Proces produkcji musi być sprawny i wydajny, a elementy oraz gotowe produkty łatwe do identyfikacji, niezawodne i bezpieczne w użyciu. Służy temu między innymi precyzyjne ich oznakowanie. Są to znaki, kody, numery seryjne, logo i grafika różnego typu. Ze znaku określonego typu można odczytać nazwę i cechy produktu, nazwę producenta, datę produkcji i zdatności do użycia. Wszystko, co decyduje o przeznaczeniu produktu, służy organizowaniu jego dystrybucji i sprzedaży. W przemyśle stosuje się wiele metod znakowania.
Oznakowanie produktu to w efekcie udoskonalenie i podniesienie wydajności produkcji, efektywniejsza kontrola jakości oraz przepływu towarów. To dokładne monitorowanie ruchu oznaczonych przedmiotów – od momentu produkcji aż po wycofanie ich z użycia. Również sprawna wymiana danych między producentem, przewoźnikiem i sprzedawcą.
Znak a odpowiedzialność prawna
Istnieje obowiązek nanoszenia na produkt określonych, znormalizowanych znaków (np. CE). Tak znak przenosi informacje wymagane przez prawo i potwierdza zgodność produktu z przepisami. Pod pojęciem oceny zgodności należy rozumieć sposób postępowania obowiązujący przy wprowadzaniu do obrotu lub oddawaniu do użytkowania wyrobów określonych w stosownych przepisach prawa. Ocena zgodności jest wykonywana na wniosek producenta lub jego upoważnionego przedstawiciela. To na producencie spoczywa odpowiedzialność za to, czy jego produkt spełnia warunki określone konkretną normą.
Podstawy prawne
Jednolitemu oznakowaniu służą europejskie akty prawne: Dyrektywy Starego Podejścia i Dyrektywy Nowego Podejścia. Te pierwsze określają w sposób szczegółowy wymagania i sposoby przeprowadzania badań dla konkretnych wyrobów przemysłowych. Dzięki wytycznym DSP należy do nich zaliczyć łatwość, z jaką można przeprowadzić identyfikację wyrobu i ocenę jego zgodności.
Proces oceny zgodności ogranicza się do porównania parametrów gotowego wyrobu produkcyjnego z danymi podanymi w dyrektywach.
Dyrektywy Nowego Podejścia określają zasadnicze wymagania bezpieczeństwa dla różnych grup wyrobów, które należy spełnić przed ich wprowadzeniem do obrotu lub oddaniem do użytku na Jednolitym Rynku Europejskim. Nowe prawo dla wspólnych ram dotyczących wprowadzania produktów do obrotu, ustanowione decyzją 768/2008/WE, określa m.in. zasady dotyczące oznakowania CE. Ogólne zasady regulujące oznakowanie CE oraz wzór znaku zawarto w: Rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 765/2008 z dnia 9 lipca 2008 r., ustanawiającym wymagania w zakresie akredytacji i nadzoru rynku. Odnosi się ono do warunków wprowadzania produktów do obrotu i uchyla rozporządzenie (EWG) nr 339/93. Zgodnie z nim:
- Oznakowanie CE powinno być jedynym oznakowaniem wskazującym na zgodność produktu ze wspólnotowym prawodawstwem harmonizacyjnym. Możliwe jest jednak stosowanie innych oznakowań, jeżeli przyczyniają się one do poprawy ochrony konsumentów i nie są objęte wspólnotowym prawodawstwem harmonizacyjnym.
2. Przez umieszczenie na produkcie oznakowania CE producent deklaruje zgodność danego produktu ze wszystkimi obowiązującymi wymaganiami, przyjmując tym samym na siebie pełną odpowiedzialność.
Przewidziano domniemanie zgodności z przepisem prawnym, wynikające ze zgodności z normą zharmonizowaną, co powinno skutkować częstszym odwoływaniem się do zgodności z normami zharmonizowanymi.
W przypadku, gdy wyroby nie podlegają Dyrektywom Starego ani Nowego Podejścia, należy sprawdzić ich zgodność z dyrektywą o ogólnym bezpieczeństwie produktów.
Podstawowym aktem prawnym określającym zasady funkcjonowania systemu oceny zgodności wyrobów w Polsce jest Ustawa z dnia 30 sierpnia 2002 r. o systemie oceny zgodności (tj. Dz.U. 2019 poz. 155). Ustawa definiuje 23 podstawowe pojęcia używane w systemie oceny zgodności. Poza tym w ustawie uregulowano:
■ zasady i tryb udzielania akredytacji, autoryzacji oraz notyfikacji,
■ zadania Polskiego Centrum Akredytacji,
■ zasady działania systemu kontroli wyrobów,
■ odpowiedzialność karną za wprowadzanie do obrotu wyrobów niezgodnych z zasadniczymi wymaganiami, to jest wymaganiami określonymi w dyrektywach nowego podejścia lub niewłaściwie oznakowanych1.
Na mocy tej ustawy do prawa polskiego wdrożono 38 dyrektyw Wspólnot Europejskich. Zawarte w niej przepisy dotyczą większości wyrobów, jednak odnośnie do niektórych branż (np. medycznej i budowlanej) zostały uregulowane w osobnych ustawach. Postanowienia dotyczące oceny zgodności znalazły się także w Kodeksie pracy.
Podział metod znakowania
Metody znakowania dzieli się ogólnie na:
■ znakowanie pośrednie,
■ znakowanie bezpośrednie.
Jak sama nazwa wskazuje, znakowanie pośrednie polega na naniesieniu znaku na etykietę, nalepkę, metkę, tabliczkę etc., która następnie zostaje przytwierdzona do elementu. Korzysta się tutaj z metalu, papieru, tworzyw sztucznych. Znakowanie pośrednie z pewnością daje większy kontrast i czytelność, ale już niekoniecznie cechuje się większą trwałością.
Znakowanie bezpośrednie (DPM – Direct Part Marking) obejmuje:
■ techniki ingerujące w materiał, np. grawerowanie. Graweruje się tabliczki, blachy, obudowy, części oraz narzędzia metalowe. Zastosowanie grawerowania metalu z użyciem wiązki laserowej można spotkać w przemyśle elektronicznym, elektrycznym, technologii związanej z budową maszyn.
■ techniki nieingerujące w materiał, jak nadruki oraz oznakowanie specjalnym markerem. Jest to np. nanoszenie na produkty kodu kreskowego, numeru seryjnego, kodu QR. Jego zaletą jest dostępność na rynku uniwersalnych, skanujących urządzeń przenośnych (np. czytników czytających zarówno kody DPM, jak i tradycyjne etykiety i RFID). Technologia DPM jest wykorzystywana w przemyśle: lotniczym, motoryzacyjnym, zbrojeniowym, elektronicznym, petrochemicznym, farmaceutycznym, medycznym itp. Znakowanie bezpośrednie (DPM) znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach2.
Znakowanie drukarką atramentową
– Powszechną metodą znakowania w przemyśle, szeroko wykorzystywaną praktycznie we wszystkich branżach, gdzie produkcja jest seryjna i wymaga identyfikacji czy datowania, są nadruki drukarkami z ciągłą strugą atramentu, tzw. ink jet – ocenia Joanna Kozdra z Coleman International, dostawcy urządzeń do kodowania i znakowania, producentów takich jak Markem-Imaje i CAB GmbH.
Znakowanie atramentem odbywa się bezkontaktowo. Brak jest mechanicznego kontaktu między drukarką a produktem. Atrament jest w ciągłym obiegu w układzie hydraulicznym, aż do wyłączenia drukarki. – Zaznaczyć należy, że istotne z punktu widzenia jakości nadruku jest zachowanie stałej, referencyjnej dla danego atramentu prędkości jego strumienia w drukarce – zwraca uwagę Joanna Kozdra. – Jeżeli z różnych powodów zostanie ona zakłócona, nadruk może stać się nawet nieczytelny, co skutkuje stratami, a nawet grzywnami, jeśli produkt trafi na rynek. Przykładowo, w drukarkach inkjet firmy Markem-Imaje zastosowano rozwiązanie Intelli-jet, które automatycznie ustawia oraz utrzymuje stałą, referencyjną prędkość strumienia atramentu. Policzono, że w przypadku ręcznej regulacji, która zajmuje 5–10 minut każdego dnia, utracona wartość produktów, które mogłyby być w tym czasie wykonane i sprzedane, może wynosić rocznie nawet 60–100 tys. dolarów.
Do większości podłoży można zastosować uniwersalny atrament. Niektóre jednak powierzchnie, jak szkło czy tworzywa typu PE, BOPP, wymagają atramentów o specyficznych parametrach, zapewniających szczególnie dobrą przyczepność. Na przykład niemigrujące czy pigmentowe (szczególnie ważne w przemyśle kablowym), odporne na test taśmy (nadruk nie może pozostawać odbity na taśmie typu Scotch®). Osobną grupę stanowią atramenty bardziej przyjazne środowisku, np. produkty Markem-Imaje, wolne od drażniącego metyloetyloketonu (MEK).
– Znakowanie Ink jet jest metodą, która ma wiele zalet – podsumowuje Joanna Kozdra. – Przede wszystkim jest ekonomiczna, jednostkowy koszt nadruku jest niski, inwestycja nie wymaga nakładu dużych środków finansowych. Drukarka daje dużą elastyczność – znakować można na różnych powierzchniach, kształtach, kolorach, z dużą prędkością. Szerokie możliwości druku zabezpieczają zarówno bieżące, jak i przyszłe potrzeby znakowania. Wadą jest stosowanie materiałów eksploatacyjnych – atramentu i rozcieńczalnika i niedogodności związane ze stosowaniem chemii w zakładzie. Pozostaje jednak najbardziej popularną metodą znakowania i kodowania w przemyśle.
Znakowanie laserowe
Polega na znakowaniu materiałów przy użyciu wiązki lasera. – Ma ono swoje ograniczenia związane z prędkością bądź materiałem, z którego wykonane jest opakowanie czy produkt – tłumaczy Joanna Kozdra. – Ma jednak zasadniczą zaletę – trwałość, tak ważną np. w przypadku wyrobów medycznych wielokrotnego użytku, jak instrumenty chirurgiczne. Naniesienie wymaganego przepisami kodu UDI (Kod Identyfikacyjny Wyrobu) na nożyce, klemy czy imadła chirurgiczne może być dokonane tylko i wyłącznie laserem. Nadruk kodu DataMatrix z zakodowaną informacją o wyrobie gwarantuje pełną identyfikowalność produktu, nawet po wielokrotnych procesach sterylizacji. Do znakowania stali i tworzyw sztucznych stosuje się m.in. lasery włóknowe, jak np. iterbowy laser włóknowy XENO firmy CAB GmbH. A gazowe lasery CO2 stosuje się głównie w sektorze FMCG.
Laser jest ma wiele zastosowań:
■ znakowanie części w motoryzacji na potrzeby monitorowania komponentów i produktów, gdzie oznaczenia obejmują dane produkcyjne, daty, numery części, serii i partii,
■ w przemyśle lotniczym do nanoszenia kodów DataMatrix na elementy strategiczne jak turbiny,
■ w elektronice przy trwałym drukowaniu alfanumerycznych danych na płytkach obwodu drukowanego dla zapewnienia jakości, na zaciskach lub przełącznikach,
■ w medycynie do znakowania wspomnianych instrumentów i narzędzi chirurgicznych czy implantów.
Zalety:
■ brak siły mechanicznej wywieranej na znakowane komponenty, ponieważ energia cieplna jest doprowadzana bez bezpośredniego kontaktu,
■ uniwersalne rozwiązanie do znakowania zarówno części metalowych, jak i plastików,
■ wysoka odporność, ponieważ znakowanie laserowe jest niewrażliwe na kwasy lub zasady, promieniowanie UV, ciepło czy zużycie,
■ wysoka rozdzielczość druku, uzyskana dzięki silnemu skupieniu wiązki laserowej, umożliwia precyzyjne oznakowanie małych elementów.
Markery przemysłowe
Markery permanentne odporne na wodę oraz promienie UV są przeznaczone do tymczasowego znakowania metali, tworzyw sztucznych i wielu innych powierzchni. – W ogólnie pojętej branży związanej z produkcją elementów metalowych (podzespoły dla różnorodnych gałęzi przemysłu, konstrukcje metalowe) bardzo często zastosowanie znajdują specjalistyczne markery przemysłowe do tymczasowego znakowania, które można łatwo usunąć np. przed malowaniem lub cynkowaniem elementu – mówi Anita Swoboda z czeskiej firmy Pramark s.r.o., dystrybutora technologii znakowania. Markery dobiera się w zależności od rodzaju materiału i powierzchni produktu, a także pożądanej trwałości lub usuwalności opisu przemysłowego. Do zastosowania przemysłowego taki marker musi mieć trwałą końcówkę, a lakier spełniać wymogi ochrony środowiska. Szeroki wybór markerów do różnych zastosowań oferuje na przykład firma LACO MARKAL.
Znakowanie tradycyjne: czcionki i stemple
Stemple lub czcionki są przeznaczone do prostego, ręcznego znakowania elementów. Trwale oznaczają powierzchnie wykonane z metali oraz tworzyw sztucznych. Znajdują zastosowanie w znakowaniu do celów kontrolnych, identyfikacji elementu oraz przyporządkowania części.
Znakowanie wykonane czcionkami w kasecie o pojedynczym uderzeniu młota jest bardziej dokładne niż wykonane za pomocą pojedynczych stempli ręcznych. Istnieje możliwość łączenia dowolnych znaków i cyfr do stemplowania jedno- lub wielowierszowego, poprzez zastosowanie standardowych i specjalnych kaset. Kasetę z czcionkami można też zamontować do prasy udarowej.
Znakowanie tradycyjne stosuje się w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym, maszynowym, w przemyśle elektrycznym i stalowym, a także w technologii medycznej. Zalety tradycyjnego znakowania to: krótki czas znakowania, czytelność znaku oraz znaczna głębokość znakowania.
Znakowanie udarowe
– Do trwałego, czytelnego znakowania przeznaczone są np. najprostsze numeratory, czcionki oraz bardziej zaawansowane znakowarki mikroudarowe, które pozwalają na szybkie, powtarzalne oraz wygodne znakowanie zarówno tekstu, jak i logotypów lub kodów 2D – wyjaśnia Anita Swoboda. Zasada znakowania mikroudarowego polega na uderzaniu grotem w powierzchnię znakowaną. Urządzenie do znakowania mikroudarowego (czasem określane jako znakowanie mikropunktowe), np. Multi 4 firmy Technomark, składa się z jednostki sterującej i głowicy znakującej. Jednostka sterująca przekazuje głowicy polecenia według zadanych parametrów (siła, gęstość, droga prowadzenia grotu). Znakowarki mikroudarowe mogą być doposażone w różne opcje dodatkowe ułatwiające proces znakowania, eliminujące ludzkie błędy lub umożliwiające znakowanie nietypowych kształtów, czy też poprawiające ergonomię pracy.
Za pomocą mikroudaru można znakować wiele materiałów do twardości 63 HRC. Są to najczęściej stal, aluminium, stal nierdzewna, ale również tworzywa sztuczne, szkło, ceramika lub drewno. Znakowanie mikroudarem jest odpowiednie szczególnie tam, gdzie potrzeba oznakować duże serie elementów, nawet 10 000 sztuk dziennie. Znakowarki umożliwiają łatwą integrację do linii produkcyjnej, co jest często wykorzystywane np. w przemyśle motoryzacyjnym.
Szczególnie w stanowiskach zautomatyzowanych można zastosować model znakowarki M4 Inline Technomark, który umożliwia trwałe nanoszenie znaków, w tym m.in. kodów DataMatrix.
Znakowanie elektrochemiczne
Elektrolityczne znakowanie to proces wytrawiania powierzchni przez niskie napięcie (12 V dla materiałów stalowych i 24 V dla aluminium). Podczas trawienia usunięte jony metalu pozostają w filcu i dlatego należy go wymieniać w zależności od ilości znakowań. Do wykonania prawidłowego znakowania potrzebne są elektrolit i neutralizator (neutralizator zatrzymuje proces trawienia).
Technologia znakowania elektrolitycznego służy do bezpośredniego znakowania części przewodzących elektrycznie. Elektrolitycznie można znakować powierzchnie płaskie, wypukłe, wklęsłe bądź okrągłe, a znakowanie może być jasne lub ciemne. Trwale można oznaczać poprzez litery, znaki firmowe na wszystkich powierzchniach elektrycznie przewodzących. Do znakowania potrzebny jest szablon. Niektóre firmy oferują możliwość samodzielnego wykonania takiego szablonu przez klienta za pomocą drukarki etykiet.
Znaleźć najlepszą metodę
– Analizując potrzeby klienta, zadajemy podstawowe pytania związane z rodzajem materiału, jego gabarytami, przeznaczeniem, ilością znakowań w skali np. miesiąca lub roku – tłumaczy Anita Swoboda. – Staramy się dobrać metodę znakowania, która odzwierciedla oczekiwania klienta pod kątem trwałości, jakości, powtarzalności znakowania, wygody stosowania oraz ceny.
– Ważnym aspektem we wdrażaniu rozwiązań znakowania w zakładach przemysłowych staje się możliwość centralnego, zdalnego zarządzania nadrukami i urządzeniami, monitorowania przepływu produktów w całym łańcuchu dostaw oraz możliwość integracji urządzeń znakujących z istniejącym oprogramowaniem klienta z zakresu ERP, MES czy WMS – zauważa Joanna Kozdra. Nowocześnie zarządzany zakład wdraża również rozwiązania pozwalające monitorować wskaźniki produktywności linii produkcyjnej, mierzy całkowitą efektywność maszyn zainstalowanych na danej linii (OEE) w celu podniesienia wydajności produkcji. – Trzeba zaznaczyć, że bez odpowiedniego wsparcia software’owego urządzenie znakujące pozostaje tylko odtwórczym narzędziem nanoszącym nadruki w trybie offline. Wraz z odpowiednim oprogramowaniem otrzymuje nową funkcjonalność i pozwala sprostać wyzwaniom pojawiającym się przez cały cykl życia produktów – dodaje Joanna Kozdra. Dzisiejsze przemysłowe znakowanie i pakowanie musi być zgodne ze zmieniającymi się przepisami, zapewnić bezpieczeństwo produktów i umożliwiać identyfikowalność w całym łańcuchu dostaw.
Znakowanie w przemyśle to szeroki temat. W związku z dynamicznym rozwojem technologii można oczekiwać, że pojawią się także nowe metody znakowania, ale zdaniem eksperta od wielu lat zasada działania dostępnych na rynku urządzeń do znakowania jest niezmienna. – Niektóre z metod, bardziej zaawansowane technologicznie, są jedynie unowocześniane. Na razie w naszej branży nie mamy informacji o tworzeniu się zupełnie nowej, opierającej się na innych zasadach, technologii znakowania – podsumowuje Anita Swoboda.
1. B. Miareczko, M. Jędrzejewska, „Ocena zgodności wyrobów w Polsce”, https://www.ciop.pl
2. „Technologia DPM”, https://www.hdf.com.pl/technologia-dpm
Aleksandra Solarewicz
