Kod Data Matrix (DMC) w Przemyśle 4.0 i 5.0 – Przemysł techniczny przechodzi głębokie zmiany

Rosnące wymagania Przemysłu 4.0 i 5.0

Przemysł techniczny przechodzi głębokie zmiany, które w dużej mierze napędzane są innowacjami, takimi jak GS1 Data Matrix Code (DMC). W czasach Przemysłu 4.0 i wyłaniającej się koncepcji Przemysłu 5.0 wymagania stawiane przedsiębiorstwom stale rosną, ponieważ rośnie zapotrzebowanie na wysoce cyfrowe, bezpieczne i niezawodne procesy. Produkty powinny być nie tylko łatwe do zidentyfikowania, ale w idealnym przypadku powinny umożliwiać integrację ze złożonymi systemami informatycznymi, aby umożliwić szeroko zakrojoną ocenę danych, inteligentną automatyzację i nowe modele biznesowe. Kodeks GS1 Data Matrix wnosi niezastąpiony wkład, ponieważ otwiera przed przedsiębiorstwami – niezależnie od ich wielkości i branży, liczne możliwości – w zakresie długoterminowego zabezpieczenia i wzmocnienia własnej konkurencyjności.

Kod GS1 Data Matrix Code jako podstawa cyfrowej transformacji

„Zastosowanie kodu macierzy danych GS1 w branży technicznej odgrywa kluczową rolę w zabezpieczeniu konkurencyjności w kontekście cyfrowych bliźniaków, IoT, branży 4.0 i 5.0”. To stwierdzenie ilustruje ogromny wpływ, jaki DMC zyskał i wyjaśnia, dlaczego coraz więcej firm wyrusza w krok, aby odpowiednio dostosować swoje procesy. Kod macierzy danych oznacza nie tylko produkty. Raczej tworzysz podstawę ciągłej digitalizacji i sieci wszystkich informacji wymaganych do produkcji, dostawy, użytkowania i konserwacji.

Kompaktowe przechowywanie danych na najmniejszej przestrzeni

Kluczowym czynnikiem popularności kodu GS1 Data Matrix Code jest jego format, który pozwala na przechowywanie dużej ilości informacji na małej przestrzeni. W przypadku skomplikowanych zespołów lub bardzo małych części, takich jak śruby lub elementy elektroniczne, wszystkie istotne dane można uwzględnić bez większych problemów. W przemyśle technicznym często zdarza się, że pojedynczy produkt składa się z niezliczonej liczby pojedynczych komponentów. Jeśli każdy z tych komponentów jest wyraźnie oznakowany i identyfikowalny, można szybko ustalić, kiedy i gdzie został wyprodukowany, która partia lub partia została użyta i na przykład kiedy przypada termin następnej wizyty konserwacyjnej. Dostęp do danych z czujników można również uzyskać w dowolnym momencie i przypisać je w systemie wyższego poziomu, po prostu czytając kod i łącząc dane ze sobą.

Solidność i niezawodność w trudnych warunkach

Ważną właściwością kodu Data Matrix jest to, że jest on solidny i nadal można go poprawnie odczytać, nawet jeśli jest lekko uszkodzony. Jest to szczególnie ważne w środowiskach, w których występują zanieczyszczenia, ścieranie lub inne obciążenia. Dlatego w przemyśle metalowym lub w zastosowaniach zewnętrznych wyraźną zaletą jest posiadanie kodu, który działa niezawodnie nawet w warunkach odbiegających od idealnych. Jeśli komponenty zostaną wystawione na działanie wysokich temperatur, wilgoci lub substancji chemicznych, szybko mogą pojawić się zarysowania lub inne oznaki zużycia. Dzięki specjalnym mechanizmom korekcji błędów kod GS1 Data Matrix Code zapewnia, że ​​w większości przypadków odczyt pozostaje możliwy. Oznacza to, że komponenty nie muszą być pracochłonnie ponownie etykietowane ani wymieniane, co zarówno oszczędza koszty, jak i usprawnia procesy.

Trwałe znakowanie poprzez bezpośrednie znakowanie części (DPM)

Kolejną istotną kwestią jest możliwość bezpośredniego znakowania części (DPM). Kod jest trwale nanoszony na sam element, np. poprzez grawerowanie, znakowanie laserowe lub tłoczenie igłowe. W ten sposób oznaczenie zostaje zachowane przez cały okres użytkowania produktu. Jest to szczególnie ważne, jeśli chodzi o elementy, które są narażone na duże obciążenia lub muszą wytrzymywać długie okresy użytkowania. Takie rozwiązania zwiększają przejrzystość i identyfikowalność w całym cyklu życia produktu, co ma ogromne znaczenie nie tylko z punktu widzenia produkcji i logistyki, ale także utrzymania ruchu i zarządzania reklamacjami.

Standardy i efektywność w produkcji sieciowej

Zdolność do niezawodnego rejestrowania i zapisywania danych jest tylko jedną stroną medalu. Wymagane są otwarte i ustalone standardy, aby proces ten mógł być osadzony w konsekwentnie sieciowym kontekście. „Kod macierzy danych GS1 charakteryzuje się wydajnością przestrzeni, wszechstronności, solidności i znakowania bezpośredniego”. Te cechy przyczyniają się do faktu, że DMC przekształciło się w quasi-standardowe w wielu obszarach technicznych. Ponieważ użycie systemu GS1 jest wyraźnie przypisane do danych i może być wyraźnie zidentyfikowane na całym świecie bez nakładania się. W tym celu GTIN (globalny numer przedmiotu handlowego) lub numer seryjny jest przechowywany w kodzie w celu wyraźnego zaznaczenia każdego produktu lub komponentu.

Cyfrowe bliźniaki: integracja i optymalizacja

DMC staje się szczególnie cenne, jeśli jest zintegrowane z bardziej kompleksowymi koncepcjami, takimi jak cyfrowy bliźniak. Cyfrowy bliźniak jest wirtualnym obrazem prawdziwego produktu, który zawiera wszystkie istotne informacje o właściwościach, stanu i historii tego produktu. Dane te można na przykład przechowywać w chmurze i połączyć z innymi systemami. „Wyraźne etykietowanie przez DMC stanowi podstawę tworzenia cyfrowych bliźniaków produktów i komponentów”. Firmy, które dostarczają swoim komponentom indywidualny kod macierzy danych, mają decydującą przewagę, że mogą uzyskać dostęp do bieżących informacji w dowolnym momencie. Informacje te mogą z kolei przepływać w analizy, na przykład w celu zoptymalizowania przedziałów konserwacyjnych lub przewidywania, gdy oczekuje się, że komponent zostanie zastąpiony (konserwacja predykcyjna).

Digitalizacja poprzez kod DataMatrix

Kod DataMatrix służy jako przejrzysty i unikalny identyfikator produktu, który kładzie podwaliny pod rozwój cyfrowego łańcucha dostaw. W firmie Schaeffler każde łożysko toczne jest oznaczone indywidualnym numerem DMC , co umożliwia pełną identyfikowalność od producenta do operatora.

Tworzenie cyfrowych bliźniaków

Korzystając z DMC, firmy mogą tworzyć cyfrowe bliźniaki swoich produktów. Te wirtualne reprezentacje łączą dane z różnych źródeł:

1. Dane konstrukcyjne: modele CAD i parametry użytkowe
2. Dane produkcyjne: zmierzone wartości i informacje produkcyjne
3. Dane logistyczne: lokalizacja i status dostawy produktów

Te kompleksowe modele danych umożliwiają klientom całkowicie cyfrowe mapowanie i symulowanie maszyn.

Zalety integracji

Integracja produktów w cyfrowe bliźniaki oferuje kilka korzyści:

• Zoptymalizowana konserwacja: Można obniżyć koszty konserwacji i zwiększyć niezawodność systemów.
• Zwiększona wydajność: klienci mogą szybko ocenić różne konfiguracje i zoptymalizować wydajność.
• Lepsza identyfikowalność: można śledzić cały cykl życia produktu, co jest szczególnie przydatne w przypadku konserwacji i wymiany komponentów.
• Decyzje oparte na danych: Obszerne dane umożliwiają podejmowanie uzasadnionych decyzji w zakresie rozwoju, produkcji i eksploatacji.

Standardy GS1 i IoT

Zastosowanie standardów GS1 takich jak DataMatrix Code jest kluczowe przy wdrażaniu rozwiązań IoT:

• Jednolita identyfikacja: Numery identyfikacyjne GS1 umożliwiają jednoznaczną identyfikację przedmiotów, maszyn i ludzi.
• Interoperacyjność: standardy GS1 stanowią wspólny język wymiany danych pomiędzy różnymi systemami i firmami.
• Łączenie z cyfrowymi bliźniakami: Łącze cyfrowe GS1 umożliwia łączenie obiektów fizycznych z ich cyfrowymi reprezentacjami.

Korzystając z tych standardów, firmy takie jak Schaeffler mogą bezproblemowo integrować swoje produkty z ekosystemami cyfrowymi i w ten sposób korzystać z zalet Przemysłu 4.0.

Bezproblemowa integracja z systemami IoT

Widok aplikacji IoT ujawnia inny istotny aspekt. Internet przedmiotów (IoT) oznacza urządzenia i maszyny sieciowe, które mogą wymieniać dane niezależnie lub wywoływać działania. Jeśli produkt jest zintegrowany z takim systemem IoT za pomocą kodu macierzy danych, informacje o tym produkcie można automatycznie rejestrować lub aktualizować. Na przykład maszyna w produkcji może rozpoznać, który komponent jest obecnie instalowany, a na podstawie tego odpowiednio dostosuj proces produkcji. „Kod umożliwia bezproblemową integrację produktów z Internetem przedmiotów, działając jako interfejs między światem fizycznym i cyfrowym”. Mówi się tutaj o „systemach cyberfizycznych”, które stanowią centralną podstawę przemysłu 4.0 i 5.0.

Nadaje się do:

• Od IoT do IoRT: Jak maszyny i roboty stają się coraz bardziej inteligentne w sieci – kolejny duży krok w automatyzacji

Zalety kodu GS1 Data Matrix w łańcuchu dostaw

Równie ważna jest przewaga w łańcuchu dostaw, czyli w całym łańcuchu dostaw. Produkty można skanować za pomocą DMC na każdym etapie łańcucha wartości, aby określić, gdzie aktualnie się znajdują, kiedy dotrą i jakie etapy przetwarzania już miały miejsce. W branżach o szczególnie wysokich wymaganiach bezpieczeństwa, takich jak przemysł motoryzacyjny czy sektor medyczny, kod w znaczący sposób przyczynia się do ochrony przed fałszerstwami.

„Zwłaszcza na rynku motoryzacyjnej części zamiennej macierz danych GS1 jest wykorzystywana jako kod mapp (producenta przeciwko piractwu produktu) dla fałszywego bezpieczeństwa”. W ten sposób firmy mogą chronić swoich klientów, upewniając się, że tylko autentyczne komponenty wchodzą w krążenie. Jednocześnie ma pozytywny wpływ na wizerunek marki, gdy produkty można wyraźnie sprawdzić pod kątem autentyczności.

Schaeffler jako udany przykład kodu GS1 Data Matrix

Wyraźnym przykładem udanego zastosowania kodu GS1 Data Matrix Code jest firma Schaeffler, która jest znana na całym świecie, szczególnie w dziedzinie łożysk tocznych. Schaeffler opiera się na standardach GS1, aby wyraźnie i trwale oznakować swoje produkty.

„Identyfikując komponenty obozu z unikalnym DMC, Schaeffler stwarza warunki do stworzenia cyfrowego bliźniaka dla swoich produktów kolejowych”. Pokazuje to teraz znaczenie koncepcji cyfrowego bliźniaka: Schaeffler realizuje zatem elastyczny, skalowalny i holistyczny model biznesowy w rozumieniu branży 4.0. Ponadto znacząco upraszcza etykietowanie informacji między dostawcą komponentów, producentem pojazdu i operatorem. Jeśli czujniki i systemy telemetryczne są zintegrowane z magazynem, możesz zobaczyć w czasie rzeczywistym, czy komponent jest nadal w idealnym stanie, czy też istnieją oznaki zużycia.

Nadaje się do:

• Komponenty istotne dla bezpieczeństwa w budowie maszyn: łożyska toczne Schaeffler z cyfrowym bliźniakiem i GS1 DataMatix dla zoptymalizowanej konserwacji i niezawodności

Przemysł 5.0: Synergia między ludźmi i maszynami

To podejście, które łączy w sobie etykietowanie produktów, cyfrowy bliźniak, IoT i przetwarzanie danych w chmurze, jest nie tylko przyszłościowe, ale także ważne dla wizji Przemysłu 5.0. Podczas gdy Przemysł 4.0 ma na celu przede wszystkim połączenie w sieć i automatyzację produkcji, Przemysł 5.0 ponownie stawia ludzi w centrum uwagi. Chodzi o to, żeby ludzie i maszyny uzupełniały się i wspierały. Ludzie podejmują się zadań kreatywnych, planujących czy kontrolnych, podczas gdy maszyny wykonują rutynową pracę.

Kod macierzy danych GS1 działa jako „most” między dwoma światami. Dzięki wyraźnej etykietowaniu i przejrzystym zarządzaniu danymi ludzie - na przykład technik serwisowy lub przewodnik zakładu - mogą skutecznie wchodzić w interakcje z wysoce zautomatyzowanymi systemami bez utraty przeglądu złożonych procesów.

Konserwacja predykcyjna poprzez integrację danych z czujników

„Konserwacja predykcyjna: łączenie danych DMC z danymi czujnikowymi umożliwia przyszłość konserwacji i optymalizacji procesów operacyjnych”. Ta zasada pokazuje ogromny potencjał wynikający z szerokiego zastosowania takich technologii.

Na przykład planowaną konserwację można dokładnie zaplanować, jeśli dane z czujników sugerują, że niektóre części wkrótce osiągną swoje granice tolerancji. Pozwala to zminimalizować nieplanowane przestoje i zmaksymalizować wykorzystanie produkcji. Ponadto często można wykorzystać informacje w czasie rzeczywistym do ustalenia z wyprzedzeniem, czy optymalizacja procesu lub dostosowanie produktu ma sens, zanim wystąpią kosztowne awarie.

Potencjał dla firm dzięki kodowi GS1 Data Matrix

Ogólnie rzecz biorąc, zastosowanie kodu GS1 Data Matrix w połączeniu z Digital Twins, IoT i zasadami Przemysłu 4.0 i 5.0 skutkuje licznymi korzyściami dla firm z wielu branż. Zaczyna się to od lepszej identyfikowalności i przeciwdziałania podrabianiu, a kończy na opracowaniu nowych modeli biznesowych. Na przykład usługodawcy mogą oferować ciągłe monitorowanie produktów w oparciu o obszerne analizy i wystawianie klientowi rachunków wyłącznie za faktyczne wykorzystanie – tzw. model płatności za użycie. Ta elastyczność i zdolność dostosowywania się do zmieniających się warunków rynkowych okazuje się niezbędna, aby wyprzedzić konkurencję.

Znaczenie dla dużych i małych firm

Duzi producenci, tacy jak Schaeffler, udowadniają, że standardy te zostały sprawdzone w praktyce i pomyślnie zastosowane. Zaleca się jednak również, aby małe i średnie firmy zajęły się tematem GS1 Data Matrix Code już na wczesnym etapie. Firmy te często integrują się jako dostawcy w globalnych łańcuchach dostaw, które działają według jednolitych standardów. Każdy, kto nie nadąża, naraża się na ryzyko utraty ważnych zamówień lub wykluczenia z niektórych rynków.

Jednak dzięki rosnącej standaryzacji i dostępności profesjonalnych rozwiązań do znakowania znakowanie własnych produktów kodem Data Matrix i konfigurowanie odpowiednich procesów nie jest już nauką o rakietach.

Elastyczność i innowacyjność poprzez standaryzację

W dążeniu do cyfryzacji i konkurencyjności przemysł techniczny nie może obejść się bez narzędzia takiego jak GS1 Data Matrix Code. Dzięki kompaktowemu, solidnemu i wszechstronnemu rozwiązaniu do etykietowania wszechstronne informacje są dostępne dla wszystkich uczestników łańcucha wartości – od producenta, przez dostawcę usług logistycznych, po personel konserwacyjny.

Informacje te mogą być zintegrowane z systemami inteligentnymi w celu wdrożenia bardziej wydajnych procesów, lepszej zapewnienia jakości i innowacyjnych modeli biznesowych. „Korzystając z kodu macierzy danych GS1 w połączeniu z cyfrowymi bliźniakami i technologiami IoT, firmy w branży technicznej mogą zapewnić konkurencyjność w sposób zrównoważony i optymalnie pozycjonować się w wyzwaniach branży 4.0 i 5.0”.

Przykład Schaefflera szczególnie imponująco pokazuje, jak przemyślana i konsekwentnie stosowana koncepcja znakowania może zapoczątkować nowy poziom cyfryzacji, a jednocześnie otworzyć nowy potencjał tworzenia wartości.

Przyszłość należy do firm, które dostrzegają te możliwości i w pełni je wykorzystują – a kod GS1 Data Matrix Code to coś więcej niż tylko mały kod na komponencie. Jest kluczem do nowego poziomu tworzenia wartości w sieci i motorem dalszego postępu industrializacji, w centrum którego ludzie, maszyny i dane działają w wysoce wydajnej i inteligentnej interakcji.

Nadaje się do:

• Zapewnienie konkurencyjności: Zastosowanie GS Data Matrix Code (DMC) w przemyśle technicznym – cyfrowe bliźniaki, IoT, Przemysł 4.0 i 5.0
• Wskazówki dotyczące kodów 2D Matrix: Stworzyć samodzielnie kod GS1 DataMatrix czy zlecić go firmie zewnętrznej? Kompleksowy przewodnik dotyczący podejmowania decyzji