一、二維碼的介紹

    1、二維碼定義

    二維碼 （2-dimensional bar code） 是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息的；在代碼編制上巧妙地利用構(gòu)成計算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個與二進(jìn)制相對應(yīng)的幾何形體來表示文字?jǐn)?shù)值信息，通過圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動識讀以實現(xiàn)信息自動處理： 二維條碼/二維碼能夠在橫向和縱向兩個方位同時表達(dá)信息，因此能在很小的面積內(nèi)表達(dá)大量的信息。

    它具有條碼技術(shù)的一些共性：每種碼制有其特定的字符集；每個字符占有一定的寬度；具有一定的校驗功能等。同時還具有對不同行的信息自動識別功能、及處理圖形旋轉(zhuǎn)變化等特點。二維條碼具有儲存量大、保密性高、追蹤性高、抗損性強(qiáng)、備援性大、成本便宜等特性，這些特性特別適用于表單、安全保密、追蹤、證照、存貨盤點、資料備援等方面。

    2、二維碼的特點和特征：

    1）高密度編碼，信息容量大：

    可容納多達(dá)1850個大寫字母或2710個數(shù)字或1108個字節(jié)，或500多個漢字，比普通條碼信息容量約高幾十倍。

    2）編碼范圍廣：

    該條碼可以把圖片、聲音、文字、簽字、指紋等可以數(shù)字化的信息進(jìn)行編碼，用條碼表示出來；可以表示多種語言文字；可表示圖像數(shù)據(jù)。

    3）容錯能力強(qiáng)，具有糾錯功能：

    這使得二維條碼因穿孔、污損等引起局部損壞時，照樣可以正確得到識讀，損毀面積達(dá)50%仍可恢復(fù)信息。

    4）譯碼可靠性高：

    它比普通條碼譯碼錯誤率百萬分之二要低得多，誤碼率不超過千萬分之一。

    5）可引入加密措施：

    保密性、防偽性好。

    6）成本低，易制作，持久耐用。

    二、二維碼是實現(xiàn)柔性生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)

    柔性生產(chǎn)線是把多臺可以調(diào)整的機(jī)床（多為專用機(jī)床）聯(lián)結(jié)起來，配以自動運送裝置組成的生產(chǎn)線。它依靠計算機(jī)管理，并將多種生產(chǎn)模式結(jié)合，從而能夠減少生產(chǎn)成本做到物盡其用。

    柔性生產(chǎn)線的發(fā)展趨勢大致有兩個方面。

    一方面是與計算機(jī)輔助設(shè)計和輔助制造系統(tǒng)相結(jié)合，利用原有產(chǎn)品系列的典型工藝資料，組合設(shè)計不同模塊，構(gòu)成各種不同形式的具有物料流和信息流的模塊化柔性系統(tǒng)。

    另一方面是實現(xiàn)從產(chǎn)品決策、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)到銷售的整個生產(chǎn)過程自動化，特別是管理層次自動化的計算機(jī)集成制造系統(tǒng)。在這個大系統(tǒng)中，柔性生產(chǎn)線只是它的一個組成部分。

    柔性生產(chǎn)線是一種技術(shù)復(fù)雜、高度自動化的系統(tǒng)，它將微電子學(xué)、計算機(jī)和系統(tǒng)工程等技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，理想和圓滿地解決了機(jī)械制造高自動化與高柔性化之間的矛盾。為了控制如此復(fù)雜的系統(tǒng)，在每個生產(chǎn)步驟中必須識別每個產(chǎn)品。出于效率原因，識別必須自動地執(zhí)行。為了達(dá)到這個目的，電子生產(chǎn)車間首先依賴于光學(xué)讀碼系統(tǒng)。每個部件，包括半成品和成品，都被賦予一個獨特的不重復(fù)的編碼。通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫能實時地給每個單獨的工作站提供所需要的信息。除了實際的生產(chǎn)信息，例如產(chǎn)品的部件列表等，該數(shù)據(jù)還包括擴(kuò)展的測試規(guī)格及質(zhì)量數(shù)據(jù)參考值。編碼數(shù)據(jù)被噴墨打印機(jī)打印在不干膠標(biāo)簽，貼在物品表面或通過激光打標(biāo)設(shè)備直接刻印在物品表面。在收貨部門，每個從供應(yīng)商處提供的部件都被分配了一個工廠內(nèi)部獨特的編碼。采用內(nèi)部編碼方式更簡便，同時可更方便地達(dá)成目標(biāo)。

    相比于慣用的一維條碼方案，該規(guī)則采用了二維碼（Data Matrix）方式。二維碼具有更高的數(shù)據(jù)密度、更強(qiáng)的容錯能力及更小的打印面積。舉例而言，對的模塊如連接件及電路板，都可實現(xiàn)打碼。另一個優(yōu)勢是，由于二維碼比同數(shù)據(jù)量的一維碼的面積明顯更小，通過激光打碼實現(xiàn)的速度可以更快。因此，每個產(chǎn)品的打標(biāo)時間可以降低到2.5秒，這對提高電子產(chǎn)品生產(chǎn)效率意義顯著。

    除了應(yīng)用于實際生產(chǎn)控制，每個產(chǎn)品的大量質(zhì)量數(shù)據(jù)也能通過編碼收集。對于每個出廠的產(chǎn)品，相關(guān)人員都可以獲得諸如供應(yīng)商部件信息、測量結(jié)果及更多相關(guān)信息。這些索引數(shù)據(jù)信息對安全部件特別重要，在對產(chǎn)品質(zhì)疑時能夠提供產(chǎn)品無差錯證明。另外，數(shù)據(jù)的收集還有助于優(yōu)化質(zhì)量，因為某些錯誤類型能在生產(chǎn)的早期被檢測到。

    三、西門子集團(tuán)SIMATIC系列部件

    德國安貝格生產(chǎn)基地被譽(yù)為西門子集團(tuán)王冠上的寶石--多年來，工廠內(nèi)超過1000名的員工生產(chǎn)了為數(shù)眾多的SIMATIC S7控制器家族的模塊。

    生產(chǎn)工程師主要的目標(biāo)是產(chǎn)品的質(zhì)量。畢竟，SIMATIC系列部件在全世界范圍內(nèi)被用于工廠內(nèi)的生產(chǎn)流程控制，設(shè)備故障將導(dǎo)致停產(chǎn)及相當(dāng)可觀的損失。同時，安貝格基地必須以的效率運行，以在世界范圍內(nèi)保持競爭力。這在目前SIMATIC為滿足不同應(yīng)用而衍生出大量不同系列產(chǎn)品的情況下變得更為困難。需要完成的任務(wù)是：在生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量及品種經(jīng)常變化的情況下，也能通過一種合理的生產(chǎn)流程安排，達(dá)到經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的目的。解決方案在于生產(chǎn)流程能完全適應(yīng)產(chǎn)品的變化。

    近年來，隨著二維碼的使用日 趨廣泛，使用戶的各種需求得到了滿足。 二維碼由二進(jìn)制點格圖 形組成， 激光和針孔標(biāo)識制作技術(shù)在耐久性、制作速度、材料的 獨立性方面都非常出色， 例如，金屬工件上的二維碼即使在經(jīng)過 多道加工工序后依然能夠被讀取。 二維碼的另外一個優(yōu)勢是在同 樣有限的空間內(nèi)，包含的數(shù)據(jù)信息要比條碼或文本多。

    柔性化生產(chǎn)線中，每一臺機(jī)器及每個工位都能處理大量不同的產(chǎn)品。前道工序中的電路板組裝設(shè)備能針對不同類型產(chǎn)品靈活地設(shè)定不同步驟。在包裝工位，每個單獨的產(chǎn)品所包含的附件，比如電纜、說明書、光盤等，被顯示于監(jiān)視器中，并且當(dāng)它們被移出存儲箱時也會被檢測。

    四、西門子固定式讀碼器MV420/MV440

    為了讀取編碼， 生產(chǎn)廠使用了S I M AT I C MV440/420系列固定式讀碼系統(tǒng)。SIMATIC系列讀碼器設(shè)計緊湊，使得讀碼器能安裝在狹小的空間，緊靠輸送設(shè)備。同時具有強(qiáng)大的解碼能力，并且集成了多種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，能和SIMATIC控制器無縫集成的特性使讀碼器部署簡便快速。

    對先進(jìn)的生產(chǎn)系統(tǒng)，使用機(jī)器可識別的標(biāo)記追蹤產(chǎn)品及部件是一項重要的需求。的編碼系統(tǒng)確保各部件的每項生產(chǎn)步驟及原料的使用都有序可控。同時，直接打碼方式允許對產(chǎn)品批次的追蹤，例如產(chǎn)品的責(zé)任認(rèn)定。

    西門子新一代SIMATIC MV420 and MV440固定式一維/二維碼讀碼器是一款高速、高讀取可靠性的讀碼產(chǎn)品，并且有豐富的通訊及連接方式。

    該讀碼器不僅可讀取標(biāo)準(zhǔn)的高對比度條碼及二維碼，并且可用于環(huán)境惡劣的工業(yè)應(yīng)用條件下讀取DPM碼（Direct Part Marking），即物體表面直接打碼（通過激光蝕刻、噴墨、機(jī)械打標(biāo)或化學(xué)腐蝕等方式直接標(biāo)識在物體表面的碼）。

    靈活可選的光照方式及緊湊堅固的外型使MV420/MV440能應(yīng)用于多種工業(yè)應(yīng)用，如汽車、包裝、醫(yī)藥、化妝品及電子半導(dǎo)體、食品飲料等行業(yè)。

    1、MV440/MV420技術(shù)及功能特性如下：

    IP67的高防護(hù)等級及防震動、耐沖擊適用于各種嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境；

    每秒80畫面的高速解碼，適于高速應(yīng)用；

    配合外部照明達(dá)到3米的遠(yuǎn)距離可靠解碼；

    無需特殊軟件，基于網(wǎng)絡(luò)的各種診斷功能；

    使用SIMATIC WinCC flexible/ WinCC方便地創(chuàng)建客戶界面；

    包含以太網(wǎng)、PROFIBUS DP、PROFINET、RS232、數(shù)字輸入輸出等各類工業(yè)通訊總線。

    2、SIMATIC MV420/MV440 典型應(yīng)用

    ◆ 汽車工業(yè)中下級供應(yīng)商與組裝廠之間的產(chǎn)品質(zhì)量追溯

    ◆ 防偽

    –– 醫(yī)藥行業(yè)的職責(zé)認(rèn)定

    –– 煙草行業(yè)稅控

    –– 電子行業(yè)的CPU

    ◆ 在包裝行業(yè)測量交貨流程

    ◆ 食品飲料行業(yè)用于追蹤產(chǎn)品批次

    ◆ 物流配送進(jìn)行發(fā)貨追蹤

    五、RFID在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用

    射頻識別即RFID技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。它是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動識別技術(shù)，利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識別目的的技術(shù)。從信息傳遞的基本原理來說，射頻識別技術(shù)在低頻段基于變壓器耦合模型（初級與次級之間的能量傳遞及信號傳遞），在高頻段基于雷達(dá)探測目標(biāo)的空間耦合模型（雷達(dá)發(fā)射電磁波信號碰到目標(biāo)后攜帶目標(biāo)信息返回雷達(dá)接收機(jī)）。1948年哈里斯托克曼發(fā)表的“利用反射功率的通信”奠定了射頻識別技術(shù)的理論基礎(chǔ)。

    在普遍使用了光學(xué)讀碼的基礎(chǔ)上，RFID（無線射頻識別）技術(shù)在安貝格工廠日益得到應(yīng)用。RFID技術(shù)應(yīng)用在循環(huán)使用的物品上，如加工件托盤或焊料框等的識別上。使用RFID的優(yōu)勢在于：數(shù)據(jù)載體（標(biāo)簽）中的值可以按需更新，無線射頻芯片能被重復(fù)使用，幾乎沒有次數(shù)限制。

    例如，在終模塊組裝步驟中，部件列表被寫入加工件托盤上的RFID標(biāo)簽，在每個組裝工位，該數(shù)據(jù)能被自動讀取。終設(shè)備編號采用二維碼的形式通過激光打標(biāo)刻印在產(chǎn)品外殼上。

    RFID也被使用在有多種模塊可選的焊接設(shè)備上。每個生產(chǎn)中需要用到的工裝夾具，都被安裝了RF300的標(biāo)簽。在夾具裝入的過程中，RFID讀寫器識別工裝夾具，將獲得的數(shù)據(jù)與生產(chǎn)程序中的數(shù)據(jù)做比較，用于避免使用錯誤的工裝夾具。

    特定的RFID數(shù)據(jù)標(biāo)簽具有耐高溫特性和防護(hù)等級，這保證了它在高溫環(huán)境及有清潔劑環(huán)境中可靠使用。目前，檢測設(shè)備只有少量的RFID應(yīng)用，但類似應(yīng)用也是質(zhì)量保證體系重要的組成部分。

    六、RFID技術(shù)在電子行業(yè)的應(yīng)用潛力

    RFID技術(shù)在電子行業(yè)的工廠中還有很大的應(yīng)用潛力，尤其是供應(yīng)鏈的自動化管理，它代表了制造業(yè)的先進(jìn)方向。例如，利用RFID技術(shù)賦予工件的身份，可以保證在制造和物流環(huán)節(jié)清楚地追蹤。位于德國萊比錫的西門子電話制造工廠已經(jīng)利用RFID技術(shù)實現(xiàn)了產(chǎn)品的追蹤。在制造工藝過程中，電子OEM廠商對收集數(shù)據(jù)和提供物料可追溯性的需求不斷增長，從記錄每批單板上的少數(shù)關(guān)鍵器件的批次代碼信息，到保證完整的物料和工藝可追溯性，如記錄每個單板或組件所涉及的所有元器件、化學(xué)品、工裝夾具等信息。RFID 技術(shù)必將發(fā)揮越來越重要的作用。