Matrix 4.0
Det som skulle kunna misstas för att vara en galen vetenskapsmans skapelse är i själva verket något som förändrar spelreglerna inom industrin. På Sandvik-företaget Seco förbättrar man spårbarheten och hållbarheten genom att använda datamatriskoder på sina produkter.
På Seco Innovation Laboratory i Fagersta, Sverige, skulle FoU-teknikern Jan Gravningsbråten lätt kunna misstas för en galen vetenskapsman, omgiven av blinkande röda lasrar, brickor med skär under observation, diagnostisk utrustning och otaliga andra mätinstrument, allt till stöd för hans pågående arbete med datamatriskoder.
“This is a game changer,” says Jan Gravningsbråten, head of R&D at Seco Tools. “It’s about optimizing the whole business.”
Gravningsbråtens nuvarande arbete är resultatet av ett "eureka"-ögonblick för tre år sedan, då han fick idén att om datamatriskoder kunde laseretsas på varenda insats och hållarverktyg som Seco tillverkar - cirka 50 miljoner per år - skulle fördelarna för företaget vara oöverskådliga när det gäller spårbarhet och hållbarhet under en produkts hela livscykel. Tre år senare har hans idé blivit verklighet för Secos populära Turbo 16-familj av fyrkantiga hållarskär.
I sann FoU-anda
Med tidigt stöd från Sina Vosough, Secos Vice President of R&D, som gav grönt ljus för Gravningsbråtens idé, började han och hans kollega Micael Baudin arbeta med att utveckla en patenterad tryckbar datamatriskod för Turbo 16-fyrkantshållarna. Dessutom utvecklade teamet interna och externa smartphone-appar för att läsa dessa koder.
Vi har nu full spårbarhet för varje enskild Turbo 16-del.
Precis som den mer välkända QR-koden är en datamatris en fyrkantig tvådimensionell kod som, när den väl har etsats på en fri yta på en insats eller ett hållarverktyg, lätt kan läsas av lasrar och smartphonekameror. Till skillnad från mer traditionella streckkoder är datamatriskoder mer mångsidiga och kan innehålla mer relevant information om den specifika detaljen.
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.
Att applicera dessa koder på insatser och verktyg var en process med försök och misstag, medger Gravningsbråten, och han är noga med att inte avslöja den nu patenterade "hemliga såsen" bakom processen. Men han säger att en av utmaningarna var att garantera läsbarheten efter normalt slitage på en kundanläggning.
Gravningsbråten valde en serie på 10 miljarder nummer som skulle representeras av koderna. "Det motsvarar 120 års produktion", säger han. Varje nummer tilldelades egenskaper avseende materialkvaliteter, vilket är viktigt för återvinning, samt var, hur och när detaljen tillverkades.
Full spårbarhet
Som en demonstration öppnar Gravningsbråten Secos interna app "How R U" på sin smartphone. Genom att skanna/fotografera datamatriskoden på en insats - vissa är bara 1,2 millimeter breda - kan Gravningsbråten hämta CAD-ritningar av detaljen och ta reda på hur mycket el som förbrukades under tillverkningen, dess relevanta CO2 utsläpp och till och med var i sintringsugnen den placerades, eftersom detta spelar en liten men viktig roll för detaljens slutliga prestanda.
Kunskapen om varje specifik produkt är så detaljerad att kunderna också kan få tillgång till relevant information för sina egna processer via Seco Assistant-appen.
"Vi har nu full spårbarhet för varje enskild Turbo 16-pjäs i vår produktion och under hela dess livscykel", säger Gravningsbråten. "Så var det inte tidigare - tvärtom, faktiskt."
Han förklarar att produktionen tidigare analyserades batchvis, och om något var fel måste hela batchen skrotas, vilket innebar att värdefulla resurser gick till spillo.
Men nu har vi verktygen för att fullt ut engagera oss i den cirkulära ekonomin
"Det hade vi ingen aning om", säger Gravningsbråten, som uppskattar att det nu sparas väldigt mycket resurser i produktionsprocessen varje år tack vare den fullständiga spårbarhet som datamatriskoderna erbjuder. "Med andra ord", säger han, "kan ett produktionsfel nu spåras på individnivå och dessa data kan återföras till FoU-processen."
Industri 4.0
R&D technician Jan Gravningsbråten
Seco-teamet överväger för närvarande ett antal andra förbättringar, t.ex. återvinning av insatser. Med hjälp av dessa datamatriskoder kan insatserna och deras olika metallföreningar snabbt sorteras i respektive typ - krom, titan, kobolt, karbider och så vidare - bara genom att skanna koderna.
"Precis som en myntsepareringsmaskin på en bank var den här processen inte kostnadseffektiv tidigare", säger Gravningsbråten. "Men nu har vi verktygen för att fullt ut delta i den här cirkulära ekonomin, och med all denna spårbarhet är vi nu unikt rustade för att delta i det som kallas Industri 4.0. Nästa steg är att rulla ut det till andra produktfamiljer."