隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工廠也需要對各種東西進行升級。對于現(xiàn)代化的生產(chǎn)工廠來說，通過機器可讀的識別信息來跟蹤產(chǎn)品和產(chǎn)品部件是一個中心要求。通過進行性編碼，可以針對每件生產(chǎn)的產(chǎn)品來計劃和執(zhí)行所有生產(chǎn)步驟。產(chǎn)品標(biāo)記的質(zhì)量和閱讀器以及過程通訊的可靠性，對于一個靈活的生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)效率和可靠性來說至關(guān)重要。每個子領(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

　　直接零件標(biāo)記是指直接在產(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識別產(chǎn)品，并在交付之后繼續(xù)對它們進行跟蹤。直接產(chǎn)生零件標(biāo)記一般通過四種手段：激光標(biāo)記，沖壓，電化學(xué)蝕刻，以及噴墨打?。ê髢煞N無法用于傳動系統(tǒng)）。對于直接零件標(biāo)記（Direct Part Marking）來說，其關(guān)鍵在于對耐久性的要求，零件的材料組成，加工過程，和生產(chǎn)環(huán)境。

　　對于二維數(shù)據(jù)矩陣條碼符號體系來說，判斷它們的準(zhǔn)則包括：對比度、空白區(qū)、誤差校正，以及網(wǎng)格尺寸和標(biāo)記一致性。這些準(zhǔn)則決定了一個標(biāo)記可讀性的好壞。二維代碼是由網(wǎng)格構(gòu)成的，這些網(wǎng)格本質(zhì)上是一組方格，各自編碼了一個比特的數(shù)據(jù)。根據(jù)格子被填滿或者空白（也就是，黑色或者白色），就可以得到二進制代碼。美國汽車工業(yè)行動集團（AIAG）具體說明了與表面粗糙程度相關(guān)的方格大小。方格的大小在嚴(yán)格設(shè)計的方案中是一個重要因素。

　　對比度高就保證成像儀可以區(qū)分標(biāo)記亮的網(wǎng)格和暗的網(wǎng)格，從而正確濾除多余的噪點。高對比度提高了處理速度和遠距離條件下的讀取能力。與一維代碼相比，二維代碼可以容許的對比度要低得多。誤差校正使得符號可以經(jīng)受一定程度的損壞而仍然可讀。這是由于在二維代碼中的信息具有重復(fù)性。

　　這種代碼的一個突出代表就是數(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)對數(shù)據(jù)進行編碼?？梢詫⒋a尺寸放大到相對較寬的范圍，因為用于檢測的光學(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)中重量達數(shù)噸的發(fā)動機。

　　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)識情況中，需要程度的工作可靠性。"MVRC"原理說明了如何通過對所有子步驟加以保護來實現(xiàn)一個過程可靠的總體工廠：

　　標(biāo)記/驗證

　　對產(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)識的方法來對隨后的步驟進行控制。只有符合某種質(zhì)量時，才可以確保在隨后的生產(chǎn)過程中來可靠讀取標(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

　　標(biāo)記過程中的錯誤

　　對代碼質(zhì)量的測量也可通過優(yōu)化標(biāo)記過程中的循環(huán)時間并避免裝置運行中斷或附加處理工作而產(chǎn)生經(jīng)濟效益。

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

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

　　讀取

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

　　支持短循環(huán)時間，讀代碼的分析時間長不超過 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)記操作不是處于條件以及圖像中存在干擾或代碼部分損壞的情況下

　　"零錯誤讀取速度"– 被錯誤地宣布為"不可讀取的"代碼數(shù)量不得超過每千個部件中幾個錯誤的范圍

　　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"參數(shù)是不存在的"所說，用戶希望得到的是一個非常易于操作的設(shè)備：

　　甚至是沒有受過培訓(xùn)的人員也能夠毫無問題地安裝和配置設(shè)備

　　對所需參數(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

　　無錯誤地操作光學(xué)設(shè)備部件

　　在發(fā)生代碼未被讀取時，通過廠商提供的集成診斷、錯誤圖像存儲和支持功能提供故障排查幫助

　　提供盡可能完備的部件，在有關(guān)應(yīng)用程序的易用性和運行可靠性的所有要求上，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

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

　　快速和可靠傳輸用于啟動讀取操作的觸發(fā)信號

　　快速和可靠傳輸讀取結(jié)果

　　各種可用的接口類型

　　同樣在這方面，帶有廣泛固定式閱讀器和移動式閱讀器 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)濟性上也十分重要。因此，在下面部分中將單獨討論這個問題。

　　工廠集成

　　為了集成到自動化環(huán)境中，終對代碼讀取設(shè)備提出了與其它工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備相同的要求。項目實施的大部分成本是在調(diào)試過程中將讀取設(shè)備與 PLC、PC 和人機界面設(shè)備進行連接方面。重要的接口類型為：

　　用于通過 PLC 進行控制的功能塊

　　用于通過 PC 和人機界面設(shè)備進行控制的 OCX 控件/DLL

　　用于通過 PC 和人機界面設(shè)備、不用安裝軟件而進行控制的集成 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，可以獲得用于維護讀取設(shè)備的各種功能，如實時圖像顯示、錯誤圖像存儲、質(zhì)量數(shù)據(jù)采集等。

　　可以將這些功能集成進工廠的一個特定項目用戶界面中。這樣可以在進行維護時縮短所需的時間和成本。這些功能也可用于進行遠程維護。

　　需求高漲/成功

　　由于具有上述生產(chǎn)過程中的優(yōu)點以及交付之后用于產(chǎn)品跟蹤的優(yōu)點，直接零件標(biāo)記有望像條形碼的"爆炸性"傳播那樣而迅速普及。一些大型機構(gòu)已做出決定，通過 DPM 對所有重要產(chǎn)品進行標(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。它要求對產(chǎn)品進行性標(biāo)識。

　　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、安全地進行直接零件標(biāo)記所需要的設(shè)備。