De Data Matrix Code (DMC) in Industrie 4.0 en 5.0 – De technische industrie ondergaat grote veranderingen – Afbeelding: Xpert.Digital
De rol van de GS1-Datamatrixcode in de technische sector
De groeiende eisen van Industrie 4.0 en 5.0
De technische industrie ondergaat ingrijpende veranderingen, voornamelijk gedreven door innovaties zoals de GS1 Data Matrix Code (DMC). In het tijdperk van Industrie 4.0 en het opkomende concept van Industrie 5.0 nemen de eisen aan bedrijven voortdurend toe, met een groeiende vraag naar sterk gedigitaliseerde, veilige en betrouwbare processen. Producten moeten niet alleen eenduidig identificeerbaar zijn, maar idealiter ook geïntegreerd kunnen worden in complexe IT-systemen om uitgebreide data-analyse, intelligente automatisering en nieuwe bedrijfsmodellen mogelijk te maken. De GS1 Data Matrix Code levert hieraan een onmisbare bijdrage en biedt talloze kansen voor bedrijven – ongeacht hun omvang of branchefocus – om hun concurrentievermogen op de lange termijn veilig te stellen en te versterken.
De GS1 Data Matrix Code als basis voor digitale transformatie
"Het gebruik van de GS1-datamatrixcode in de technische industrie speelt een cruciale rol bij het veiligstellen van het concurrentievermogen in de context van digitale tweelingen, IoT, Industrie 4.0 en 5.0." Deze uitspraak onderstreept de enorme invloed die de DMC heeft gekregen en verklaart waarom steeds meer bedrijven hun processen hierop aanpassen. De datamatrixcode wordt niet alleen gebruikt om producten te identificeren. Het legt de basis voor de end-to-end digitalisering en netwerkvorming van alle informatie die nodig is voor productie, levering, exploitatie en onderhoud.
Compacte gegevensopslag in de kleinste ruimte
Een belangrijke factor in de populariteit van de GS1-datamatrixcode is het formaat, dat een schat aan informatie in een zeer kleine ruimte kan opslaan. Voor complexe assemblages of zeer kleine onderdelen zoals schroeven of elektronische componenten kunnen alle relevante gegevens zonder al te veel problemen worden ondergebracht. In de technische industrie is het gebruikelijk dat één product uit talloze afzonderlijke componenten bestaat. Als elk van deze componenten duidelijk gemarkeerd en traceerbaar is, is het eenvoudig te bepalen wanneer en waar het is geproduceerd, welke batch of lot is gebruikt en wanneer bijvoorbeeld de volgende onderhoudsbeurt moet plaatsvinden. Sensorgegevens kunnen ook op elk moment in een bovenliggend systeem worden geraadpleegd en toegewezen door simpelweg de code te lezen en de gegevens te koppelen.
Robuustheid en betrouwbaarheid onder moeilijke omstandigheden
Een belangrijk kenmerk van de datamatrixcode is de robuustheid, waardoor deze zelfs bij kleine beschadigingen correct leesbaar is. Dit is met name belangrijk in omgevingen die worden blootgesteld aan vervuiling, slijtage of andere vormen van belasting. In de metaalbewerkingsindustrie of voor buitentoepassingen is het daarom een duidelijk voordeel om een code te hebben die betrouwbaar functioneert, zelfs onder minder ideale omstandigheden. Wanneer componenten worden blootgesteld aan hoge temperaturen, vochtigheid of chemische stoffen, kunnen er snel krassen of andere slijtage ontstaan. Dankzij speciale foutcorrectiemechanismen zorgt de GS1-datamatrixcode ervoor dat leesbaarheid in de meeste gevallen mogelijk blijft. Dit elimineert de noodzaak voor kostbare hermarkering of vervanging van componenten, wat zowel kosten bespaart als processen stroomlijnt.
Permanente markering door middel van Direct Part Marking (DPM)
Een ander relevant punt is de mogelijkheid van Direct Part Marking (DPM). Hierbij wordt de code permanent op het onderdeel zelf aangebracht, bijvoorbeeld door middel van graveren, lasermarkeren of dot peening. Dit zorgt ervoor dat de markering gedurende de gehele levensduur van het product intact blijft. Dit is met name belangrijk voor onderdelen die aan hoge belastingen worden blootgesteld of een lange gebruiksduur vereisen. Dergelijke oplossingen verhogen de transparantie en traceerbaarheid gedurende de gehele productlevenscyclus, wat niet alleen van groot belang is voor productie en logistiek, maar ook voor onderhoud en claimmanagement.
Normen en efficiëntie in netwerkproductie
Het betrouwbaar vastleggen en opslaan van gegevens is slechts één kant van de medaille. Om dit proces in een volledig netwerkcontext te integreren, zijn open en gevestigde standaarden essentieel. "De GS1 Data Matrix Code kenmerkt zich door ruimtebesparing, veelzijdigheid, robuustheid en directe identificatie." Deze kenmerken hebben ertoe bijgedragen dat de DMC in veel technische gebieden een de facto standaard is geworden. Door gebruik te maken van het GS1-systeem worden gegevens uniek toegewezen en kunnen ze wereldwijd worden geïdentificeerd zonder overlapping. Hiervoor wordt het GTIN (Global Trade Item Number) of een serienummer in de code opgenomen om elk product of onderdeel uniek te identificeren.
Digitale tweelingen: integratie en optimalisatie
De DMC wordt bijzonder waardevol wanneer deze geïntegreerd wordt in bredere concepten, zoals de Digital Twin. Een Digital Twin is een virtuele weergave van een echt product met alle relevante informatie over de eigenschappen, conditie en geschiedenis. Deze gegevens kunnen in de cloud worden opgeslagen en met andere systemen worden verbonden. "De unieke identificatie die de DMC biedt, vormt de basis voor het creëren van digitale tweelingen van producten en componenten." Bedrijven die hun componenten markeren met een individuele datamatrixcode, hebben het cruciale voordeel dat ze altijd toegang hebben tot actuele informatie. Deze informatie kan vervolgens worden gebruikt in analyses om bijvoorbeeld onderhoudsintervallen te optimaliseren of te voorspellen wanneer een component waarschijnlijk aan vervanging toe is (predictief onderhoud).
Digitalisering via DataMatrix-code
De DataMatrix-code fungeert als een unieke en eenduidige productidentificatie en vormt de basis voor de ontwikkeling van een digitale toeleveringsketen. Bij Schaeffler is elk wentellager voorzien van een individuele DMC , wat een naadloze traceerbaarheid van fabrikant tot operator mogelijk maakt.
Creatie van digitale tweelingen
Met behulp van de DMC kunnen bedrijven digitale tweelingen van hun producten creëren. Deze virtuele representaties combineren data uit verschillende bronnen:
- Ontwerpgegevens: CAD-modellen en prestatieparameters
- Productiegegevens: Meetwaarden en productiegegevens
- Logistieke gegevens: Locatie en leveringsstatus van de producten
Met deze uitgebreide datamodellen kunnen klanten hun machines volledig digitaal in kaart brengen en simuleren.
Voordelen van integratie
Het integreren van producten in digitale tweelingen biedt verschillende voordelen:
- Geoptimaliseerd onderhoud: Onderhoudskosten kunnen worden verlaagd en de betrouwbaarheid van systemen kan worden verhoogd.
- Verhoogde efficiëntie: klanten kunnen snel verschillende configuraties evalueren en de prestaties optimaliseren.
- Verbeterde traceerbaarheid: de volledige levenscyclus van een product kan worden gevolgd, wat vooral handig is bij onderhoud en vervanging van componenten.
- Datagestuurde beslissingen: uitgebreide data maakt weloverwogen beslissingen mogelijk tijdens ontwikkeling, productie en gebruik.
GS1-standaarden en IoT
Het gebruik van GS1-standaarden zoals de DataMatrix-code is cruciaal voor de implementatie van IoT-oplossingen:
- Uniforme identificatie: GS1-identificatienummers maken een unieke identificatie van objecten, machines en personen mogelijk.
- Interoperabiliteit: GS1-standaarden fungeren als een gemeenschappelijke taal voor gegevensuitwisseling tussen verschillende systemen en bedrijven.
- Koppeling met digitale tweelingen: De GS1 Digital Link maakt het mogelijk om fysieke objecten te koppelen aan hun digitale representaties.
Dankzij deze standaarden kunnen bedrijven als Schaeffler hun producten naadloos integreren in digitale ecosystemen en zo profiteren van de voordelen van Industrie 4.0.
Naadloze integratie in IoT-systemen
Kijken naar IoT-toepassingen onthult nog een relevant aspect. Het Internet of Things (IoT) verwijst naar genetwerkte apparaten en machines die onafhankelijk van elkaar gegevens kunnen uitwisselen of acties kunnen activeren. Wanneer een product via een datamatrixcode in zo'n IoT-systeem wordt geïntegreerd, kan informatie over dat product automatisch worden verzameld of bijgewerkt. Een machine in productie kan bijvoorbeeld herkennen welk onderdeel momenteel wordt geïnstalleerd en het productieproces hierop aanpassen. "De code maakt de naadloze integratie van producten in het Internet of Things mogelijk door te fungeren als een interface tussen de fysieke en digitale wereld." Deze worden "cyberfysische systemen" genoemd en vormen een centrale basis voor Industrie 4.0 en 5.0.
Geschikt hiervoor:
Voordelen van de GS1-datamatrixcode in de toeleveringsketen
Het voordeel in de toeleveringsketen, oftewel de gehele toeleveringsketen, is even belangrijk. Producten kunnen met de DMC in elke fase van de waardeketen worden gescand om hun huidige locatie, verwachte aankomsttijd en reeds voltooide verwerkingsstappen te bepalen. In sectoren met bijzonder hoge veiligheidseisen, zoals de automobiel- of medische sector, levert de code een belangrijke bijdrage aan de bescherming tegen namaak.
"Met name in de automotive aftermarket wordt de GS1-datamatrix gebruikt als MAPP-code (Manufacturers Against Product Piracy) ter bescherming tegen namaak." Dit stelt bedrijven in staat hun klanten te beschermen door ervoor te zorgen dat alleen authentieke componenten in omloop komen. Tegelijkertijd heeft het een positief effect op het merkimago wanneer producten aantoonbaar op authenticiteit kunnen worden geverifieerd.
Schaeffler als succesverhaal van de GS1 Data Matrix-code
Een goed voorbeeld van het succesvolle gebruik van de GS1-datamatrixcode is het bedrijf Schaeffler, dat internationaal bekend is, met name op het gebied van wentellagers. Schaeffler vertrouwt op GS1-standaarden om haar producten eenduidig en permanent te identificeren.
Door de lagercomponenten te markeren met een unieke DMC creëert Schaeffler de basis voor het genereren van een digitale tweeling voor zijn railproducten. Dit onderstreept het belang van het concept van de digitale tweeling: Schaeffler realiseert hiermee een flexibel, schaalbaar en holistisch bedrijfsmodel in lijn met Industrie 4.0. Bovendien vereenvoudigt de markering de informatie-uitwisseling tussen componentleveranciers, voertuigfabrikanten en exploitanten aanzienlijk. Wanneer sensoren en telemetriesystemen in de lagers zijn geïntegreerd, is het mogelijk om in realtime te detecteren of een component nog in perfecte staat verkeert of dat er tekenen van slijtage optreden.
Geschikt hiervoor:
Industrie 5.0: Synergie tussen mens en machine
Deze aanpak, die productidentificatie, digitale tweelingen, IoT en cloudgebaseerde dataverwerking combineert, is niet alleen toekomstgericht, maar ook cruciaal voor de visie van Industrie 5.0. Waar Industrie 4.0 zich primair richt op het netwerken en automatiseren van productie, plaatst Industrie 5.0 de mens weer centraal. Het gaat erom dat mens en machine elkaar aanvullen en ondersteunen. Mensen nemen creatieve, plannende of controlerende taken op zich, terwijl machines routinematig werk uitvoeren.
De GS1-datamatrixcode fungeert als een "brug" tussen beide werelden. Dankzij unieke identificatie en transparant gegevensbeheer kunnen mensen – bijvoorbeeld servicetechnici of operators – efficiënt samenwerken met sterk geautomatiseerde systemen zonder het overzicht te verliezen over de complexe processen.
Predictief onderhoud door integratie van sensordata
“Predictief onderhoud: het koppelen van DMC-data aan sensordata maakt voorspellend onderhoud en optimalisatie van operationele processen mogelijk.” Dit principe toont het enorme potentieel aan dat voortvloeit uit de wijdverbreide toepassing van dergelijke technologieën.
Gepland onderhoud kan met uiterste nauwkeurigheid worden gepland, bijvoorbeeld wanneer sensordata aangeeft dat bepaalde onderdelen hun tolerantielimieten dreigen te bereiken. Dit minimaliseert ongeplande downtime en maximaliseert de productiecapaciteit. Bovendien maakt realtime informatie het vaak mogelijk om in een vroeg stadium te bepalen of procesoptimalisaties of productaanpassingen wenselijk zijn, waardoor kostbare storingen worden voorkomen.
Mogelijke voordelen voor bedrijven door de GS1 Data Matrix Code
Al met al biedt het gebruik van de GS1 Data Matrix Code in combinatie met Digital Twins, IoT en de principes van Industrie 4.0 en 5.0 tal van voordelen voor bedrijven in een breed scala aan sectoren. Dit varieert van verbeterde traceerbaarheid en bescherming tegen namaak tot de ontwikkeling van nieuwe bedrijfsmodellen. Zo kunnen dienstverleners continue productmonitoring bieden op basis van uitgebreide analyses en klanten alleen factureren voor daadwerkelijk gebruik – een zogenaamd pay-per-use-model. Deze flexibiliteit en aanpasbaarheid aan veranderende marktomstandigheden blijken essentieel om de concurrentie voor te blijven.
Belang voor grote en kleine bedrijven
Grote fabrikanten zoals Schaeffler tonen aan dat deze standaarden in de praktijk getest en succesvol toegepast worden. Toch is het ook voor kleine en middelgrote ondernemingen (mkb'ers) raadzaam om zich al vroeg vertrouwd te maken met de GS1-datamatrixcode. Deze bedrijven worden vaak als leverancier geïntegreerd in wereldwijde toeleveringsketens waar uniforme standaarden worden gehanteerd. Wie niet mee kan komen, loopt het risico belangrijke contracten te verliezen of van bepaalde markten te worden uitgesloten.
Dankzij de toenemende standaardisatie en de beschikbaarheid van professionele markeeroplossingen is het echter geen hogere wiskunde meer om zelf producten te markeren met een datamatrixcode en de bijbehorende processen in te richten.
Flexibiliteit en innovatie door standaardisatie
In haar streven naar digitalisering en concurrentievermogen kan de technische industrie niet zonder een tool als de GS1 Data Matrix Code. Met een compacte, robuuste en veelzijdige markeringsoplossing is uitgebreide informatie beschikbaar voor alle deelnemers in de waardeketen – van fabrikanten tot logistieke dienstverleners en onderhoudspersoneel.
Deze informatie kan vervolgens worden geïntegreerd in intelligente systemen om efficiëntere processen, verbeterde kwaliteitsborging en innovatieve bedrijfsmodellen te realiseren. "Door de GS1 Data Matrix-code te gebruiken in combinatie met digitale tweelingen en IoT-technologieën, kunnen bedrijven in de technologiesector hun concurrentiepositie duurzaam veiligstellen en zich optimaal positioneren voor de uitdagingen van Industrie 4.0 en 5.0."
Het voorbeeld van Schaeffler onderstreept in het bijzonder hoe een doordacht en consequent toegepast markeringsconcept een nieuwe fase in de digitalisering kan inluiden en tegelijkertijd nieuwe mogelijkheden voor waardecreatie kan creëren.
De toekomst is aan bedrijven die deze kansen herkennen en ten volle benutten – en de GS1 Data Matrix Code is meer dan slechts een kleine code op een component. Het is de sleutel tot een nieuw niveau van netwerkwaardecreatie en de drijvende kracht achter verdere industrialisatie, waarbij mens, machine en data op een zeer efficiënte en intelligente manier met elkaar interacteren.
Geschikt hiervoor: