Die Matrix 4.0
Was man für die Erfindung eines verrückten Wissenschaftlers halten könnte, ist in Wirklichkeit ein Wendepunkt in der Branche. Das Sandvik-Unternehmen Seco verbessert durch die Verwendung von Data-Matrix-Codes auf seinen Produkten die Rückverfolgbarkeit und Nachhaltigkeit.
Im Seco-Innovationslabor in Fagersta, Schweden, könnte man den F&E-Techniker Jan Gravningsbråten leicht für einen verrückten Wissenschaftler halten. Er ist umgeben von blinkenden roten Lasern, Tabletts mit Wendeplatten unter Beobachtung, Diagnosegeräten und zahllosen anderen Messgeräten, die alle seiner laufenden Arbeit mit Data-Matrix-Codes dienen.
“This is a game changer,” says Jan Gravningsbråten, head of R&D at Seco Tools. “It’s about optimizing the whole business.”
Gravningsbråtens aktuelle Arbeit entstand aus einem "Heureka"-Moment vor drei Jahren, als er die Idee hatte, dass, wenn Data-Matrix-Codes auf jede einzelne von Seco produzierte Wendeschneidplatte und jedes Haltewerkzeug gelasert werden könnten - etwa 50 Millionen pro Jahr -, die Vorteile für das Unternehmen in Bezug auf Rückverfolgbarkeit und Nachhaltigkeit während des gesamten Lebenszyklus eines Produkts unermesslich sein würden. Drei Jahre später ist seine Idee für die beliebte Turbo 16-Familie der Vierkantfräser von Seco Wirklichkeit geworden.
In echter F&E-Manier
Mit der frühzeitigen Unterstützung von Sina Vosough, Seco's Vizepräsidentin für Forschung und Entwicklung, die grünes Licht für Gravningsbråtens Idee gab, machten er und sein Kollege Micael Baudin sich an die Arbeit, einen patentierten druckbaren Data-Matrix-Code zu entwickeln, der auf die Turbo 16-Vierkantschneider angewendet werden kann. Außerdem entwickelte das Team interne und externe Smartphone-Apps zum Lesen dieser Codes.
Wir haben jetzt eine vollständige Rückverfolgbarkeit für jedes einzelne Turbo 16-Stück.
Wie der bekanntere QR-Code ist ein Data-Matrix-Code ein quadratischer, zweidimensionaler Code, der, sobald er auf eine freie Oberfläche eines Einsatzes oder Haltewerkzeugs geätzt wurde, leicht von Lasern und Smartphone-Kameras gelesen werden kann. Im Gegensatz zu herkömmlichen Strichcodes sind Data-Matrix-Codes vielseitiger und können mehr sachdienliche Informationen über das jeweilige Teil enthalten.
Unlike more traditional bar codes, data matrix codes are more versatile and can contain more pertinent information about the specific part, in this case inserts.
Das Anbringen dieser Codes auf Einsätzen und Werkzeugen war ein Versuch-und-Irrtum-Prozess, räumt Gravningsbråten ein, und er hütet sich, die inzwischen patentierte "Geheimsoße" hinter dem Verfahren zu verraten. Aber er sagt, dass die Gewährleistung der Lesbarkeit nach normaler Abnutzung beim Kunden eine der Herausforderungen war.
Gravningsbråten entschied sich für eine Reihe von 10 Milliarden Zahlen, die durch die Codes repräsentiert werden sollten: "Das entspricht der Produktion von 120 Jahren", sagt er. Jeder Nummer wurden Eigenschaften in Bezug auf die Materialqualität zugewiesen, was für das Recycling wichtig ist, und auch, wo, wie und wann das Stück hergestellt wurde.
Vollständige Rückverfolgbarkeit
Zur Demonstration öffnet Gravningsbråten die interne Seco-App "How R U" auf seinem Smartphone. Durch Scannen/Fotografieren des Data-Matrix-Codes auf einer Einlage - manche sind nur 1,2 Millimeter breit - kann Gravningsbråten CAD-Zeichnungen des Stücks abrufen und herausfinden, wie viel Strom bei der Produktion verbraucht wurde, wie hoch die CO2 Emissionen sind und sogar, wo im Sinterofen das Stück platziert wurde, da dies eine winzige, aber wichtige Rolle für die endgültige Leistung des Stücks spielt.
Das Wissen über jedes einzelne Produkt ist so detailliert, dass die Kunden über die Seco Assistant App auch die entsprechenden Informationen für ihre eigenen Prozesse abrufen können.
"Wir haben jetzt eine vollständige Rückverfolgbarkeit jedes einzelnen Turbo 16-Stücks in unserer Produktion und während seines gesamten Lebenszyklus", sagt Gravningsbråten, "das war vorher nicht der Fall - ganz im Gegenteil."
Er erklärt, dass die Produktion früher chargenweise analysiert wurde, und wenn etwas nicht in Ordnung war, musste die ganze Charge verschrottet werden, wodurch wertvolle Ressourcen verschwendet wurden.
Aber jetzt haben wir die Werkzeuge, um uns voll und ganz in diese Kreislaufwirtschaft einzubringen
"Wir hatten keine Ahnung", sagt Gravningsbråten, der schätzt, dass dank der vollständigen Rückverfolgbarkeit, die die Data-Matrix-Codes bieten, nun jedes Jahr eine Menge Ressourcen im Produktionsprozess eingespart werden: "Mit anderen Worten", sagt er, "ein Produktionsfehler kann nun auf individueller Ebene aufgedeckt werden, und diese Daten können in den F&E-Prozess zurückgeführt werden."
Industrie 4.0
R&D technician Jan Gravningsbråten
Das Seco-Team denkt derzeit über eine Reihe weiterer Verbesserungen nach, wie z. B. das Recycling von Einsätzen. Mit Hilfe dieser Data-Matrix-Codes können die Einsätze und ihre verschiedenen Metallverbindungen durch einfaches Scannen der Codes schnell in die jeweiligen Sorten - Chrom, Titan, Kobalt, Karbide und so weiter - sortiert werden.
"Wie eine Münzsortiermaschine in einer Bank war dieser Prozess früher nicht kosteneffizient", sagt Gravningsbråten, "aber jetzt haben wir die Werkzeuge, um uns voll und ganz auf die Kreislaufwirtschaft einzulassen, und mit dieser Rückverfolgbarkeit sind wir nun bestens gerüstet für das, was man Industrie 4.0 nennt. Der nächste Schritt ist die Ausweitung auf andere Produktfamilien."