作者：Poornima Apte

投稿人：DigiKey 北美編輯

在汽車行業(yè)，制造是一個(gè)復(fù)雜的過程。龐大的供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)根據(jù)既定協(xié)議及時(shí)運(yùn)送零件進(jìn)行組裝。可追溯性使所有利益相關(guān)者能夠精確追溯每個(gè)零件的確切來(lái)源信息，包括零件、序列號(hào)、批號(hào)、生產(chǎn)時(shí)間和日期、制造地點(diǎn)等。

一輛汽車由數(shù)以萬(wàn)計(jì)的零件組成，出于各種原因，能夠追蹤每一個(gè)零件至關(guān)重要。其中包括：

• 裝配和質(zhì)量控制精度 ：在汽車生產(chǎn)中，只有將各類零件按照正確順序進(jìn)行組裝，才能有效保障產(chǎn)品質(zhì)量。借助條形碼技術(shù)搭建可追溯體系，能夠確保組裝過程中不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。
• 零件全生命周期追蹤 ：提高單個(gè)零部件的可追溯性，使制造商能夠深入洞察每個(gè)細(xì)微零件的性能表現(xiàn)。這些數(shù)據(jù)有助于未來(lái)的設(shè)計(jì)和制造工作，以最大限度地延長(zhǎng)每個(gè)零部件的使用壽命和凈值。
• 供應(yīng)鏈可見性 ：汽車產(chǎn)業(yè)龐大的供應(yīng)商生態(tài)，本身就給供應(yīng)鏈運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)不小壓力與挑戰(zhàn)，地緣政治沖突，以及疾病、自然災(zāi)害等導(dǎo)致的供應(yīng)鏈突然中斷，更是雪上加霜。在這種形勢(shì)下，實(shí)現(xiàn)數(shù)以萬(wàn)計(jì)零件的追蹤，是保障制造運(yùn)營(yíng)有序開展，打造彈性供應(yīng)鏈的必然要求。
• 高效召回 ：召回缺陷零件時(shí)，追溯零件至原始供應(yīng)商，獲取批號(hào)、零件號(hào)等關(guān)鍵區(qū)分信息，能帶來(lái)很大助益。汽車公司不必浪費(fèi)數(shù)百萬(wàn)美元進(jìn)行大范圍召回，借助零件溯源信息，就能精準(zhǔn)鎖定搭載特定制造商特定批次缺陷零件的車輛，大幅縮小召回范圍。這種精細(xì)化召回管理，既能減少資源浪費(fèi)、降低成本，還能維護(hù)品牌聲譽(yù)。
• 避免假冒產(chǎn)品 ：由于汽車制造商依賴眾多供應(yīng)商，如果不加以檢查，假冒產(chǎn)品極易混入其中。這些假冒零部件不僅嚴(yán)重?fù)p害制造商聲譽(yù)，還會(huì)大幅增加召回的復(fù)雜性。構(gòu)建追溯體系，公司就能輕松驗(yàn)證零件來(lái)源，追蹤至原始供應(yīng)商，有效防范假冒產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)。
• 與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的工業(yè) 4.0 整合 ：借助條形碼或 RFID 標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)可追溯性，是智能工廠建設(shè)的關(guān)鍵一環(huán)。通過將制造執(zhí)行系統(tǒng) (MES) 與追溯流程數(shù)據(jù)打通，能夠有效壓縮產(chǎn)品開發(fā)和制造周期。實(shí)時(shí)可追溯性有助于汽車制造商在生產(chǎn)線上追蹤零部件時(shí)優(yōu)化離散制造流程。

可掃描的條形碼使監(jiān)控和比較生產(chǎn)線變得容易，使工廠經(jīng)理能夠確定哪些環(huán)節(jié)更耗時(shí)并相應(yīng)地進(jìn)行優(yōu)化。密切跟蹤制造過程還可以幫助工廠在問題升級(jí)為更大的挑戰(zhàn)之前迅速發(fā)現(xiàn)并解決問題。這種主動(dòng)措施尤為重要，因?yàn)橹圃爝^程中的停機(jī)可能會(huì)造成數(shù)千美元甚至數(shù)百萬(wàn)美元的損失?？勺匪菪杂兄诠颈苊馊绱烁甙旱馁M(fèi)用。

可追溯的制造數(shù)據(jù)是機(jī)器學(xué)習(xí)算法的寶貴輸入，這些算法可以訓(xùn)練過去的行為以提高未來(lái)的洞察力。例如，如果知道某個(gè)零件在特定條件下會(huì)發(fā)生故障，就可以幫助設(shè)計(jì)出能主動(dòng)警告未來(lái)故障的算法。

• 全生命周期效能優(yōu)化 ：對(duì)汽車零件而言，即便產(chǎn)品售出，持續(xù)追蹤其狀態(tài)和性能，依舊極具價(jià)值，因?yàn)槭酆笫袌?chǎng)反饋的數(shù)據(jù)，能讓制造商深入了解產(chǎn)品實(shí)際使用狀況。憑借這些信息，制造商可提前安排零件更換，主動(dòng)提供各類增值服務(wù)，這既能提升客戶滿意度，還能借助售后服務(wù)協(xié)議，開辟新的營(yíng)收渠道。
• 實(shí)現(xiàn)監(jiān)管合規(guī) ：制造商必須時(shí)刻遵守嚴(yán)格的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，以確保安全、質(zhì)量和可持續(xù)性。將可追溯性整合到生產(chǎn)流程中，使公司更容易遵守這些標(biāo)準(zhǔn)并根據(jù)需要生成審計(jì)文件。

可追溯性的步驟

全面的可追溯性意味著需要對(duì)零件進(jìn)行標(biāo)記、驗(yàn)證和讀取，以便將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到 MES。

• 標(biāo)記 ：為實(shí)現(xiàn)零件信息可追溯，一般會(huì)通過直接部件標(biāo)記 (DPM) 技術(shù)，將條形碼印在零件上。激光技術(shù)能在零部件表面創(chuàng)建序列號(hào)、條形碼等永久性標(biāo)識(shí)符。條形碼可以是一維的，也可以是二維的，后者借助水平和垂直雙向編碼，信息存儲(chǔ)量更大。
• 驗(yàn)證 ：高分辨率攝像頭可驗(yàn)證標(biāo)記是否符合尺寸、形狀和位置標(biāo)準(zhǔn)。這些攝像頭可檢查人工和機(jī)器可讀信息的準(zhǔn)確性，并與 MES 集成，以進(jìn)行實(shí)時(shí)驗(yàn)證。
• 掃描 ：條形碼掃描器在整個(gè)制造過程（從原材料到質(zhì)量保證）中以系統(tǒng)的時(shí)間間隔讀取有關(guān)每個(gè)單獨(dú)零部件的信息。[Omron Automation]的 [V430 工業(yè)固定式條形碼讀取器] （圖 1）（MicroHAWK 產(chǎn)品系列）是一款高性能條形碼讀取器，專為輕松、快速和可靠地解碼一維和二維條形碼而設(shè)計(jì)。該條形碼讀取器可解碼各種標(biāo)簽上的一維/二維或 DPM 二維條形碼，是制造可追溯性系統(tǒng)不可或缺的一部分。

圖 1：Omron Automation 的 V430 工業(yè)固定式條形碼讀取器是一款高性能條形碼讀取器，專為輕松、快速和可靠地解碼一維和二維條形碼而設(shè)計(jì)。（圖片來(lái)源：Omron Automation）

堅(jiān)固、緊湊的外殼采用雙前窗結(jié)構(gòu)，有助于避免濕氣凝結(jié)。易于使用、解碼性能優(yōu)異、可選液態(tài)鏡頭自動(dòng)對(duì)焦功能，以及超小的外形尺寸，這些優(yōu)勢(shì)使 V430 緊湊型成像儀能靈活應(yīng)用于汽車、食品加工、商品零售、電子、生命科學(xué)、物流和倉(cāng)儲(chǔ)等行業(yè)。

克服條形碼驅(qū)動(dòng)的可追溯性的挑戰(zhàn)

為每個(gè)零件生成條形碼，是構(gòu)建可追溯體系的常用手段。這種方法雖行之有效，但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，面臨諸多難題，在包含數(shù)千個(gè)零件的產(chǎn)線中，給尺寸極小的零件刻印條形碼，操作難度極大。此外，在快速運(yùn)轉(zhuǎn)的生產(chǎn)車間傳送帶上，掃描標(biāo)簽同樣挑戰(zhàn)重重。標(biāo)簽代碼不統(tǒng)一、工作區(qū)域光線不足、標(biāo)簽粘貼方向多變，以及標(biāo)簽形狀不規(guī)則等問題相互交織，進(jìn)一步降低了掃碼的成功率與效率。

惡劣的環(huán)境也會(huì)導(dǎo)致標(biāo)簽?zāi)p。當(dāng)零件需在制造早期沖壓標(biāo)記時(shí)，標(biāo)簽可能會(huì)受到高溫炙烤、高壓軟管噴淋，以及腐蝕性化學(xué)品侵蝕等因素的影響。

條形碼掃描器不僅必須快速讀取標(biāo)簽并在惡劣的條件下正常工作，而且還必須經(jīng)常讀取質(zhì)量不太理想的標(biāo)簽。具有低延遲、高分辨率圖像處理能力的讀取器可以對(duì)損壞或臟污的條形碼準(zhǔn)確解碼。MicroHAWK 產(chǎn)品系列也是一個(gè)超緊湊型條形碼讀取器系列，專為需要將讀取器嵌入復(fù)雜設(shè)備并在惡劣條件下運(yùn)行的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。傳感器分辨率范圍從 0.3 MP 到 5 MP，并且提供多種光學(xué)和照明選項(xiàng)（圖 2）。

圖 2：MicroHAWK V430 系列超緊湊型工業(yè)以太網(wǎng)條形碼讀取器提供多種光學(xué)和照明選項(xiàng)。（圖片來(lái)源：Omron Automation）

這款讀取器搭載解碼算法、多種傳感器配置、以太網(wǎng)/IP 和 Profinet 連接以及液態(tài)鏡頭自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)。MicroHAWK 中的 X-mode 解碼算法尤其關(guān)鍵，它能夠重建符號(hào)，因此甚至可以讀取失真或褪色的條碼。

由于這些創(chuàng)新，MicroHAWK 能夠在不同距離讀取各種條碼。不僅如此，MicroHAWK 條形碼讀取器與基于瀏覽器的 WebLink 程序無(wú)縫適配，用戶無(wú)需安裝任何特定軟件，開箱即用。

總結(jié)

在工業(yè) 4.0 時(shí)代，日益復(fù)雜的制造業(yè)對(duì)透明度和可見性的需求與日俱增，這種需求不僅體現(xiàn)在供應(yīng)鏈中，而且貫穿產(chǎn)品從設(shè)計(jì)生產(chǎn)到報(bào)廢回收的全生命周期。Omron 的條形碼掃描器和讀取器對(duì)可追溯性做出了重要貢獻(xiàn)，是現(xiàn)代汽車制造中不可或缺的一部分。