Publicat pe: 22 decembrie 2024 / Actualizat pe: 22 decembrie 2024 – Autor: Konrad Wolfenstein
Codul Matriceal de Date (DMC) în Industria 4.0 și 5.0 – Industria tehnică trece printr-o schimbare profundă – Imagine: Xpert.Digital
Rolul codului GS1 Data Matrix în industria tehnică
Cerințele tot mai mari ale Industriei 4.0 și 5.0
Industria tehnologică trece printr-o schimbare profundă, impulsionată semnificativ de inovații precum Codul Matrice de Date GS1 (DMC). În era Industriei 4.0 și a conceptului emergent de Industrie 5.0, cerințele impuse companiilor sunt în continuă creștere datorită cererii tot mai mari de procese extrem de digitalizate, sigure și fiabile. Produsele nu ar trebui doar să fie identificabile în mod unic, ci, în mod ideal, să fie integrate și în sisteme IT complexe pentru a permite analiza cuprinzătoare a datelor, automatizarea inteligentă și noi modele de afaceri. Codul Matrice de Date GS1 aduce o contribuție indispensabilă în acest context, deschizând numeroase oportunități pentru companii - indiferent de dimensiunea sau industria lor - pentru a-și asigura și consolida competitivitatea pe termen lung.
Codul Matrice de Date GS1 ca bază pentru transformarea digitală
„Utilizarea codului GS1 Data Matrix în industria tehnică joacă un rol crucial în asigurarea competitivității în contextul gemenilor digitali, IoT, Industriei 4.0 și 5.0.” Această afirmație subliniază influența enormă pe care a câștigat-o DMC și explică de ce tot mai multe companii iau măsura de a-și adapta procesele în consecință. Codul Data Matrix nu este utilizat doar pentru a identifica produsele. Mai degrabă, creează fundația pentru digitalizarea și interconectarea completă a tuturor informațiilor necesare pentru fabricație, livrare, operare și întreținere.
Stocare compactă a datelor în cel mai mic spațiu
Un factor cheie în popularitatea codului GS1 Data Matrix este formatul său, care poate stoca o multitudine de informații într-un spațiu foarte mic. Pentru ansambluri complexe sau piese foarte mici, cum ar fi șuruburi sau componente electronice, toate datele relevante pot fi stocate fără probleme majore. În industria tehnică, este obișnuit ca un singur produs să fie format din nenumărate componente individuale. Dacă fiecare dintre aceste componente este marcată clar și trasabilă, este ușor de determinat când și unde a fost fabricată, ce lot sau lot a fost utilizat și când, de exemplu, este programată următoarea programare de întreținere. Datele senzorilor pot fi, de asemenea, accesate și atribuite în orice moment într-un sistem de nivel superior, pur și simplu prin citirea codului și conectarea datelor.
Robustețe și fiabilitate în condiții dificile
O caracteristică cheie a codului Data Matrix este robustețea sa, permițând citirea corectă chiar și în cazul unor deteriorări minore. Acest lucru este deosebit de important în mediile expuse la contaminare, abraziune sau alte solicitări. Prin urmare, în industria prelucrării metalelor sau pentru aplicații în aer liber, este un avantaj clar să ai un cod care funcționează fiabil chiar și în condiții mai puțin ideale. Atunci când componentele sunt expuse la temperaturi ridicate, umiditate sau substanțe chimice, pot apărea rapid zgârieturi sau alte uzuri. Datorită mecanismelor speciale de corectare a erorilor, codul GS1 Data Matrix asigură că citirea rămâne posibilă în majoritatea cazurilor. Acest lucru elimină necesitatea remarcarii sau înlocuirii costisitoare a componentelor, economisind atât bani, cât și eficientizând procesele.
Marcare permanentă prin marcare directă a pieselor (DPM)
Un alt punct relevant este posibilitatea marcării directe a pieselor (DPM). În acest caz, codul este aplicat permanent pe componentă, de exemplu, prin gravare, marcare cu laser sau microperforare. Acest lucru asigură că marcajul rămâne intact pe întreaga durată de viață a produsului. Acest lucru este deosebit de important pentru componentele supuse unor solicitări mari sau care necesită timpi lungi de funcționare. Astfel de soluții cresc transparența și trasabilitatea pe parcursul întregului ciclu de viață al produsului, ceea ce este de o importanță considerabilă nu numai pentru producție și logistică, ci și pentru întreținere și gestionarea reclamațiilor.
Standarde și eficiență în producția în rețea
Capacitatea de a captura și stoca date în mod fiabil este doar o față a monedei. Pentru a integra acest proces într-un context complet conectat în rețea, sunt esențiale standarde deschise și stabilite. „Codul Matrice de Date GS1 este caracterizat prin eficiență a spațiului, versatilitate, robustețe și identificare directă.” Aceste caracteristici au contribuit la transformarea DMC într-un standard de facto în multe domenii tehnice. Prin utilizarea sistemului GS1, datele sunt atribuite în mod unic și pot fi identificate la nivel global, fără suprapunere. În acest scop, GTIN-ul (Global Trade Item Number - Numărul global al articolului comercial) sau un număr de serie este încorporat în cod pentru a identifica în mod unic fiecare produs sau componentă.
Gemeni digitali: Integrare și optimizare
DMC devine deosebit de valoros atunci când este integrat în concepte mai largi, cum ar fi Geamănul Digital. Un Geamăn Digital este o reprezentare virtuală a unui produs real care conține toate informațiile relevante despre proprietățile, starea și istoricul său. Aceste date pot fi stocate în cloud și conectate în rețea cu alte sisteme. „Identificarea unică furnizată de DMC formează baza pentru crearea de gemeni digitali ai produselor și componentelor.” Companiile care își marchează componentele cu un cod Data Matrix individual au avantajul crucial de a putea accesa informații actualizate în orice moment. Aceste informații pot fi apoi utilizate în analize, de exemplu, pentru a optimiza intervalele de întreținere sau pentru a prezice când este probabil ca o componentă să necesite înlocuirea (întreținere predictivă).
Digitalizare prin cod DataMatrix
Codul DataMatrix servește drept identificator unic și neechivoc al produsului, punând bazele dezvoltării unui lanț de aprovizionare digital. La Schaeffler, fiecare rulment este marcat cu un DMC individual , permițând o trasabilitate perfectă de la producător la operator.
Crearea de gemeni digitali
Folosind DMC, companiile pot crea gemeni digitali ai produselor lor. Aceste reprezentări virtuale combină date din diverse surse:
- Date de proiectare: modele CAD și parametri de performanță
- Date de producție: Valori măsurate și informații de fabricație
- Date logistice: Locația și starea livrării produselor
Aceste modele de date complete permit clienților să cartografieze și să simuleze complet digital utilajele lor.
Avantajele integrării
Integrarea produselor în gemeni digitali oferă mai multe avantaje:
- Întreținere optimizată: Costurile de întreținere pot fi reduse, iar fiabilitatea sistemelor poate fi crescută.
- Eficiență sporită: Clienții pot evalua rapid diferite configurații și pot optimiza performanța.
- Trasabilitate îmbunătățită: Întregul ciclu de viață al unui produs poate fi urmărit, ceea ce este util în special pentru întreținerea și înlocuirea componentelor.
- Decizii bazate pe date: Datele extinse permit luarea unor decizii bine informate în dezvoltare, producție și operare.
Standardele GS1 și IoT
Utilizarea standardelor GS1, cum ar fi codul DataMatrix, este crucială pentru implementarea soluțiilor IoT:
- Identificare uniformă: Numerele de identificare GS1 permit identificarea unică a obiectelor, mașinilor și persoanelor.
- Interoperabilitate: Standardele GS1 acționează ca un limbaj comun pentru schimbul de date între diferite sisteme și companii.
- Conectarea cu gemenii digitali: Legătura digitală GS1 permite conectarea obiectelor fizice cu reprezentările lor digitale.
Prin utilizarea acestor standarde, companii precum Schaeffler își pot integra perfect produsele în ecosistemele digitale și, astfel, pot beneficia de avantajele Industriei 4.0.
Integrare perfectă în sistemele IoT
Analiza aplicațiilor IoT dezvăluie un alt aspect relevant. Internetul Lucrurilor (IoT) se referă la dispozitive și mașini conectate în rețea care pot face schimb independent de date sau pot declanșa acțiuni. Atunci când un produs este integrat într-un astfel de sistem IoT prin intermediul unui cod Data Matrix, informațiile despre acel produs pot fi colectate sau actualizate automat. De exemplu, o mașină aflată în producție poate recunoaște ce componentă este instalată în prezent și poate ajusta procesul de fabricație în consecință. „Codul permite integrarea perfectă a produselor în Internetul Lucrurilor, acționând ca o interfață între lumea fizică și cea digitală.” Acestea sunt denumite „sisteme ciber-fizice”, care formează o bază centrală a Industriei 4.0 și 5.0.
Legat de asta:
Avantajele Codului Matriceal de Date GS1 în lanțul de aprovizionare
Avantajul în lanțul de aprovizionare, adică în întregul lanț de aprovizionare, este la fel de semnificativ. Produsele pot fi scanate cu DMC-ul în fiecare etapă a lanțului valoric pentru a determina locația lor actuală, ora estimată de sosire și ce etape de procesare au fost deja finalizate. În industriile cu cerințe de securitate deosebit de ridicate, cum ar fi sectorul auto sau cel medical, codul contribuie semnificativ la protecția împotriva contrafacerilor.
„În special pe piața pieselor de schimb auto, matricea de date GS1 este utilizată ca și cod MAPP (Manufacturers Against Product Piracy - Producătorii împotriva pirateriei produselor) pentru protecție anti-contrafacere.” Acest lucru permite companiilor să își protejeze clienții, asigurându-se că doar componentele autentice intră în circulație. În același timp, are un impact pozitiv asupra imaginii mărcii atunci când produsele pot fi verificate în mod demonstrabil pentru autenticitate.
Schaeffler ca o poveste de succes a codului GS1 Data Matrix
Un exemplu excelent al utilizării cu succes a codului GS1 Data Matrix este compania Schaeffler, care este renumită la nivel internațional, în special în domeniul rulmenților. Schaeffler se bazează pe standardele GS1 pentru a-și identifica în mod unic și permanent produsele.
„Prin marcarea componentelor rulmenților cu un DMC unic, Schaeffler creează premisa pentru generarea unui gemăn digital pentru produsele sale feroviare.” Acest lucru demonstrează importanța pe care a atins-o acum conceptul de gemăn digital: Schaeffler realizează astfel un model de afaceri flexibil, scalabil și holistic, în conformitate cu Industria 4.0. În plus, marcarea simplifică semnificativ schimbul de informații între furnizorii de componente, producătorii de vehicule și operatori. Atunci când senzorii și sistemele de telemetrie sunt integrate în rulmenți, este posibil să se detecteze în timp real dacă o componentă este încă în stare perfectă sau dacă apar semne de uzură.
Legat de asta:
Industria 5.0: Sinergie între oameni și mașini
Această abordare, care îmbină identificarea produselor, gemenii digitali, IoT și procesarea datelor bazată pe cloud, nu este doar orientată spre viitor, ci și crucială pentru viziunea Industriei 5.0. În timp ce Industria 4.0 se concentrează în principal pe interconectarea și automatizarea producției, Industria 5.0 plasează oamenii din nou în centru. Este vorba despre completarea și sprijinul reciproc al oamenilor și mașinilor. Oamenii preiau sarcini creative, de planificare sau de control, în timp ce mașinile efectuează activități de rutină.
Codul GS1 Data Matrix acționează ca o „punte” între aceste două lumi. Datorită identificării sale unice și gestionării transparente a datelor, oamenii – de exemplu, tehnicienii de service sau operatorii de instalații – pot interacționa eficient cu sisteme extrem de automatizate, fără a pierde din vedere procesele complexe.
Mentenanță predictivă prin integrarea datelor senzoriale
„Întreținere predictivă: Conectarea datelor DMC cu datele senzorilor permite mentenanța predictivă și optimizarea proceselor operaționale.” Acest principiu demonstrează potențialul enorm care decurge din utilizarea pe scară largă a unor astfel de tehnologii.
Întreținerea planificată poate fi programată cu precizie maximă, de exemplu, atunci când datele senzorilor sugerează că anumite piese sunt pe cale să atingă limitele de toleranță. Acest lucru minimizează timpii de nefuncționare neplanificați și maximizează capacitatea de producție. În plus, informațiile în timp real permit adesea identificarea timpurie a necesității optimizărilor de proces sau a ajustărilor produsului, prevenind defecțiunile costisitoare.
Beneficii potențiale pentru companii prin intermediul Codului Matrice de Date GS1
Per ansamblu, utilizarea codului GS1 Data Matrix în conjuncție cu gemenii digitali, IoT și principiile Industriei 4.0 și 5.0 oferă numeroase avantaje pentru companiile dintr-o gamă largă de industrii. Aceste avantaje variază de la o trasabilitate îmbunătățită și o protecție împotriva contrafacerilor până la dezvoltarea de noi modele de afaceri. De exemplu, furnizorii de servicii pot oferi o monitorizare cuprinzătoare a produselor bazată pe analize extinse și pot factura clienții doar pentru utilizarea reală - un așa-numit model de plată pe utilizare. Această flexibilitate și adaptabilitate la condițiile de piață în schimbare se dovedesc esențiale pentru menținerea unui avantaj competitiv.
Importanța pentru companiile mari și mici
Marii producători precum Schaeffler demonstrează că aceste standarde sunt testate în practică și aplicate cu succes. Cu toate acestea, este recomandabil ca întreprinderile mici și mijlocii (IMM-uri) să se familiarizeze din timp cu codul GS1 Data Matrix. Aceste companii sunt adesea integrate ca furnizori în lanțurile globale de aprovizionare, unde se utilizează standarde uniforme. Cei care nu pot ține pasul riscă să piardă contracte importante sau să fie excluși de pe anumite piețe.
Totuși, datorită standardizării tot mai mari și disponibilității soluțiilor profesionale de marcare, marcarea propriilor produse cu un cod Data Matrix și configurarea proceselor corespunzătoare nu mai este o știință complicată.
Flexibilitate și inovație prin standardizare
Industria tehnică, în căutarea digitalizării și a competitivității, nu se poate lipsi de un instrument precum Codul Matrice de Date GS1. Cu această soluție de marcare compactă, robustă și versatilă, informații complete sunt disponibile pentru toți cei implicați în lanțul valoric - de la producători și furnizori de logistică până la personalul de întreținere.
Aceste informații pot fi apoi integrate în sisteme inteligente pentru a obține procese mai eficiente, o asigurare îmbunătățită a calității și modele de afaceri inovatoare. „Prin utilizarea codului GS1 Data Matrix în conjuncție cu gemenii digitali și tehnologiile IoT, companiile din industria tehnologică își pot asigura în mod durabil competitivitatea și se pot poziționa optim pentru provocările Industriei 4.0 și 5.0.”
Exemplul Schaeffler evidențiază în special modul în care un concept de marcare bine gândit și aplicat consecvent poate inaugura o nouă etapă a digitalizării și, în același timp, poate deschide un nou potențial de creare de valoare.
Viitorul aparține companiilor care recunosc și utilizează pe deplin aceste oportunități – iar codul GS1 Data Matrix este mai mult decât un mic cod pe o componentă. Este cheia unui nou nivel de creare de valoare în rețea și forța motrice din spatele industrializării ulterioare, în centrul căreia oamenii, mașinile și datele interacționează într-un mod extrem de eficient și inteligent.
Legat de asta: