Trends in der industriellen Kennzeichnungsbranche

Die Digitalisierung industrieller Prozesse erfordert eine intelligente und in der Darstellungsqualität hochwertige Kennzeichnung von Maschinen und Komponenten. Im Dienst einer vernetzten Produktion kommt der Kennzeichnung eine immer höhere Bedeutung zu und nimmt dabei immer mehr eine strategische Funktionen wahr.

Mit dem Bedeutungszuwachs der industriellen Kennzeichnung haben sich auch die Inhalte und Anforderungen an die Darstellungsqualitäten von Kennzeichen verändert.

Welche Trends und Technologien spielen heute in der industriellen Kennzeichnungsbranche eine Rolle und welche sind für Sie relevant?

Inhalte und Anforderungen an die Darstellungsqualität

Es geht dabei einerseits um die Darstellung von Symbolen, Zahlen und Buchstaben. Andererseits handelt es sich um die Darstellung von Codes (aktuell 2D-Codes), die eine Fülle an Einzelinformationen enthalten.

2D-Codes in der industriellen Kennzeichnung

2D-Codes kommen inzwischen weltweit in immer mehr Produktionsanlagen beim industriellen Kennzeichnen zum Einsatz, zum Beispiel in den Branchen Maschinenbau, Anlagenbau und Automotive. Unabhängig vom Format müssen diese Codes gut lesbar sein.

Vorteile von 2D-Codes

• Sie verhelfen in ihrer Eigenschaft als Informationsträger zur Optimierung logistischer Abläufe und damit zu mehr Wirtschaftlichkeit.
• Sie verfügen über eine größere Informationsdichte als die eindimensionalen Strichcodes und können dadurch vielseitiger eingesetzt werden.
• 2D-Codes ermöglichen bei Ausfällen und Störungen von gekennzeichneten Elementen schnelle und genaue Meldungen von der Instandhaltung an die Logistik. Ersatzteile können somit schneller beschafft und ausgetauscht werden.
• Diese Kennzeichnungsvariante fördert eine schnelle und lückenlose Dokumentation sowie Auswertung von Schadenssituationen. Instandhaltungen können ihre Abläufe dadurch ebenfalls optimieren und Zeit einsparen.
• Durch den Einsatz von 2D-Codes wird es möglich, im Maschinen- und Anlagenbau ausgewählte Komponenten oder Einzelelemente mit übergeordneten Systemen zu verlinken und somit die Produktion weiter zu vernetzen.
• Im Unterschied zu Strichcodes sind sie bei leichter Schadhaftigkeit noch lesbar. Wobei Anwender eine hohe Beständigkeit sowie eine möglichst kontrastreiche Darstellung und damit eine einfache Ablesbarkeit fordern.
• Ein 2D-Code kann grundsätzlich mit allen gängigen Kennzeichnungsverfahren hergestellt werden. Zentrales Qualitätskriterium ist dabei (wie beim Strichcode) ein hoher Kontrast.
• In der Darstellungsgröße gibt es für den 2D-Code nach oben kaum Grenzen, solange Lesegeräte das Bild formatfüllend und differenziert aufnehmen können. Es wurden schon Plakatwände und ganze Häuserfassaden mit einem einzigen QR-Code versehen.

Wenn es allerdings in die umgekehrte Richtung geht, wird die Sache komplizierter: Bei industriegängigen kleinen und kleinsten Schildformaten steigen viele Kennzeichnungsverfahren aus.

Denken Sie über einen Einsatz von 2D-Codes im Maschinen- und Anlagenbau oder in der Automobilindustrie nach?

Profitieren Sie von einer genauen Bedarfsanalyse im Vorfeld und beantworten Sie für sich folgende Fragen, die Sie leichter zum Ziel und zu Ihrer Entscheidungsfindung führen:

• Was sollen einzusetzende 2D-Codes leisten?
• Welche Elemente und Kennzeichnungsträger sollen damit versehen werden?
• Welche Kennzeichnungsverfahren kommen für den ermittelten Bedarf in Betracht, bzw. welche Beschaffungsmöglichkeiten für Kennzeichen mit 2D-Codes bieten sich an?
• Können die 2D-Code-Kennzeichen im eigenen Haus hergestellt werden, oder ist dazu ein externer Dienstleister zu beauftragen?

Klare Kriterien für die Darstellungsqualität von 2D-Codes

Um die Darstellungsqualität von 2D-Codes und die damit verbundene Leistungskraft unterschiedlicher Kennzeichnungsverfahren differenziert und zuverlässig beurteilen zu können, kommen zwei wichtige Normen zum Einsatz, die die Maßstäbe zur Bewertung von 2D-Code-Darstellungen festlegen:

1. DIN ISO/IEC 16022
2. DIN ISO/IEC 15415

Die Norm DIN ISO/IEC 16022 definiert Prüfkriterien hinsichtlich der Lesbarkeit von DataMatrix-Codes unabhängig von unterschiedlichen Systemen und Herstellern der Kennzeichnungs- sowie der Prüfgeräte.

Quelle: www.bci-gmbh.de

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Quelle: www.bci-gmbh.de

RFID/NFC als zusätzliche Funktionen beim Kennzeichnen

Müssen Ihre Kennzeichnungsinhalte regelmäßig aktualisiert werden? Finden Ihre Kennzeichen den Einsatz in Kommunikationsnetzwerken? Dann ist diese Technologie etwas für Sie!

Die RFID-Kennzeichnungstechnologie ist ein echter Gewinn, wo Kennzeichnungsinhalte regelmäßig aktualisiert werden. Es können immer wieder neue veränderbare Informationen gespeichert werden.

Die RFID-Kennzeichnungstechnologie (Radio-Frequency-Identification) mit speicherfähigen elektronischen Datenträgern und das darauf basierende NFC-Verfahren (Near Field Communication) kommen vor allem dort zum Einsatz, wo Kennzeichnungsinhalte regelmäßig aktualisiert werden und Kennzeichen ihren Einsatz als Medien in Kommunikationsnetzwerken finden.

Der Begriff bezeichnet Sender-Empfänger-Systeme. Standardmäßig wird der RFID-Sender (Transponder) in passiver Bauweise ausgeführt. Das Lesegerät sendet das Auslesefunksignal zum RFID-Chip und versorgt den Chip dadurch mit Energie. So können von dort die gespeicherten Daten zum Lesegerät gesendet werden. Für das Auslesen von RFID-Systemen ist kein Sichtkontakt nötig.

Anders als bei Barcodes, bedarf es zum Ablesen keiner präzisen Ausrichtung des gekennzeichneten Objekts. Der Hauptvorteil von RFID-Transpondern gegenüber DataMatrix- oder QR-Codes liegt darin, dass neben einer unveränderbaren Seriennummer (Identifikationscode) immer wieder neue veränderbare Informationen gespeichert werden können.

RFID: Aufwand und Nutzen

Da der Aufwand für die Produktion- und Handhabung von RFID-Kennzeichen beträchtlich ist, muss bei der Erwägung eines Einsatzes gründlich überdacht werden, ob der Kostenaufwand in einem angemessenen Verhältnis zum angestrebten Nutzen steht.

Sollten Sie über einen Einsatz nachdenken, sollten Sie von Kosten ausgehen, die bei circa 1.000 € für Lese- und Schreibsystem für RFID-Transponder beginnen. Die Transponder selbst können aktuell für circa 0, 80 € bis 1,20 € erworben werden. Dazu kommt der Arbeitsaufwand für das jeweilige Auslesen und Neuprogrammieren.

RFID: Anwendungsfelder und Funktionen

Im Maschinenbau kann man RFID-Transponder in Typenschilder integrieren.

• Eine auswechselbare Baugruppe hat so beispielsweise in einer Maschine ein intelligentes, um RFID ergänztes Typenschild, welches innerhalb der Maschine mit einem Lese- und Schreibkopf erkannt wird.
• Damit kann die Maschine erkennen, welche Baugruppe gerade eingebaut ist und kommt so in die Lage, automatisch die für diese Baugruppe festgelegten Einstellungen zu tätigen.
• Die Umrüstzeiten sind auf diese Weise entscheidend zu reduzieren.
• Je komplexer die Maschine, desto mehr Umrüstzeit kann durch RFID eingespart werden.
• Durch den RFID-Transponder kann die gesamte Dokumentation, die Maschineneinrichtung und die Wartung von Baugruppen wesentlich zeitsparender bewerkstelligt werden.
• Die Fehlerquote wird durch den Einsatz von RFID-Transpondern minimiert.

 Auch im Anlagenbau für die chemische Industrie kommt die RFID-Technologie bereits zum Einsatz.

• Durch die Möglichkeit, Transponder mit sehr resistenten Kunststoffgehäusen herzustellen, können sie auch gut in extrem strapazierenden Umgebungen zum Einsatz kommen.
• An Schlauchkupplungen wird die RFID-Technik eingesetzt, um ein Verwechseln von Anschlussschläuchen beispielsweise bei einer Befüllung von Chemikalientanks auszuschließen.
• Erkennt die Steuerung der Anlage eine nicht zuordenbare oder falsche Kennzeichnung an den Schläuchen oder Schlauchkupplungen, wird ein Alarm ausgelöst.
• Das zugehörige Sperrventil bleibt dann geschlossen und verhindert jedes Befüllen.

RFID ist in der chemischen Industrie in Bezug auf die strenge Dokumentationspflicht ein Gewinn.

• So können auf Betriebsmittelkennzeichen mit RFID-Transponder nicht nur die Betriebsmittelkenndaten gesichert werden, sondern es wird damit ebenso möglich, die jeweils aktuellen Prüfdaten der letzten Prüfung und den Namen der Person abzuspeichern, die diese Prüfungen durchgeführt hat.

NFC-Verfahren: Der Funkstandard zur drahtlosen Datenübertragung

Das NFC-Verfahren (Near Field Communication) ist ein neuer Funkstandard zur drahtlosen Datenübertragung. Es geht hier um eine Kommunikation zwischen zwei Elementen, die sich nahe beieinander befinden, was ein Abhören oder eine andere Intervention von außen erschwert bzw. verhindert. Die Übertragungsreichweite bei diesem speziell genormten Nahfeld-Kopplungsverfahren darf maximal 10 cm betragen. Ebenso sind nur Frequenzen von 135 kHz und 13,65 MHz in der zugehörigen Normung festgeschrieben.

NFC: Aufwand und Nutzen

Genutzt wird diese Form der RFID-Technik bei sicherheitsrelevanten Anwendungen, wie z.B. bei kontaktlosem Bezahlen, Personalausweisen, Wegfahrsperren und vielem mehr.

NFC: Anwendungsfelder und Funktionen

NFC bietet eine schnelle und sichere Möglichkeit, um Daten mit dem Smartphone zu übertragen. Damit wird das Verfahren unter anderem auch für die Kommunikation von Endkunden mit Produzenten bzw. Wartungsbetrieben interessant. So können beispielsweise bei Störungen im Bereich Heizung/Sanitär vom Kunden via NFC alle relevanten Daten des betroffenen Geräts erfasst und an den Wartungsbetrieb übermittelt werden, was eine Fernanalyse ermöglicht und gezielte Reparaturarbeiten beschleunigt.

Ausblick: 3D-Druck

Mithilfe des 3D-Druck-Verfahrens könnten die Kennzeichen in nur einem einzigen Arbeitsschritt gefertigt werden. Dreidimensionale Gegenstände entstehen durch das Auftragen von Material, das Schicht für Schicht geschichtet wird; die Kennzeichen-Inhalte entstehen dabei im gleichen Arbeitsschritt.

Noch ist 3D-Herstellung von Kennzeichen nicht realisierbar, da es bis dato nicht wirtschaftlich machbar ist.