のラベル付けが大幅に簡素化されます。センサーとテレメトリシステムが倉庫に統合されている場合、コンポーネントがまだ完璧な状態にあるのか、それとも摩耗の兆候があるかどうかをリアルタイムで確認できます。
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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「ブリッジ」として機能します。明確なラベル付けと透明なデータ管理のおかげで、人々（サービス技術者やプラントガイドなど）は、複雑なプロセスの概要を失うことなく、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
「予測メンテナンス：DMCデータとセンサーデータのリンクにより、将来の見通しメンテナンスと動作プロセスの最適化が可能になります。」この原則は、このような技術の広範な使用に起因す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、より効率的なプロセス、より良い品質保証、革新的なビジネスモデルを実装するために、インテリジェントシステムに統合できます。 「Digital TwinsおよびIoT Technologiesと組み合わせてGS1 Data Matrixコードを使用することにより、技術業界の企業は、競争力を持続的に競争力を確保し、業界4.0と5.0の課題に対して自分自身を位置づけます。」
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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