對(duì)于現(xiàn)代化的生產(chǎn)工廠來(lái)說(shuō),，通過機(jī)器可讀的識(shí)別信息來(lái)跟蹤產(chǎn)品和產(chǎn)品部件是一個(gè)中心要求。通過進(jìn)行唯一性編碼,，可以針對(duì)每件生產(chǎn)的產(chǎn)品來(lái)計(jì)劃和執(zhí)行所有生產(chǎn)步驟,。對(duì)生產(chǎn)過程的改動(dòng)（如改變所使用的材料）可輕松得到記錄。通過對(duì)產(chǎn)品直接標(biāo)記,，還可滿足有關(guān)生產(chǎn)批次的可追溯性方面的強(qiáng)制法規(guī)要求,。

產(chǎn)品標(biāo)記的質(zhì)量和閱讀器以及過程通訊的可靠性，對(duì)于一個(gè)靈活的生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)效率和可靠性來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,。每個(gè)子領(lǐng)域的功能都等同于裝置本身的功能,。

什么是直接零件標(biāo)記 (DPM)？

直接零件標(biāo)記 (DPM) 是指直接在產(chǎn)品的標(biāo)件上打出標(biāo)記,，而不使用像不干膠標(biāo)簽這樣的基材,。 通過 DPM,，可以在制造過程中來(lái)識(shí)別產(chǎn)品，并在交付之后繼續(xù)對(duì)它們進(jìn)行跟蹤,。這種標(biāo)記方法執(zhí)行起來(lái)十分經(jīng)濟(jì),，效果持久，因此導(dǎo)致了對(duì)此技術(shù)的迅速上升的需求,。通過所謂二維代碼,，幾年來(lái)已獲得一種可滿足這種趨勢(shì)要求以及用戶需要的編碼方法。二維代碼因包含易于執(zhí)行的點(diǎn)狀基本元素而與眾不同,。激光和針標(biāo)記技術(shù)在耐久性,、標(biāo)記速度以及材料無(wú)關(guān)性方面受到普遍歡迎。過程中所采用的機(jī)械變形（例如對(duì)于金屬工件）使得二維代碼甚至在重復(fù)加工步驟之后也能由二維代碼閱讀器確切識(shí)別,。

這種代碼的一個(gè)突出代表就是數(shù)據(jù)矩陣代碼 ECC 200,，它主要由制造領(lǐng)域中的眾多工業(yè)部門所使用。二維代碼的優(yōu)點(diǎn)是可在與相應(yīng)條形碼或普通文字相比更小的空間內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,?？梢詫⒋a尺寸放大到相對(duì)較寬的范圍，因?yàn)橛糜跈z測(cè)的光學(xué)系統(tǒng)可通過相應(yīng)鏡頭與代碼尺寸相匹配,。廣泛采用從幾毫米到幾百毫米的代碼尺寸。與代碼尺寸一樣,，可被編碼的產(chǎn)品種類也十分廣泛,。它們從修補(bǔ)術(shù)中的微小金屬部件、半導(dǎo)體芯片,、連接器和印刷電路板,，一直到造船業(yè)中重量達(dá)數(shù)噸的發(fā)動(dòng)機(jī)。

直接零件標(biāo)記 (DPM)：不使用另外的基材而直接在產(chǎn)品表面打標(biāo)記

確保過程可靠性

在所有產(chǎn)品標(biāo)識(shí)情況中（特別是為了進(jìn)行過程控制）,，需要最高程度的工作可靠性,。“MVRC”（標(biāo)記 - 驗(yàn)證- 讀取 - 通訊）原理說(shuō)明了如何通過對(duì)所有子步驟加以保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)過程可靠的總體工廠：

標(biāo)記/驗(yàn)證

對(duì)產(chǎn)品的標(biāo)記大多發(fā)生在生產(chǎn)過程的很早階段，因此,，可以通過產(chǎn)品標(biāo)識(shí)的方法來(lái)對(duì)隨后的步驟進(jìn)行控制,。進(jìn)行標(biāo)記之后，立即通過“驗(yàn)證”步驟進(jìn)行檢查,。只有符合某種最低質(zhì)量時(shí),，才可以確保在隨后的生產(chǎn)過程中來(lái)可靠讀取標(biāo)記內(nèi)容。

標(biāo)記質(zhì)量可能受到以下因素的影響：

• 產(chǎn)品材料的變化（顏色,、面層...）
• 標(biāo)記過程中的錯(cuò)誤（激光調(diào)節(jié)不正確,、針的磨損與損壞...）

對(duì)代碼質(zhì)量的測(cè)量也可通過優(yōu)化標(biāo)記過程中的循環(huán)時(shí)間并避免裝置運(yùn)行中斷或附加處理工作而產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

西門子公司的 Simatic 傳感器產(chǎn)品組合為標(biāo)記質(zhì)量的測(cè)量提供了廣泛產(chǎn)品,。值得一提的是用于 Simatic HawkEye 1500 的“驗(yàn)證”選件包,，它是專門針對(duì) DPM 標(biāo)記設(shè)計(jì)開發(fā)的,。

Simatic HawkEye 1500：用于直接零件標(biāo)記的堅(jiān)固、固定式讀取設(shè)備

讀取

對(duì)總體過程讀取可靠性的要求主要是對(duì)讀取設(shè)備的性能與功能的要求：

• 支持短循環(huán)時(shí)間,，讀代碼的分析時(shí)間最長(zhǎng)不超過 100 ms
• 支持高輸送帶送入速度
• 純讀取功能具有極為穩(wěn)定的性能,，甚至在標(biāo)記操作不是處于最佳條件以及圖像中存在干擾或代碼部分損壞的情況下
• “零錯(cuò)誤讀取速度”– 被錯(cuò)誤地宣布為“不可讀取的”代碼數(shù)量不得超過每千個(gè)部件中幾個(gè)錯(cuò)誤的范圍

但是，用戶不希望通過復(fù)雜而難于處理的閱讀器來(lái)獲取上述功能,。重要的是閱讀器在日常使用當(dāng)中便于操作,。正如格言“最佳參數(shù)是不存在的”所說(shuō)，用戶希望得到的是一個(gè)非常易于操作的設(shè)備：

• 甚至是沒有受過培訓(xùn)的人員也能夠毫無(wú)問題地安裝和配置設(shè)備
• 對(duì)所需參數(shù)示教而不是復(fù)雜的輸入和修改
• 控制元素和軟件用戶界面易于理解
• 無(wú)錯(cuò)誤地操作光學(xué)設(shè)備部件
• 在發(fā)生代碼未被讀取時(shí),，通過廠商提供的集成診斷,、錯(cuò)誤圖像存儲(chǔ)和支持功能提供故障排查幫助
• 提供盡可能完備的部件，包括與所需圖像窗口和讀取距離相匹配的堅(jiān)固傳感頭和光學(xué)系統(tǒng)（固定焦距鏡頭,、燈）

在有關(guān)應(yīng)用程序的易用性和運(yùn)行可靠性的所有要求上,，讀取設(shè)備在設(shè)計(jì)、接口等方面需要具有很高的靈活性,，以滿足不同工業(yè)領(lǐng)域的需要,。在這方面，Simatic 產(chǎn)品系列提供了近乎理想的緊湊型產(chǎn)品 HawkEye 1500,、帶有偏置傳感頭的視覺傳感器 VS 130-2 以及移動(dòng)式 HawkEye 讀取設(shè)備,。

用于快速、可靠地讀取數(shù)據(jù)矩陣代碼的 Simatic VS130-2

通訊

對(duì)讀取設(shè)備與過程控制系統(tǒng)之間通訊的要求來(lái)自對(duì)讀取設(shè)備的要求：

• 快速和可靠傳輸用于啟動(dòng)讀取操作的觸發(fā)信號(hào)
• 快速和可靠傳輸讀取結(jié)果
• 各種可用的接口類型（Profibus,、Profinet,、Ethernet...）

同樣在這方面，帶有廣泛固定式閱讀器（HawkEye 1500,、VS 130-2）和移動(dòng)式閱讀器 Simatic HawkEye 的 Simatic 傳感器產(chǎn)品系列,，為滿足特定產(chǎn)品要求提供了最佳解決方案。

除了純數(shù)據(jù)傳輸之外,，將閱讀器集成到生產(chǎn)過程的總體序列當(dāng)中,，在經(jīng)濟(jì)性上也十分重要。因此,，在下面部分中將單獨(dú)討論這個(gè)問題,。

工廠集成

為了集成到自動(dòng)化環(huán)境中，最終對(duì)代碼讀取設(shè)備提出了與其它工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相同的要求,。項(xiàng)目實(shí)施的大部分成本是在調(diào)試過程中將讀取設(shè)備與 PLC,、PC 和人機(jī)界面設(shè)備進(jìn)行連接方面。因此,，具有一種簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)兼容接口十分關(guān)鍵,。重要的接口類型為：

• 用于通過 PLC 進(jìn)行控制的功能塊
• 用于通過 PC 和人機(jī)界面設(shè)備進(jìn)行控制的 OCX 控件/DLL
• 用于通過 PC 和人機(jī)界面設(shè)備、不用安裝軟件而進(jìn)行控制的集成 Web 服務(wù)器

Simatic 系列產(chǎn)品中的設(shè)備提供了這些可能性，因而確保了快速調(diào)試,。通過上述接口類型,，可以獲得用于維護(hù)讀取設(shè)備的各種功能，如實(shí)時(shí)圖像顯示,、錯(cuò)誤圖像存儲(chǔ),、質(zhì)量數(shù)據(jù)采集等。

可以將這些功能集成進(jìn)工廠的一個(gè)特定項(xiàng)目用戶界面中,。這樣可以在進(jìn)行維護(hù)時(shí)縮短所需的時(shí)間和成本,。這些功能也可用于進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)。

需求高漲/全球成功

由于具有上述生產(chǎn)過程中的優(yōu)點(diǎn)以及交付之后用于產(chǎn)品跟蹤的優(yōu)點(diǎn),，直接零件標(biāo)記 (DPM) 有望像條形碼的“爆炸性”傳播那樣而迅速普及,。一些大型機(jī)構(gòu)（如美國(guó)國(guó)防部）已做出決定，通過 DPM 對(duì)所有重要產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)記,。在許多歐洲工業(yè)部門中,，供應(yīng)商要求提供一種特定零件質(zhì)量控制。它要求對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行唯一性標(biāo)識(shí),。

這里介紹的 Simatic 傳感器產(chǎn)品系列現(xiàn)在已為用戶提供了在生產(chǎn)過程中可靠,、安全地進(jìn)行直接零件標(biāo)記 (DPM) 所需要的設(shè)備。