Perché la tracciabilità è fondamentale per la produzione automotive

Nel settore automotive, la produzione è un processo complesso. Una vasta rete di fornitori spedisce i pezzi JIT per l'assemblaggio secondo i protocolli stabiliti. La tracciabilità consente a tutti gli stakeholder di individuare l'origine esatta di ogni pezzo, fino al numero di serie, al numero di lotto, all'ora e alla data di produzione, al luogo di produzione e altro ancora.

Quando un veicolo è composto da decine di migliaia di pezzi, la possibilità di rintracciare ciascuno di essi è fondamentale per una serie di motivi, tra cui:

• Accuratezza dell'assemblaggio e controllo della qualità: la garanzia di qualità richiede che i pezzi giusti siano assemblati nella sequenza corretta. La tracciabilità mediante i codici a barre garantisce che non vengano commessi errori durante l'assemblaggio.
• Tracciabilità dei pezzi dall'inizio alla fine: il miglioramento della tracciabilità dei singoli componenti consente ai produttori di comprendere meglio l'efficienza delle prestazioni fino ai pezzi più piccoli. Questi dati possono aiutare le future attività di progettazione e produzione, con l'obiettivo di massimizzare la durata e il valore netto di ciascun componente.
• Visibilità della supply chain: vasti ecosistemi di fornitori mettono a dura prova le supply chain e creano sfide, ulteriormente amplificate da fattori quali la geopolitica e cause come epidemie e disastri naturali. La capacità di tracciare decine di migliaia di pezzi è indispensabile per la resilienza delle operazioni di produzione e delle supply chain.
• Richiami di prodotti efficienti: in caso di richiamo di un pezzo difettoso, è utile poter risalire al fornitore originale, al numero di lotto e codice del componente e ad altre informazioni distintive. Anziché sprecare milioni di dollari per effettuare richiami su vasta scala, le aziende automotive possono essere più precise nel circoscrivere un sottoinsieme più piccolo di veicoli con un componente difettoso di un produttore e di un lotto specifici. Questa efficienza riduce gli sprechi, fa risparmiare sui costi e può preservare la reputazione del marchio.
• Evitare le contraffazioni: poiché i produttori di veicoli dipendono da una miriade di fornitori, senza gli opportuni controlli le contraffazioni possono infiltrarsi nel sistema. I componenti contraffatti possono danneggiare seriamente la reputazione del produttore e complicare i potenziali richiami. La tracciabilità garantisce alle aziende la possibilità di verificare facilmente la provenienza dei componenti e di risalire al fornitore originale per evitare prodotti contraffatti.
• Integrazione con l'Impresa 4.0 guidata dai dati: la tracciabilità con codici a barre o tag RFID fa parte di una serie di tecnologie in grado di creare fabbriche più intelligenti. I sistemi di esecuzione della produzione (MES) possono integrarsi con i dati provenienti dai processi di tracciabilità per garantire cicli di sviluppo e produzione dei prodotti più fluidi e veloci. La tracciabilità in tempo reale aiuta le case automobilistiche a ottimizzare il processo di produzione discreta, poiché consente di seguire i componenti lungo la linea di produzione.

I codici a barre scansionabili facilitano il monitoraggio e il confronto delle linee, consentendo ai responsabili degli impianti di determinare quali processi richiedono più tempo e di ottimizzarli di conseguenza. Seguire da vicino la produzione aiuta anche gli stabilimenti a individuare e risolvere rapidamente i problemi prima che si trasformino in questioni più grandi. Queste misure proattive sono particolarmente importanti, perché i tempi di inattività nella produzione possono costare migliaia se non milioni di dollari. La tracciabilità aiuta le aziende a evitare spese così elevate.

I dati di produzione tracciabili sono preziosi per gli algoritmi di apprendimento automatico, che possono addestrarsi sul comportamento passato per migliorare le intuizioni future. Sapere che un pezzo si guasta in determinate condizioni, ad esempio, può aiutare a progettare algoritmi che avvertano in modo proattivo di un guasto futuro.

• Efficienza dall'inizio alla fine: la capacità di rintracciare i componenti e di monitorare le prestazioni anche dopo la vendita di un prodotto può essere molto utile, in quanto i dati di mercato possono fornire ai produttori informazioni preziose sull'utilizzo dei loro prodotti. Queste informazioni possono aiutare i produttori a essere proattivi nella sostituzione dei pezzi e altri servizi aggiuntivi che possono non solo migliorare la soddisfazione dei clienti, ma anche fornire un'ulteriore fonte di reddito nei contratti di assistenza post-vendita.
• Conformità alle normative: i produttori devono spesso rispettare i severi standard e le normative del settore in materia di sicurezza, qualità e sostenibilità. L'integrazione della tracciabilità nei processi di produzione facilita la conformità delle aziende a questi standard e la generazione di documentazione di audit, se necessario.

Le fasi della tracciabilità

Una tracciabilità completa significa che i pezzi devono essere marcati, verificati e letti in modo che i dati vengano comunicati al MES in tempo reale.

• Marcatura: le informazioni per garantire la tracciabilità assumono in genere la forma di un codice a barre impresso sul pezzo attraverso un cosiddetto segno distintivo diretto (DPM). Le tecnologie laser possono creare identificativi permanenti come numeri di serie, codici a barre e altro ancora. I codici a barre possono essere monodimensionali o bidimensionali; questi ultimi consentono di memorizzare un maggior numero di informazioni utilizzando sia la direzione orizzontale che quella verticale.
• Verifica: le telecamere ad alta risoluzione verificano che le marcature siano conformi agli standard in termini di dimensione, forma e posizione. Queste telecamere, che controllano l'accuratezza delle informazioni leggibili sia dall'uomo che dalla macchina, si integrano con il MES per la verifica in tempo reale.
• Scansione: gli scanner di codici a barre leggono le informazioni su ogni singolo componente a intervalli regolari durante l'intero processo di produzione, dalle materie prime al controllo qualità. I lettori di codici a barre industriali a montaggio fisso V430 (linea di prodotti MicroHAWK) di Omron Automation (Figura 1) sono dispositivi ad alte prestazioni progettati per una decodifica semplice, veloce e affidabile di codici a barre 1D e 2D. Questi lettori decodificano i codici a barre 1D/2D o DPM 2D su un'ampia gamma di etichette e sono una parte integrante di un sistema di tracciabilità della produzione.

Figura 1: I lettori di codici a barre industriali a montaggio fisso V430 di Omron Automation sono dispositivi ad alte prestazioni progettati per una decodifica facile, veloce e affidabile di codici a barre 1D e 2D. (Immagine per gentile concessione di Omron Automation)

L'alloggiamento robusto e compatto ha una struttura a doppia finestra frontale che aiuta a prevenire la condensa di umidità. La facilità d'uso, le prestazioni di decodifica, l'autofocus con lente liquida opzionale e il fattore di forma ultracompatto fanno del dispositivo V430 un imager compatto che può essere utilizzato in settori quali automotive, alimentare, materie prime, elettronica, scienze della vita, logistica e magazzino.

Superare le sfide della tracciabilità legata ai codici a barre

Un modo comune per istituire la tracciabilità è quello di creare codici a barre per ogni pezzo. Sebbene questo metodo sia utile, la stampa di codici a barre su migliaia di pezzi può essere difficile da eseguire. Sfide simili si presentano per la scansione delle etichette sui nastri trasportatori dei reparti di produzione. Etichette di codice non uniformi, scarsa illuminazione, orientamento variabile delle etichette e geometria difforme delle etichette aggravano i problemi.

Anche gli ambienti difficili possono causare l'usura delle etichette. Quando i pezzi devono essere stampati nelle prime fasi del processo di produzione, possono successivamente essere sottoposti a calore elevato, a spruzzi delle linee sotto pressione o a sostanze chimiche corrosive.

Gli scanner di codici a barre non solo devono leggere le etichette rapidamente e lavorare bene in condizioni difficili, ma spesso devono farlo con etichette di qualità non ottimale. I lettori con elaborazione delle immagini a bassa latenza e ad alta risoluzione possono decodificare con precisione i codici a barre danneggiati o sporchi. La linea di prodotti MicroHAWK è anche una famiglia di lettori di codici a barre ultracompatta, progettata specificamente per applicazioni che richiedono l'inserimento di lettori all'interno di apparecchiature complesse e il funzionamento in condizioni avverse. Le risoluzioni dei sensori vanno da 0,3 MP a 5 MP e sono disponibili diverse opzioni di ottica e di illuminazione (Figura 2).

Figura 2: I lettori di codici a barre Industrial Ethernet ultracompatti serie MicroHAWK V430 sono disponibili con diverse opzioni di ottica e illuminazione. (Immagine per gentile concessione di Omron Automation)

Questi lettori di codici a barre sono dotati di algoritmi di decodifica, una varietà di configurazioni di sensori, connettività Ethernet/IP e Profinet e una potente tecnologia di autofocus con lente liquida. Particolarmente importanti sono gli algoritmi di decodifica X-mode MicroHAWK, in grado di ricostruire i simboli e quindi di leggere anche codici distorti o sbiaditi.

Grazie a queste innovazioni, MicroHAWK è in grado di leggere un'ampia gamma di codici a distanze variabili. Funzionano immediatamente con il programma WebLink basato su browser senza richiedere l'installazione di software specifico.

Conclusione

Nell'era dell'Impresa 4.0, la maggiore complessità della produzione ha aumentato la necessità di trasparenza e visibilità non solo nella supply chain, ma nell'intero processo dall'inizio alla fine. Gli scanner e i lettori di codici a barre di Omron danno un importante contributo alla tracciabilità e sono parte integrante della moderna produzione automotive.