Publicado em: 22 de dezembro de 2024 / Atualização de: 22 de dezembro de 2024 - Autor: Konrad Wolfenstein
O Data Matrix Code (DMC) na Indústria 4.0 e 5.0 – A indústria técnica está passando por profundas mudanças – Imagem: Xpert.Digital
O papel do Código Data Matrix GS1 na indústria técnica
As crescentes exigências da Indústria 4.0 e 5.0
A indústria técnica está passando por mudanças profundas, que são em grande parte impulsionadas por inovações como o Código Data Matrix GS1 (DMC). Em tempos de Indústria 4.0 e do conceito emergente de Indústria 5.0, as exigências sobre as empresas aumentam continuamente à medida que há uma procura crescente por processos altamente digitalizados, seguros e fiáveis. Os produtos não devem apenas ser claramente identificáveis, mas, idealmente, poder ser integrados em sistemas de TI complexos para permitir avaliações extensivas de dados, automação inteligente e novos modelos de negócios. O Código Data Matrix GS1 dá um contributo indispensável porque abre inúmeras oportunidades para as empresas - independentemente da sua dimensão ou foco na indústria - garantirem e fortalecerem a sua própria competitividade a longo prazo.
O Código Data Matrix GS1 como base para a transformação digital
“A utilização do Código Data Matrix GS1 na indústria técnica desempenha um papel crucial na garantia da competitividade no contexto dos gémeos digitais, IoT, Indústria 4.0 e 5.0.” Esta declaração ilustra a enorme influência que o DMC ganhou agora e explica porquê mais. e cada vez mais empresas ousam adaptar os seus processos em conformidade. O Código Data Matrix não é usado apenas para rotular produtos. Em vez disso, é criada a base para a digitalização e a ligação em rede consistentes de todas as informações necessárias para a produção, entrega, utilização e manutenção.
Armazenamento de dados compacto no menor espaço
Um fator chave na popularidade do Código Data Matrix GS1 é o seu formato, que pode armazenar uma grande quantidade de informações em um espaço pequeno. Para montagens complicadas ou peças muito pequenas, como parafusos ou componentes eletrônicos, todos os dados relevantes podem ser acomodados sem maiores problemas. Na indústria técnica, é comum que um único produto consista em inúmeros componentes individuais. Se cada um desses componentes estiver claramente rotulado e rastreável, será possível determinar rapidamente quando e onde foi fabricado, qual lote ou lote foi utilizado e, por exemplo, quando será a próxima consulta de manutenção. Os dados do sensor também podem ser acessados e atribuídos em um sistema de nível superior a qualquer momento, simplesmente lendo o código e vinculando os dados.
Robustez e confiabilidade em condições difíceis
Uma propriedade importante do código da matriz de dados é que ele é robusto e ainda pode ser lido corretamente, mesmo que esteja ligeiramente danificado. Isto é particularmente importante em ambientes onde há contaminação, abrasão ou outras tensões. Na indústria metalomecânica ou quando utilizado em áreas exteriores, é portanto uma clara vantagem ter um código que funciona de forma fiável mesmo em condições menos ideais. Se os componentes forem expostos a altas temperaturas, umidade ou substâncias químicas, riscos ou outros desgastes poderão ocorrer rapidamente. Graças a mecanismos especiais de correção de erros, o Código Data Matrix GS1 garante que a leitura permaneça possível na maioria dos casos. Isto significa que os componentes não precisam ser laboriosamente etiquetados ou substituídos, o que economiza custos e agiliza os processos.
Marcação permanente através de marcação direta de peças (DPM)
Outro ponto relevante é a possibilidade de Marcação Direta de Peça (DPM). O código é aplicado permanentemente ao próprio componente, por exemplo, por gravação, marcação a laser ou gravação com agulha. Desta forma, a marcação é mantida durante toda a vida útil do produto. Isto é particularmente importante quando se trata de componentes que estão expostos a cargas elevadas ou que têm de suportar longos períodos de utilização. Estas soluções aumentam a transparência e a rastreabilidade ao longo de todo o ciclo de vida do produto, o que é de considerável importância não só para a produção e logística, mas também para a manutenção e gestão de reclamações.
Padrões e eficiência na produção em rede
No entanto, a capacidade de registrar e armazenar dados de forma confiável é apenas um lado da moeda. Para que este processo seja integrado num contexto de rede consistente, são necessários padrões abertos e estabelecidos. “O Código Data Matrix GS1 é caracterizado pela eficiência de espaço, versatilidade, robustez e marcação direta.” Estas características contribuíram para que o DMC se tornasse um quase padrão em muitas áreas técnicas. Ao utilizar o sistema GS1, os dados são claramente atribuídos e podem ser claramente identificados em todo o mundo, sem quaisquer sobreposições. Para isso, o GTIN (Global Trade Item Number) ou um número de série é armazenado no código para identificar exclusivamente cada produto ou componente.
Gêmeos digitais: integração e otimização
O DMC torna-se particularmente valioso quando é integrado em conceitos mais abrangentes, como o gêmeo digital. Um gêmeo digital é uma imagem virtual de um produto real que contém todas as informações relevantes sobre as propriedades, condição e história deste produto. Esses dados podem, por exemplo, ser armazenados na nuvem e conectados em rede com outros sistemas. “A identificação única pelo DMC constitui a base para a criação de gêmeos digitais de produtos e componentes.” As empresas que fornecem aos seus componentes um código de matriz de dados individual têm a vantagem decisiva de poder acessar informações atuais a qualquer momento. Esta informação pode, por sua vez, ser incorporada em análises para, por exemplo, otimizar os intervalos de manutenção ou para poder prever quando é provável que um componente precise de ser substituído (manutenção preditiva).
Digitalização através do código DataMatrix
O Código DataMatrix serve como um identificador de produto claro e exclusivo que estabelece as bases para o desenvolvimento de uma cadeia de suprimentos digital. Na Schaeffler, cada rolamento é marcado com um DMC individual , o que permite uma rastreabilidade completa desde o fabricante até ao operador.
Criação de gêmeos digitais
Ao usar o DMC, as empresas podem criar gêmeos digitais de seus produtos. Estas representações virtuais combinam dados de diferentes fontes:
- Dados de construção: modelos CAD e parâmetros de desempenho
- Dados de produção: valores medidos e informações de fabricação
- Dados logísticos: localização e status de entrega dos produtos
Esses modelos de dados abrangentes permitem que os clientes mapeiem e simulem suas máquinas de forma totalmente digital.
Vantagens da integração
A integração de produtos em gêmeos digitais oferece vários benefícios:
- Manutenção otimizada: Os custos de manutenção podem ser reduzidos e a confiabilidade dos sistemas pode ser aumentada.
- Maior eficiência: os clientes podem avaliar rapidamente diferentes configurações e otimizar o desempenho.
- Rastreabilidade melhorada: Todo o ciclo de vida de um produto pode ser rastreado, o que é particularmente útil para manutenção e substituição de componentes.
- Decisões baseadas em dados: Dados extensos permitem decisões bem fundamentadas em desenvolvimento, produção e operação.
Padrões GS1 e IoT
A utilização de padrões GS1 como o Código DataMatrix é crucial para a implementação de soluções IoT:
- Identificação uniforme: Os números de identificação GS1 permitem identificar claramente objetos, máquinas e pessoas.
- Interoperabilidade: Os padrões GS1 atuam como uma linguagem comum para troca de dados entre diferentes sistemas e empresas.
- Vinculação a gêmeos digitais: O GS1 Digital Link permite que objetos físicos sejam conectados às suas representações digitais.
Ao utilizar estas normas, empresas como a Schaeffler podem integrar perfeitamente os seus produtos em ecossistemas digitais e, assim, beneficiar das vantagens da Indústria 4.0.
Integração perfeita em sistemas IoT
Uma olhada nas aplicações IoT revela outro aspecto relevante. A Internet das Coisas (IoT) refere-se a dispositivos e máquinas em rede que podem trocar dados de forma independente ou desencadear ações. Se um produto for integrado a um sistema IoT por meio de um código de matriz de dados, as informações sobre esse produto poderão ser registradas ou atualizadas automaticamente. Por exemplo, uma máquina em produção pode reconhecer qual componente está sendo instalado e adaptar o processo de fabricação de acordo. “O código permite a integração perfeita de produtos na Internet das Coisas, agindo como uma interface entre os mundos físico e digital.” Isto é referido como “sistemas ciberfísicos”, que formam uma base central da Indústria 4.0 e 5.0.
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Vantagens do Código Data Matrix GS1 na cadeia de suprimentos
A vantagem na cadeia de abastecimento, ou seja, em toda a cadeia de abastecimento, é igualmente importante. Os produtos podem ser digitalizados com o DMC em todas as fases da cadeia de valor para determinar onde estão localizados atualmente, quando chegarão e quais etapas de processamento já foram realizadas. Em indústrias com requisitos de segurança particularmente elevados, como a indústria automóvel ou o setor médico, o código contribui significativamente para a proteção contra a contrafação.
“Particularmente no mercado de peças de reposição automotivas, o GS1 Data Matrix é usado como um código MAPP (Manufacturers Against Product Piracy) para proteção contra falsificação.” Desta forma, as empresas podem proteger seus clientes, garantindo que apenas componentes autênticos sejam colocados. em circulação. Ao mesmo tempo, tem um efeito positivo na imagem da marca se for possível provar que os produtos são autênticos.
Schaeffler como exemplo de sucesso do Código Data Matrix GS1
Um exemplo claro do uso bem-sucedido do Código Data Matrix GS1 é a empresa Schaeffler, conhecida internacionalmente principalmente na área de rolamentos. A Schaeffler baseia-se nas normas GS1 para rotular os seus produtos de forma clara e permanente.
“Ao rotular os componentes dos rolamentos com um DMC único, a Schaeffler cria os pré-requisitos para a criação de um gémeo digital para os seus produtos ferroviários.” Isto mostra a importância que o conceito de gémeo digital tem agora: a Schaeffler está assim a implementar um negócio flexível, escalável e holístico.” modelo da Indústria 4.0. Além disso, a rotulagem simplifica significativamente a troca de informações entre fornecedores de componentes, fabricantes de veículos e operadores. Se sensores e sistemas de telemetria estiverem integrados aos rolamentos, você poderá ver em tempo real se um componente ainda está em perfeitas condições ou se apresenta sinais de desgaste.
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Indústria 5.0: Sinergia entre pessoas e máquinas
Esta abordagem, que combina rotulagem de produtos, gêmeo digital, IoT e processamento de dados baseado em nuvem, não é apenas voltada para o futuro, mas também importante para a visão da Indústria 5.0. Enquanto a Indústria 4.0 visa principalmente a ligação em rede e a automatização da produção, a Indústria 5.0 coloca novamente as pessoas no centro. Trata-se de humanos e máquinas se complementando e apoiando uns aos outros. As pessoas assumem tarefas criativas, de planejamento ou controle, enquanto as máquinas realizam o trabalho rotineiro.
O Código Data Matrix GS1 atua como uma “ponte” entre os dois mundos. Graças à rotulagem clara e ao gerenciamento transparente de dados, as pessoas – por exemplo, técnicos de serviço ou operadores de instalações – podem interagir de forma eficiente com sistemas altamente automatizados sem perder o controle dos processos complexos.
Manutenção preditiva através da integração de dados de sensores
“Manutenção preditiva: vincular os dados do DMC aos dados dos sensores permite a manutenção preditiva e a otimização dos processos operacionais.” Este princípio mostra o enorme potencial que surge do uso generalizado de tais tecnologias.
Por exemplo, a manutenção planeada pode ser programada com precisão se os dados do sensor sugerirem que determinadas peças atingirão em breve os seus limites de tolerância. Isso permite que os tempos de inatividade não planejados sejam minimizados e a utilização da produção seja maximizada. Além disso, informações em tempo real muitas vezes podem ser usadas para determinar antecipadamente se a otimização do processo ou os ajustes do produto fazem sentido, antes que ocorram falhas dispendiosas.
Potencial para empresas através do Código Data Matrix GS1
No geral, a utilização do Código Data Matrix GS1 em conjunto com Digital Twins, IoT e os princípios da Indústria 4.0 e 5.0 resulta em inúmeras vantagens para empresas de uma ampla gama de indústrias. Isto começa com uma melhor rastreabilidade e combate à falsificação e estende-se ao desenvolvimento de novos modelos de negócios. Por exemplo, os prestadores de serviços podem oferecer-se para monitorizar continuamente os produtos com base em análises extensivas e cobrar ao cliente apenas pela utilização real – um modelo chamado de pagamento por utilização. Esta flexibilidade e capacidade de adaptação às mudanças nas condições do mercado revelam-se essenciais para se manter à frente da concorrência.
Importância para grandes e pequenas empresas
Grandes fabricantes como a Schaeffler demonstram que estas normas foram testadas na prática e aplicadas com sucesso. Mas também é aconselhável que as pequenas e médias empresas tratem o tema do Código Data Matrix GS1 numa fase inicial. Estas empresas são frequentemente integradas como fornecedores em cadeias de abastecimento globais que funcionam de acordo com padrões uniformes. Quem não consegue acompanhar corre o risco de perder encomendas importantes ou de ser excluído de determinados mercados.
No entanto, graças à crescente padronização e à disponibilidade de soluções de marcação profissionais, já não é uma ciência espacial marcar os seus próprios produtos com um código de matriz de dados e configurar os processos correspondentes.
Flexibilidade e inovação através da padronização
Na sua busca pela digitalização e competitividade, a indústria técnica não pode prescindir de uma ferramenta como o Código Data Matrix GS1. Com uma solução de etiquetagem compacta, robusta e versátil, informações abrangentes estão disponíveis para todos os envolvidos na cadeia de valor - desde o fabricante até o fornecedor de logística e o pessoal de manutenção.
Esta informação pode, por sua vez, ser integrada em sistemas inteligentes para concretizar processos mais eficientes, melhor garantia de qualidade e modelos de negócios inovadores. “Ao utilizar o Código Data Matrix GS1 em conjunto com gémeos digitais e tecnologias IoT, as empresas da indústria técnica podem garantir de forma sustentável a sua competitividade e posicionar-se de forma ideal para os desafios da Indústria 4.0 e 5.0.”
O exemplo da Schaeffler destaca de forma particularmente impressionante como um conceito de marcação bem pensado e aplicado de forma consistente pode inaugurar um novo nível de digitalização e, ao mesmo tempo, abrir um novo potencial de criação de valor.
O futuro pertence às empresas que reconhecem estas oportunidades e fazem pleno uso delas - e o Código Data Matrix GS1 é mais do que apenas um pequeno código num componente. É a chave para um novo nível de criação de valor em rede e o motor para o avanço da industrialização, no centro da qual pessoas, máquinas e dados operam numa interacção altamente eficiente e inteligente.
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