Jäljitettävyys lasermerkinnällä tarkoittaa, että sarjanumero, eränumero, viivakoodi, 2D-matriisikoodi tai QR-koodi merkitään suoraan kappaleen pintaan. Tieto kulkee silloin kappaleen mukana koko toimitusketjun läpi.
Tunnisteen pitää olla luettavissa ja pysyvä. Artikkelissa käydään läpi, miksi tunniste kannattaa merkitä kappaleeseen itseensä, miten koodityyppi valitaan, mitä lääkinnällisten laitteiden UDI-tunniste edellyttää ja miten merkintä liitetään tuotantolinjaan. Lopuksi kerrotaan, milloin laser ei ole oikea valinta. Laitteet on esitelty lasermerkkaus-sivulla.
W2M Industries Oy on vuonna 2017 perustettu suomalainen yritys. Tuotteet valmistetaan Suomessa, ja jokaiseen toimitukseen kuuluu käyttökoulutus.
Miksi tunniste merkitään suoraan kappaleeseen
Kun tunniste katoaa, jäljitettävyys katkeaa siihen kohtaan. Tarra voi irrota, painatus voi haalistua ja kulunutta arvokilpeä on vaikea lukea. Silloin kappale on nimetön, vaikka sen tiedot olisivat järjestelmässä tallessa.
Käyttökohteita ovat autoalan jarrupalat, moottorin osat, vaihteistokomponentit ja varaosatunnisteet sekä elektroniikkateollisuuden piirilevyt, komponentit ja kotelokuoret. Metallikappaleisiin merkitään sarjanumeroita, eränumeroita ja CE-merkintöjä.
Kohdistettu laserpulssi muuttaa pintaa kontrolloidusti, ja merkintä syntyy kolmella tavalla:
- Ohut oksidikerros: pinnan väri muuttuu eikä materiaali syvene. Tapa on tyypillinen ruostumattomalle teräkselle.
- Höyrystymä: laser poistaa pinnasta materiaalia tai pinnoitetta. Tapaa käytetään esimerkiksi syvämerkinnässä ja anodisoidulla alumiinilla.
- Pinnanalainen värimuutos: laser muuttaa materiaalin väriä pinnan alla vahingoittamatta pintaa. Tapa on tyypillinen muoveille.
Käyttäjä vaikuttaa jälkeen teholla, nopeudella ja pulssilla. Merkintä kestää lämpöä, kemikaaleja, UV-säteilyä ja kulutusta vuosikymmeniä teräksellä, alumiinilla, titaanilla, anodisoiduilla pinnoilla ja muoveilla. Kestävyys riippuu silti materiaalista, merkintätavasta ja käyttöympäristöstä, joten vaativassa kohteessa se kannattaa varmistaa testikappaleella.
| Nykyinen merkintätapa | Rajoite | Lasermerkinnässä |
|---|---|---|
| Tarra tai arvokilpi | Irtoaa ja kuluu ajan mittaan | Tunniste syntyy kappaleen omaan pintaan |
| Mustesuihkutulostus | Vaatii mustetta ja kuluttaa tarvikkeita | Ei käytetä mustetta eikä etikettejä |
| Pistemerkintä eli nastamerkintä | Perustuu mekaaniseen kosketukseen, ja kärjet kuluvat | Kosketusvapaa ja tarkempi erityisesti pienille koodeille |
| Kemiallinen syövytys | Vaatii kemikaaleja ja niiden jätteenkäsittelyn | Ei kemikaaleja eikä nestemäistä jätettä |
| Mekaaninen kaiverrus ja leimasimet | Työkalut kuluvat ja vaihto vie aikaa | Erän vaihto onnistuu sekunneissa, koska merkintä tulee ohjelmasta |
Tarra tai muste voi riittää väliaikaiseen merkintään. Pysyvyyttä vaativissa jäljitettävyyskäytöissä laserin kokonaiskustannus riippuu merkittävien kappaleiden määrästä, joten vertailu kannattaa tehdä omilla volyymeilla.
Kun jokaisessa kappaleessa on eri sarjanumero, merkintä vaihtuu ohjelmasta. Merkintäparametrit tallentuvat materiaali- tai tuotekohtaisesti, joten sama asetus toistuu joka kerta samanlaisena käyttäjästä riippumatta.
Suuri kappale paikallaan
Suuren kappaleen tunniste merkitään sen omalla paikalla. H-sarjan käsiyksikkö on yhdistetty laitteeseen 2 tai 3 metrin välikaapelilla, ja yksikön paino on 0,8 kg. Laite soveltuu tarkistusleimojen, tarrojen ja arvokilpien korvaajaksi sekä suurille rakenteille ja kappaleille, joiden siirtäminen on työlästä. Käsikäyttöisessä työssä työalue kannattaa rajata, ja silmät suojataan laserin aallonpituuteen sopivilla laseilla.
Koodityypin valinta
Sarjanumero on yksinkertaisin tunniste: ihminen lukee sen ilman laitetta, ja se yksilöi kappaleen. Viivakoodit ja 2D-matriisikoodit, kuten DataMatrix, on tehty koneen luettaviksi, joten lukija poimii tunnisteen suoraan kappaleesta eikä numeroita tarvitse näppäillä käsin. Laitteilla voi merkitä logoja, tekstejä, sarjanumeroita, viivakoodeja, 2D-matriisikoodeja ja QR-koodeja, joten yhteen kappaleeseen mahtuvat sekä ihmiselle luettava numero että koneelle tarkoitettu koodi.
Japanilainen Denso Wave julkaisi QR-koodin vuonna 1994. Denso Waven mukaan koodiin valitaan kirjoitusvaiheessa yksi neljästä virheenkorjaustasosta, ja virheenkorjauksen ansiosta koodin voi lukea, vaikka se olisi likaantunut tai vahingoittunut. Korkeampi taso parantaa virheenkorjausta mutta kasvattaa koodin kokoa. Tehdasympäristöön, jossa koodi likaantuu, voidaan valita taso Q tai H. Kulumiselle alttiissa kappaleessa taso kannattaa siis päättää ennen ensimmäistä erää.
H-sarjan laitteiden pienin merkin koko on 0,15 mm ja pienin merkkauslinjan leveys 10 µm. Pienin luettava koodi riippuu lisäksi materiaalista, merkintätavasta ja lukijasta, joten koodi kannattaa kokeilla omalla kappaleella ja tuotannon omalla lukijalla ennen koon lukitsemista.
Kolme kysymystä ennen koodin valintaa
- Kuka koodin lukee? Ihminen, tuotannon lukija vai asiakkaan puhelin.
- Kuinka paljon tietoa tarvitaan? Pelkkä numero vai myös erä, mitat ja linkki.
- Kuinka paljon pintaa on käytettävissä? Pieneen osaan mahtuu vähemmän kuin paneeliin.
Laite merkitsee kaikki edellä mainitut koodityypit, joten käyttötarve ratkaisee valinnan.
Jäljitettävyys ja UDI lääkinnällisissä laitteissa
Euroopan komission UDI-sivun mukaan yksilöllinen laitetunniste (UDI) on lääkinnälliseen laitteeseen liittyvä numero- tai kirjainkoodi, jonka avulla tietyt markkinoilla olevat laitteet tunnistetaan yksiselitteisesti. Tunnisteessa on kaksi osaa: laitetunniste (UDI-DI) ja tuotannon tunniste (UDI-PI). UDI-järjestelmästä säädetään lääkinnällisistä laitteista annetun asetuksen (EU) 2017/745 27 artiklassa. UDI täydentää nykyisiä merkintävaatimuksia.
Merkintäpaikasta säädetään asetuksen liitteessä VI olevassa C osassa. Sen kohdan 4.1 mukaan UDI-tietoväline on oltava merkinnöissä tai itse laitteessa sekä ulommilla pakkauskerroksilla. Uudelleen käytettäväksi tarkoitetuissa laitteissa tietovälineen on kohdan 4.10 mukaan oltava itse laitteessa. Jos laite puhdistetaan, desinfioidaan, steriloidaan tai kunnostetaan potilaskäyttöjen välillä, tietovälineen on oltava pysyvä ja luettavissa jokaisen tällaisen prosessin jälkeen laitteen koko suunnitellun käyttöiän ajan. Vaatimusta ei sovelleta, jos itse laitteeseen tehtävä merkintä vaikuttaisi laitteen turvallisuuteen tai suorituskykyyn tai jos laitetta ei voi teknisesti merkitä. Viittaus perustuu asetuksen konsolidoituun versioon 10.1.2025, ja voimassa oleva teksti tarkistetaan aina ennen käyttöä.
Lääkinnällisten laitteiden kohteita ovat kirurgiset instrumentit ja implantit, joissa merkinnän on kestettävä sterilointi. Titaania, kuparia ja messinkiä merkitään usein tuotteisiin, joissa jäljen pitää olla sekä pysyvä että hygieeninen. Laser merkitsee ilman mekaanista kosketusta, mikä on tärkeää herkillä pinnoilla ja pienillä kappaleilla. Ruostumattomalla teräksellä merkintätapa valitaan niin, että korroosionkesto säilyy myös merkityllä alueella.
Tunnisteen sisältö, muoto ja vaatimustenmukaisuus ovat valmistajan vastuulla. Komission sivun mukaan UDI-tunnisteiden antajayksiköiksi on nimetty GS1, HIBCC, ICCBBA ja IFA, ja kunkin käyttämät muodot on kuvattu sivulla. Merkintälaite siirtää pintaan sen, minkä ohjelma sille antaa, ja linjastoratkaisussa tieto voi tulla suoraan valmistajan ERP- tai MES-järjestelmästä. Merkinnän kestävyys ja luettavuus kannattaa kokeilla testikappaleella, joka viedään saman puhdistus- ja sterilointikierron läpi kuin tuote.
Merkintä tuotantolinjassa
Sarjatuotannossa lasermerkintä liitetään suoraan tuotantolinjaan, jolloin tunniste tulee järjestelmästä eikä käsin syötetystä numerosta.
Mallistomme ulottuu kädessä pidettävistä yksiköistä robotisoituihin tuotantolinjaratkaisuihin. Suunnittelemme robotisoituja ja konenäköön perustuvia linjastoja yhdessä asiakkaan kanssa. Ratkaisu tahdistuu tuotantonopeuteen ja liittyy asiakkaan ERP- tai MES-järjestelmään, jolloin jokaiseen kappaleeseen tulee identtinen, dokumentoitu merkintä ilman jatkuvaa operaattoritarvetta. Linjastoratkaisu suunnitellaan tapauskohtaisesti, joten sen hinta annetaan tarjouksella. Alla olevat hinnat ovat yksittäisten laitteiden hintoja.
Tunnisteesta on hyötyä vain, jos se näyttää samalta ja luetaan samalla tavalla ensimmäisessä ja tuhannennessa kappaleessa. Koska parametrit tallentuvat tuotekohtaisesti, operaattori valitsee vain oikean ohjelman. Peruskäyttö opitaan koulutuspäivässä, ja toimitukseen kuuluu käyttöönotto- ja koulutuspaketti.
Laitteen valinta riippuu kappaleesta ja tahdista:
| Tarve | Sarja | Tiedot | Hinta (alv 0 %) |
|---|---|---|---|
| Suuri kappale, jota ei siirretä | H-sarja (20–100 W) | Käsiyksikkö 0,8 kg, välikaapeli 2 tai 3 m, merkkausalue 110 × 110 mm tai 70 × 70 mm, pienin merkki 0,15 mm | 9 995–18 500 € |
| Tuotanto ja isompi merkkausalue | R-sarja (20–50 W) | Merkkausalue 150 × 150 mm (enintään 300 × 300 mm), pienin merkkauslinjan leveys 0,01 mm | 9 995–12 250 € |
| Yksittäiskappaleet ja pienempi merkkaus | LD20i III (20 W) | Edullinen perustason malli, merkkausalue 100 × 100 mm tai 50 × 50 mm, paino 4 kg | 5 750 € |
| Täysin automatisoitu linja | Linjastoratkaisu | Suunnitellaan asiakkaan kanssa, liitäntä ERP- tai MES-järjestelmään | Tarjouksen mukaan |
Kaikilla kahdeksalla merkintälaitteella on 2 vuoden tehdastakuu, ja ne toimivat yksivaiheisella 220 voltin liitännällä. Leasing on mahdollinen jokaiseen malliin.
Milloin laser ei ole oikea valinta
Väliaikainen merkintä. Tarra tai muste riittää, kun merkinnän ei tarvitse kestää.
Muovit. Muovit reagoivat laseriin eri tavoin, ja merkki syntyy pinnanalaisena värimuutoksena. Oma kappale testataan siksi ennen tuotantoa.
Ruostumaton teräs. Jos merkityn kohdan korroosionkestolla on merkitystä, merkintätapa ja asetukset valitaan sen mukaan, ja tulos tarkistetaan testikappaleella.
Muut materiaalit ja pinnat. Menetelmä sopii useimmille teollisuudessa käytetyille materiaaleille. Epävarmoissa tapauksissa ratkaisee testi.
Usein kysytyt kysymykset
Mitä tietoa lasermerkintään voi tallentaa?
Merkintään voi tehdä logoja, tekstejä, sarjanumeroita, eränumeroita ja CE-merkintöjä sekä viivakoodeja, 2D-matriisikoodeja ja QR-koodeja. Yhteen kappaleeseen voi merkitä sekä ihmiselle luettavan numeron että koneelle tarkoitetun koodin. Koodin sisältö tulee ohjelmasta, joten erän vaihto onnistuu sekunneissa. Merkintäaika kappaletta kohden riippuu merkin koosta ja materiaalista, joten se mitataan testikappaleella.
Voiko QR-koodin lukea, jos merkintä on vahingoittunut?
Voi, jos vaurio pysyy virheenkorjauksen rajoissa. QR-koodiin valitaan kirjoitusvaiheessa yksi neljästä virheenkorjaustasosta. Denso Waven mukaan korkeampi taso parantaa virheenkorjausta mutta kasvattaa koodin kokoa, ja likaantuvaan ympäristöön sopivat tasot Q ja H.
Mitä UDI tarkoittaa?
UDI on lääkinnälliseen laitteeseen liittyvä yksilöllinen tunniste, josta säädetään asetuksen (EU) 2017/745 27 artiklassa. Se koostuu laitetunnisteesta (UDI-DI) ja tuotannon tunnisteesta (UDI-PI). UDI täydentää nykyisiä merkintävaatimuksia. Lasermerkinnällä tunniste voidaan tehdä pysyvästi itse laitteeseen.
Pitääkö UDI-tunniste merkitä itse laitteeseen?
Ei aina. Asetuksen liitteen VI C osan kohdan 4.1 mukaan UDI-tietoväline on oltava merkinnöissä tai itse laitteessa. Uudelleen käytettäväksi tarkoitetuissa laitteissa sen on kohdan 4.10 mukaan oltava itse laitteessa, ellei merkintä vaikuta turvallisuuteen tai suorituskykyyn tai laitetta voi teknisesti merkitä. Oman tuotteen vaatimus on tarkistettava asetuksesta ja tuoteluokan mukaan.
Voiko merkintälaitteen liittää ERP- tai MES-järjestelmään?
Voi. Suunnittelemme robotisoituja ja konenäköön perustuvia linjastoja, jotka liittyvät asiakkaan ERP- tai MES-järjestelmään ja tahdistuvat tuotannon nopeuteen. Kerro meille tuotantosi tahti ja nykyinen järjestelmä, niin käymme ratkaisun läpi.
Paljonko jäljitettävyysmerkintään sopiva laite maksaa?
Merkintälaitteidemme hinnat ovat mallin mukaan 5 750–18 500 euroa (alv 0 %). Edullisin on W2M-MF-LD20i III, joka maksaa 5 750 euroa (alv 0 %) ja on tarkoitettu pienempään merkkaukseen ja yksittäiskappaleisiin. Jokaiseen malliin on saatavilla 60 kuukauden leasing, esimerkiksi LD20i III:lle 103,50 euroa kuukaudessa (alv 0 %) ja noin 10 prosentin jäännösarvolla. Kaikilla laitteilla on 2 vuoden tehdastakuu.
Pitääkö kappale tuoda koneelle merkittäväksi?
Ei aina. H-sarjan käsiyksikkö viedään välikaapelin päässä kappaleen luo, mikä sopii suurille rakenteille ja kappaleille, joiden siirtäminen on työlästä. Laite korvaa silloin tarkistusleimoja, tarroja ja arvokilpiä suoraan paikan päällä. Välikaapeli on 2 tai 3 metriä pitkä, joten merkittävän kohdan on oltava sen ulottuvilla.
Mitä suojavarusteita merkintätyössä tarvitaan?
Laserlaitteen käyttö edellyttää suojavarusteita, ja silmät suojataan laserin aallonpituuteen sopivilla laseilla. OD8+ -suojalasit suodattavat aallonpituudet 900–1100 nm, ne on tarkoitettu kuitulaserille (hitsaus, puhdistus ja merkintä) ja maksavat 150 euroa (alv 0 %). Merkintälaitteidemme aallonpituus on 1064 nm. Työalueen rajaamiseen on saatavilla lasersuojaverhoja ja laser-suojaplexi sekä W2M Smoke Cleaner -imureita.
Pyydä tarjous
Kerro, mitä tunnisteeseen pitää tulla, kuten koodityyppi, tietosisältö, kappaleen materiaali ja koko sekä tuotannon tahti. Testaamme kappaleesi ilmaisessa menetelmäanalyysissä ja kerromme, mikä lopputulos on odotettavissa. Juhani Tamminen (lasermyynti, tekninen asiantuntija) auttaa valitsemaan laitteen tai linjastoratkaisun: 040 709 4605 (+358 40 709 4605), [email protected]. W2M Industries Oy, Koivulehdontie 2, 01510 Vantaa.