Průmyslové označování produktů

Jak volba postupu ovlivňuje celkový proces

76
UV laser FOBA V.0042-uv byl vyvinut pro šetrné a kontrastní značení plastů. ©Foba

Trvalá čitelnost je pouze jednou částí požadavků na průmyslové označování. Stejně relevantní je, jaký vliv má zvolená metoda značení na výrobní procesy, zajištění kvality a sledovatelnost. To, zda se metoda dlouhodobě osvědčí a přináší přidanou hodnotu, se nehodnotí pouze na základě samotného označení, ale v kontextu celého procesu.

U senzoru z automobilového průmyslu byla etiketa nahrazena laserovým značením. ©Foba

Jak může volba metody značení ovlivnit každodenní výrobu, ukazuje případová studie z elektronické výroby: V výrobní lince pro kryty senzorů nejsou označené datové matice na zkušební stanici již čitelně rozpoznatelné. Některé díly musí být manuálně kontrolovány nebo vyřazeny z procesu, zvyšují se náklady a výrobní proces se zpožďuje. Při analýze příčin se ukazuje, že problém není ve skeneru, ale v samotném značení. Kód, který byl nanesen inkoustovou metodou, ztrácí podél výrobního procesu kvůli čisticím krokům a mechanickému namáhání kontrast.

Podobné situace se vyskytují napříč odvětvími – od medicínské techniky až po automobilovou elektroniku. Ukazují, že označování nelze posuzovat izolovaně, ale musí být chápáno jako nedílná součást celého výrobního procesu. Označení ovlivňuje, zda automatizované výrobní kroky a kontroly probíhají stabilně a zda jsou produkty spolehlivě sledovatelné. „Rozhodující není čitelnost přímo po označení, ale její stabilita po celou dobu procesního řetězce a dále – u produktů, které podléhají regulačním požadavkům, dokonce po celý životní cyklus produktu,“ shrnuje Damian Zawadzki, Product & Application Manager ve společnosti FOBA.

Tisk inkoustem a tamponem, stejně jako etiketování, jsou v mnoha aplikacích zavedená a ekonomická řešení. Nabízejí výhody při specifických požadavcích na barvy a design nebo při extrémně vysokých rychlostech výrobních linek, jako je tomu v nápojovém průmyslu. Narazí však také na limity, protože označení vzniká nanesením další vrstvy. Vlivy jako čištění, opotřebení při manipulaci, UV záření nebo teplotní výkyvy přímo působí na tuto vrstvu – a tím i na kontrast a čitelnost.

Když je proces zohledněn: Workflow místo jednotlivých kroků

Laserové značení na robotické hlavě DMG MORI hraje rozhodující roli v plně digitalizovaném a automatizovaném výrobním procesu. ©Foba

V tomto kontextu získává laserová technologie pro přímé označování (Direct Part Marking, DPM) na významu, zejména v medicínské technice, elektronice a automobilovém průmyslu: Při laserovém značení se označení nevytváří na povrchu, ale přímo v materiálu, například pomocí popisu na kovových materiálech nebo změnou barvy u plastů.

Moderní laserové systémy umožňují přesné a šetrné značení materiálu pro náročné aplikace, jak potvrzuje Damian Zawadzki: „V našich aplikačních laboratořích denně testujeme pro naše zákazníky mnoho různých produktů.

Další vývoj laserové technologie dnes umožňuje kontrastní označování i citlivých materiálů s minimálním tepelným příspěvkem. Kromě laserového zdroje je rozhodující přesný výběr parametrů pro kvalitu značení. Právě u technických plastů, které se používají v krytech senzorů nebo konektorech, otevírají nové UV lasery možnost vytvářet kontrastní kódy i na slabě absorbujících nebo tmavých površích.

Rozdíly mezi inkoustovými a etiketovými postupy však nespočívají pouze v tom, jak se značení vytváří, ale také v přístupu k procesu: Laserové značení je například ve společnosti FOBA realizováno jako součást nepřetržitého pracovního postupu – s automatickým umístěním, verifikací a zpětným načítáním dat.

Kontrastní laserové značení na různých úrovních plastové součásti může nahradit inkoustové tiskové procesy nebo štítky, označené vláknovým laserem FOBA Y.0202. ©Foba

V praxi to znamená: Součásti jsou přesně zachycovány pomocí vizuálního systému, obsah označení je vysoce přesně zarovnán a po označení je okamžitě zkontrolován. Kamerový systém a software MarkUS vyrovnávají tolerance a monitorují kvalitativní kritéria během provozu. Zvlášť důležitá pro stabilitu tohoto automatizovaného procesu je integrace kamerového systému přímo do laserové hlavy. „Můžete si to představit tak, že kamera společně s laserovým paprskem sleduje produkt, který má být označen. Tím se vyhýbáme deformacím a dosahujeme extrémně vysoké spolehlivosti,“ vysvětluje laserový expert Zawadzki. Ovládání je zvlášť uživatelsky přívětivé, protože laser a kamera jsou řízeny přes stejné softwarové rozhraní.

Stojí za to přejít na laserové značení?

Přechod na laserové značení se vyplatí, pokud se zohlední celý proces: Celkově promyšlený značení, jako je výše popsaný FOBA pracovní postup, má pozitivní vliv na výrobu. Čitelnost značení zůstává stabilní, manuální zásahy se snižují a množství odpadu klesá. Zároveň se zlepšuje sledovatelnost díky automatizovanému sběru, kontrole a zpracování dat o značení. Firmy profitují nejen z spolehlivého označení, ale také z robustní datové základny pro požadavky na sledovatelnost v průběhu celého životního cyklu produktu.

K tomu se přidávají průběžné úspory: Nejen, že se následné náklady snižují díky menšímu počtu oprav, méně neplánovaným prostojům a stabilnějším kontrolním procesům. Také se eliminují spotřební materiály, doplňovací procesy, náklady na údržbu a doby sušení, což má další pozitivní dopad na bilanci udržitelnosti.

Laserem označený konektor pro medicínskou techniku. ©Foba

Technologická změna je často nejprve hodnocena z pohledu nákladů. Ve skutečnosti je počáteční investice do laserového značení v mnoha případech vyšší než u klasických tiskových řešení. Kdo však zvažuje celkový obraz, dospěje k jinému výsledku: „Laserové značení je často podceňováno, protože se na první pohled zdá dražší,“ potvrzuje Zawadzki. „V praxi se však ukazuje, že přináší výhody především tam, kde musí procesy probíhat stabilně a značení je kritickým faktorem.“

Rozhodování z pohledu procesu

Volba metody označování je procesní rozhodnutí, které má dopady na kvalitu, hospodárnost, udržitelnost a budoucí konkurenceschopnost celé výroby. Na příkladu senzoru se ukazuje, jak rychle se označování může z na první pohled jednoduchého pracovního kroku stát omezujícím faktorem ve výrobě.

Otázku, zda se vyplatí přechod na laserové značení, nelze tedy zodpovědět pouze na základě investičních nákladů. Tiskové a etiketové metody zůstávají pro mnoho aplikací rozumnou volbou. Jakmile se však značení stane kritickou součástí kvality procesu – protože např. musí být součásti trvale sledovatelné, kódy spolehlivě čitelné a procesy stabilní – nabízí laserová technologie rozhodující výhody.

Pro firmy, které zvažují tento krok, se doporučuje strukturovaný přístup: Nejprve by měly být jasně definovány skutečné požadavky – nejen z hlediska kvality označení, ale také stability procesu, automatizace a regulačních požadavků. Na tomto základě lze cíleně hodnotit stávající postupy: Kde fungují spolehlivě? Kde se objevují slabiny v procesu nebo během doby používání?

Před změnou se doporučuje provést testy za reálných podmínek, to znamená s aplikačními testy na originálních dílech a s ohledem na celý procesní řetězec. Jen tak lze posoudit, zda nový postup skutečně dosahuje požadované stability.

Kontakt:

www.fobalaser.com