A marcação digital da medição, o controle e a automação dos processos industriais.

Fonte: Equipe Target
Postado: Eng. Elet. vanderlei Felisberti

A NBR IEC 63365 de 05/2023 – Medição, controle e automação de processos industriais — Marcação digital é aplicável aos produtos utilizados na medição, controle e automação de processos Industriais e estabelece o conceito e os requisitos para a marcação digital e apresenta soluções de leitura eletrônica (por exemplo, por meio de Códigos 2D, como os QR Codes, RFID ou firmware), alternativas às marcações convencionais, com textos simples sobre os produtos ou embalagens ou seus documentos. As informações das marcações digitais são contidas em meios lidos eletronicamente, afixados aos produtos, às embalagens dos produtos ou aos documentos que acompanham os produtos.

As informações das marcações digitais são disponíveis de forma offline, sem uma conexão com a internet. Após a leitura eletrônica, todas as informações das marcações digitais são mostradas na forma de texto, em uma tela ou display a ser lida por humanos. As marcações digitais também incluem um link de identificação, de acordo com a IEC 61406-1 (identification link), que proporciona informações adicionais dos produtos na forma online. Esta norma não especifica o conteúdo de marcações convencionais, que são sujeitas a regulamentos ou normas regionais ou nacionais.

O objetivo primário de uma marcação é identificar, de forma clara, os equipamentos, componentes, dispositivos e seus fabricantes. Requisitos legais de marcação ou símbolos de aprovação indicam a conformidade com os regulamentos para a colocação dos produtos no mercado, bem como para as suas utilizações de forma segura.

O projeto marcação digital foi iniciado em resposta às necessidades dos fabricantes de equipamentos com tipos de proteção “Ex” para instalação em atmosferas explosivas e pelos operadores ou proprietários de instalações de instrumentação, automação, telecomunicações, elétricas e mecânicas, em áreas classificadas. Um dos objetivos da marcação digital é assegurar que todas as informações necessárias possam ser marcadas nos equipamentos, particularmente considerando a grande quantidade de informações requeridas na área de equipamentos para atmosferas explosivas.

Os requisitos para a marcação de produtos “Ex” para os mercados globais têm se tornado tão extensivos que frequentemente não é mais possível incluir todas as informações requeridas sobre uma marcação convencional, especialmente para os produtos de menores dimensões, como, por exemplo, os sensores. Como exemplo, na Europa, diferentes Diretivas para os países da Comunidade Europeia e normas harmonizadas podem ser aplicáveis a um mesmo produto, como regulamentos sobre a segurança elétrica, proteção de equipamentos “Ex” para atmosferas explosivas, segurança para máquinas, segurança de equipamentos sobre pressão ou segurança de alimentos.

Se os produtos forem destinados à comercialização em diferentes países do mundo, marcações adicionais e símbolos de aprovação são requeridos, como, por exemplo, marcação internacional IECEx, marcação “Ex” para o mercado norte americano, marcação para o Reino Unido (UK CA), marcação EAC para a área econômica da Eurásia, marcação RCM para a Austrália ou marcação CCC para a China. Neste contexto, para a fabricação inteligente, é também requerido, no momento, que os produtos sejam identificados eletronicamente.

Os fabricantes dos equipamentos podem utilizar marcações com leitura por máquinas, no processo de produção, para controlar automaticamente o fluxo de material, utilizando, por exemplo, um código de barras. Os operadores ou proprietários podem facilmente identificar os produtos nas etapas de inspeções iniciais de recebimento.

Os engenheiros envolvidos com serviços de engenharia ou as autoridades responsáveis podem verificar, eletronicamente, todos os dados requeridos e as informações para uma adequada aplicação em particular e para utilização segura dos produtos. Um dos objetivos da marcação digital offline é a redução do espaço requerido pelas marcações convencionais.

Em longo prazo, é previsto que a marcação digital possa substituir os textos da marcação convencional, economizando um espaço significativo, especialmente em produtos de pequenas dimensões. Este documento descreve soluções para leituras eletrônicas, alternativas com as marcações convencionais, com texto e símbolos, na marcação de produtos, embalagens ou documentos.

Esta norma descreve as tecnologias de marcação que utilizam Códigos 2D (como o QR Code), transponders (como o RFID) ou o firmware dos produtos. No caso dos Códigos 2D ou transponders, os dados armazenados na marcação digital podem ser lidos por dispositivos comumente disponíveis no mercado, como, por exemplo, os smartphones.

Se os dados da marcação forem armazenados em um firmware do produto, a marcação pode ser mostrada, por exemplo, na tela ou no display do leitor ou escâner, ou os dados podem ser lidos remotamente, por meio de uma interface eletrônica. Além disto, a IEC 61406-1 (Identification link) apresenta os requisitos para uma identificação única de produtos, por meio de um link de identificação.

Aquela norma permite que os fabricantes apresentem todas as informações e dados, bem como os documentos relacionados a um produto, por meio de um endereço na internet, em um formato eletrônico. A documentação dos produtos, como informações técnicas, manuais de instalação, operação, manutenção, inspeção e recuperação, bem como os certificados de conformidade, pode ser obtida por meio de download da internet.

A IEC 61406-1 estabelece um código 2D ou RFID, o qual contém somente a identificação de um link, com caracteres limitados. Nesta norma a identificação do link é incluída como a primeira propriedade da marcação digital para o website do fabricante, seguida de propriedades detalhadas de marcação. Se uma conexão de internet for disponível para o website do fabricante, dados adicionais do produto e sua documentação podem ser acessados (gêmeo digital/digital twin).

Este documento é também destinado à elevação da aceitação das marcações digitais por parte dos organismos e entidades regulamentadoras. Um objetivo em médio e longo prazos é a substituição da marcação convencional por uma marcação digital, tanto quanto possível. Os organismos e entidades regulamentadoras requerem que a marcação seja aplicada aos produtos, componentes e dispositivos de forma permanente, clara e legível.

Estes requisitos podem ser atendidos também pelas marcações digitais que são permanentemente afixadas aos produtos e que permitem que os dados requeridos sejam acessados sem a necessidade de uma conexão com a internet são muito parecidas com a marcação convencional com textos simples. Para assegurar uma maior aceitação da marcação digital, a marcação apresenta a quantidade mínima de marcação em texto simples.

Durante o período de transição, ambas as informações, por meio de texto simples e de marcação digital, podem ser aplicadas de forma simultânea aos produtos. No momento, as marcações digitais estão sendo implementadas e aceitas nos mercados internacionais, de forma crescente e contínua.

A ISO/IEC 22603-1, publicada em 2022, especifica uma etiqueta digital que representa o produto marcação. No entanto aquela norma proporciona a marcação do produto por meio de um link para um servidor Web, que contém as informações relevantes, mas não contém a marcação digital diretamente no código digital. As informações, de acordo com o Anexo A, podem ser incluídas em um código digital para a marcação.

O código digital: pode armazenar todas as informações requeridas por regulamentos regionais ou nacionais e pode conter informações apresentadas pelos fabricantes. As marcas e os símbolos não estão aptos a serem convertidos em um código digital na marcação digital, mas podem ser incluídos no firmware.

Todas as informações proporcionadas no código digital, que não sejam requeridas especificamente em um texto simples por regulamentos regionais ou nacionais, podem ser removidas do texto da marcação digital a ser lido por humanos. Por questões de segurança cibernética, é recomendado que os leitores de marcações digitais no formato 2D solicitem uma autorização do usuário antes de ativar um link para uma URL (uniform resource locator).

Em geral, se o link não for ativado, o texto incluído na marcação digital é mostrado. As informações apresentadas no Anexo A podem ser convertidas para o formato digital. Os dados devem ser estruturados de acordo com as seguintes três categorias: informações básicas; especificações técnicas; certificados de conformidade.

A primeira informação de uma marcação digital deve ser um link de identificação, de acordo com a IEC 61406-1. Isto permite que os leitores e escâneres comuns interpretem a primeira linha como uma URL e, caso uma conexão com a internet esteja disponível, acessem um banco de dados do produto.

Um exemplo de uma marcação convencional é mostrado na parte superior da figura abaixo. Esta marcação representa um medidor de nível industrial que possui diversos certificados de conformidade internacionais, regionais e nacionais, como um equipamento certificado para instalação em atmosferas explosivas.

Devido à grande quantidade de informações, esta marcação convencional ocupa uma grande área, de 80 cm². Na parte de baixo da figura, é mostrada a correspondente marcação digital, com as informações básicas e os símbolos de conformidade também mostrados juntamente com os textos simples. A marcação completa é convertida em código digital.

A marcação digital, incluindo o QR Code, ocupa uma área de 42,5 cm², que é aproximadamente a metade da área de marcação convencional mostrada na parte de acima da Figura. A leitura do QR Code utilizando um smartphone, com um software comum de leitura, é também mostrada na figura. O texto completo da marcação digital, incluindo as informações básicas, é visível na tela do dispositivo de leitura e pode ser armazenado ou transferido como um arquivo de texto.

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Pode ser útil tornar estes dados capazes de serem lidos por máquinas e alocar os dados em um banco de dados específico. Com o link de identificação na marcação digital, uma conexão via internet pode ser estabelecida com um banco de dados do produto, o qual pode conter uma descrição semântica dos dados da marcação, com identificadores internacionais de dados (por exemplo, IEC CDD – common data dictionary).

Os identificadores internacionais de dados permitem que os dados sejam trocados de forma simples entre as diferentes indústrias, países e idiomas (ver Anexo B). Os códigos de barras bidimensionais que podem ser opticamente lidos (Códigos 2D) podem ser utilizados para a marcação digital de produtos. Diversos Códigos 2D podem ser aplicados a um produto ao mesmo tempo. Os Códigos 2D podem ser: parte da marcação (rótulo, impressão ou gravação a laser no produto) ou — afixados no produto por uma placa separada.

Devem ser utilizados como Códigos 2D os QR Codes, de acordo com a ISO/IEC 18004, ou Data Matrix, de acordo com a ISO/IEC 16022. Os QR Code têm atualmente a forma de um quadrado. Uma versão retangular de QR Code está em desenvolvimento (Micro QR Model R). O formato Data Matrix é disponível na forma quadrada ou retangular (extended rectangular data matrix (DMRE), de acordo com a ISO/IEC 21471. Os Códigos 2D devem ser legíveis por leitores eletrônicos comercialmente disponíveis no mercado (por exemplo, smartphones). Os requisitos de qualidade dos Códigos 2D, por exemplo, tamanho do módulo, correção do erro, qualidade da impressão e durabilidade, são similares aos indica dos na IEC 61406-1.