Traceability wird ein immer wichtigeres Thema für die Industrie. Die Gründe dafür sind klar: man kann dadurch Kosten sparen und die Digitalisierung stärken. Mittlerweile gibt es einige Optionen, wie man Traceability im Unternehmen umsetzen kann und jede davon bringt ihre Vor- und Nachteile. Im Folgenden haben wir die gängigsten Methoden aufgeführt und ihre verschiedenen Aspekte beleuchtet.

1. Seriennummer

Grundlegend für jede Art der Traceability sind Seriennummern. Jedes Serienteil bekommt eine eindeutige Ziffernfolge zugeordnet, z.B. durch einen Druck, eine Gravur oder ein Etikett. Zu jeder dieser Seriennummer können dann separat Informationen zum Objekt, seiner Herstellung und seinem bisherigen Weg hinterlegt werden. Durch Lesegeräte oder die Eingabe der Nummer in ein Programm können diese Informationen jederzeit abgerufen werden.

Der größte Vorteil von Seriennummern ist, dass sie problemlos von Menschen gelesen und verstanden werden können. Dies ermöglicht eine einfache Handhabung. Im Vergleich mit codierten Markierungen wie Barcodes oder Data-Matrix-Codes sind die verwendeten Ziffern jedoch relativ komplex, was sowohl das Aufbringen, als auch die automatisierte Auswertung erschwert. In der industriellen Praxis werden Seriennummern daher in der Regel nur eingesetzt, wenn eine menschenlesbare Markierung erforderlich ist.

2. Barcode

Barcodes sind besonders aus dem Einzelhandel sehr bekannt, wo sie sowohl beim automatischen Abkassieren der Kunden, als auch in der Inventur eingesetzt werden. Auch beim Tracking in der Logistik, z.B. beim Paketversand, kommen sie oft zum Einsatz. Aber auch im Bereich Traceability in der Industrie werden sie gerne verwendet.

Bei Barcodes wird die Serien- oder Produktnummer über eine Folge von unterschiedlich breiten Streifen in zwei unterschiedlichen Farben (meist weiß und schwarz) dargestellt. Dieser binäre Strichcode kann einfach auf Objekte aufgebracht werden und sehr leicht und zuverlässig von Scan-Geräten gelesen werden. Häufig wird die Serien- oder Produktnummer noch einmal als Zahlenfolge unterhalb des Barcodes mit angebracht. Dadurch kann sowohl eine gute Maschinenlesbarkeit, als auch eine gute Lesbarkeit für den Menschen erreicht werden.

Der größte Nachteil von Barcodes ist deren begrenzte Speichermenge. Wenn komplexere Daten als Barcode codiert werden, wird dieser unhandlich lang. Deswegen haben 2D-Codes wie der QR-Code oder der Data-Matrix-Code in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen haben.

3. QR-Code und Data-Matrix-Code (DMC)

Anstatt als Folge unterschiedlich breiter Linien, können Informationen auch durch die Anordnung als Punkte auf einer Fläche dargestellt werden. Dies ermöglicht eine deutlich kompaktere Repräsentation der Daten. Diesen Umstand machen sich sowohl QR-Codes als auch Data-Matrix-Codes (DMC) zu eigen. Der Unterschied liegt vor allem in der Größe: Während QR-Codes etwas leichter auszulesen sind, brauchen DMCs um 20 % weniger Fläche, um die nötigen Informationen abzuspeichern und werden aus diesem Grund gerne in der Industrie angewandt.

Ähnlich wie Seriennummern und Barcodes, kann man Data-Matrix-Codes (DMC) entweder auf einen Aufkleber aufdrucken und auf das Produkt aufbringen, direkt auf das Bauteil drucken oder sie in das Bauteil eingravieren. Mittlerweile sind lasergravierte DMCs die in der Industrie am weitesten verbeiteste Art der Einzelteilrückverfolgung. Jedoch stellen die Aufbringungsarten keine perfekte Lösung der Traceability dar.

Aufkleber sind mit hohem Materialverbrauch verbunden. Außerdem benötigen Etiketten eine relativ große Fläche, um angebracht werden zu können und können teilweise einfach wieder entfernt werden. Sowohl bei Etiketten als auch bei Drucken passiert es außerdem, dass der Aufdruck verschmiert – oder der Code anderweitig beschädigt – und dadurch unleserlich wird. Damit eignen sich Druck und Etikett nicht immer für Bauteile in der Industrie.

Lasermarkierungen benötigen kein Material und können auch auf deutlich kleineren Flächen aufgebracht werden. Sie sind jedoch mit hohen Kosten und Aufwand verbunden. Zum einen sind Lasersysteme an sich in der Anschaffung teuer. Weiter müssen Sicherheitsbestimmungen eingehalten werden und zum Teil auch spezielle Absaug-Vorrichtungen in der Produktion integriert werden. Außerdem ist die zugrundeliegende Prozessführung komplizierter. Es müssen die richtigen Parameter für die Beschriftung gefunden und eingestellt werden. Gerade bei komplexen Bauteil-Geometrien kann dies schwierig sein. Auch die Laserintensität ist ein Thema. Ist sie zu stark eingestellt, besteht die Gefahr, das Objekt durch den direkten Eingriff zu beschädigen. Bei einer zu schwachen Einstellung könnte die Markierung bei üblichem Gebrauch erodieren und unleserlich werden.

Aufgebrachte Seriennummern, Barcodes und DMCs leiden dazu auch noch am Kopierrisiko. Sie sind leicht nachzuahmen. Das kann dazu führen, dass Fälschungen nicht vom eigenen Produkt unterschieden werden.

4. RFID

Eine weitere Möglichkeit für die Rückverfolgung sind RFID-Tags (= radio-frequency identification). Dabei wird ein einfacher Chip auf dem Objekt angebracht, der durch Radiowellen aktiviert werden kann. Spezielle Lesegeräte erhalten dann ein Antwortsignal des Chips, in dem Informationen über das Objekt enthalten sein können.

Auch bei RFID-Tags muss zur Aufbringung genug Oberfläche zur Verfügung stehen. RFID-Tags können in das Material des Bauteils eingeschlossen werden, was jedoch einen hohen Prozessaufwand bedeutet. Eine Alternative ist das Aufkleben, z.B. über ein Etikett. Hier besteht jedoch, wie bei anderen Verfahren, die Gefahr des Verlustes und der Beschädigung, wodurch eine Traceability unmöglich wird.

Wird eine Einzelteilrückverfolgung durch RFID-Tags angestrebt, kann es schnell kostspielig werden. Auch wenn durch moderne Druckverfahren die Herstellungskosten für einen RFID-Tag stark gefallen sind, so liegen sie immer noch über den vergleichbaren Kosten für die herkömmlichen Markierungsverfahren, insbesondere wenn jeder Chip individuelle Daten enthalten soll. Aus diesem Grund werden vor allem Chargen anhand von RFID-Tags rückverfolgt. Jedoch verliert man dadurch die umfängliche Kontrolle bei Rückrufaktionen und die Möglichkeit einen digitalen Zwilling für jedes Einzelteil zu implementieren.

5. Digitaler Fingerabdruck

Der digitale Fingerabdruck von Detagto ist ein neues und innovatives Verfahren in der Traceability. Anstatt eine Markierung aufzubringen werden individuelle Strukturen auf der Oberfläche von Bauteilen genutzt. Allein diese Oberflächen der einzelnen Teile reichen aus, damit das System das Objekt wiedererkennen und zuordnen kann. Die Strukturen entstehen dabei im normalen Herstellungsprozess der Bauteile und müssen somit nicht durch einen zusätzlichen Prozessschritt aufgebracht werden. Sie formen sich durch zufällige Vorgänge und sind daher bei jedem Bauteil immer etwas anders. Dadurch ist der digitale Fingerabdruck sowohl markierungsfrei als auch fälschungssicher.

In der Produktion muss zum Einsatz des digitalen Fingerabdrucks lediglich mit einer handelsüblichen Industriekamera eine Aufnahme der Bauteil-Oberfläche angefertigt werden. Ein spezieller Algorithmus erstellt anschließend aus dem Bildmaterial den eigentlichen Fingerabdruck. Dieses wird gemeinsam mit den bauteilspezifischen Daten (z.B. Seriennummer, Auftrag, Produktionsparametern) abgespeichert. Der ganze Prozess ist dabei sehr schnell und erreicht hohe Taktzeiten.

Wenn man das Bauteil später wiedererkennen möchte, muss man es lediglich erneut fotografieren. Das System erzeugt erneut den digitalen Fingerabdruck und vergleicht diesen mit der Datenbank. Da das gesamte Verfahren extrem robust ist, funktioniert das auch dann noch, wenn das Bauteil durch Oberflächenveränderungen wie Schmutz oder Kratzer verändert wurde.

Im Gegensatz zu anderen Methoden der Traceability braucht man für den digitalen Fingerabdruck keine großen Maschinen oder komplexe Prozesse, die Implementierung geht einfach und schnell. Eine Nachrüstung einer bereits laufenden Produktionslinie ist simpel umsetzbar.

Sie interessieren sich für den digitalen Fingerabdruck von Detagto? Gerne besprechen wir zusammen mit Ihnen Ihren Anwendungsfall. Kontaktieren Sie uns gerne!