Бaркод верификатори

Начало > Автоматизация > Статии > Сп. Инженеринг ревю - брой 2/2023 > 10.04.2023

  • Баркод верификаторите направляват производителите през процеса на маркиране, за да могат те създадат кодове, съответстващи на изискваните стандарти за качество

  • Все повече от строго регулираните индустриални сектори изискват употребата на баркод верификатори

  • По-голямата част от софтуерните продукти за верификация проверяват и дали данните, съдържащи се в кода, са форматирани съгласно стандарта за специфичния промишлен отрасъл

 

От собственици на брандове и производители до опаковащи предприятия и търговци, множество от участниците в индустрията използват баркодове за проследяване на продуктите си от производството до момента на продажбата им. Невъзможността за сканирането им може да бъде катастрофална, да забави производствените линии и да доведе до необходимост от скъпоструващо повторно отпечатване, загуба на продукция и връщания на плащания.

Как може да се гарантира, че баркодовете са четими? Къде могат производителите да намерят насоки за това как да настроят процесите си на маркиране и как могат да сертифицират, че кодовете им отговарят на индустриалните стандарти?

Баркод верификаторите направляват производителите през процеса на маркиране, за да могат те създадат кодове, съответстващи на изискваните стандарти за качество. Баркод верификацията е необходима в случаите, когато се генерират кодове за строго регулирани промишлени сектори, например производството на медицинска техника и лекарства, автомобило- и самолетостроенето, опаковащата индустрия, търговията и печатарството. Процесът е задължителен и когато се генерират баркодове в отворена система, която е строго контролирана, както и когато е нужно съставянето на доклади, потвърждаващи качеството на баркодовете.

 

Същност

Верификацията на баркодове е процесът на оценяване на качеството им. Баркод верификаторите дават обща оценка на даден код въз основа на измервания на няколко качествени параметъра. Тези параметри определят редица фактори, които оказват влияние върху способността на баркод четците да идентифицират или декодират съответния код. Верификаторите тестват различни параметри за 1D, 2D и директно маркирани (DPM) кодове на база актуални ISO стандарти.

 

Необходимостта от верификация

Верификацията редуцира връщанията на продукти, намалява отпадъците при опаковане и понижава други разходи. Цената на повторното отпечатване на кодове и повторното изпращане на коригираните партиди може да е висока. Верификацията известява операторите за проблеми с маркирането на ранен етап от производството. Чрез следене на резултатите от верификацията могат да се открият проблемните зони на кода, когато качеството започне да се влошава, което дава възможност за непосредствено предприемане на корективни действия.

Освен че спомагат за подобряване на качеството на кодовете, верификаторите генерират доклади, сертифициращи качеството на отпечатаните от даден производител баркодове. Поради тази причина все повече от строго регулираните индустриални сектори изискват употребата на баркод верификатори. Докладите могат да бъдат изпринтени или експортирани към архив с цел доказване на съответствието на кодовете с договорни условия или индустриални изисквания. По-голямата част от софтуерните продукти за верификация проверяват и дали данните, съдържащи се в кода, са форматирани съгласно стандарта за специфичния промишлен сектор.

Много производители вече следят качеството на кодовете си чрез процесни контролни параметри и валидират данните си чрез софтуер на баркод четците си. Въпреки че е стъпка в правилната посока, това не е реална верификация и може да доведе до уязвимости по продължение на веригата на доставка. При валидацията се обръща внимание единствено на формата на данните в кода и не се проверява качеството на отпечатване. Макар да се тестват същите качествени показатели както при верификацията, резултатите от валидацията са уникални за специфичната настройка на четеца, включително осветлението. По своята същност процесните контролни параметри често са настроени спрямо определен процес и някои от показателите могат да бъдат пропуснати или модифицирани, тъй като липсва стандарт.

Верификаторите проверяват всички качествени параметри, използвайки специфични осветителни настройки, и изискват регулярно калибриране.
В случаите, когато производителите използват процесни контролни параметри или валидация и чиито кодове все още понякога са нечетими, един верификатор може да предостави допълнително ниво на защита и сигурност. При компаниите, произвеждащи за отбранителната, фармацевтичната индустрия и медицинския сектор, е възможно законът да изисква верифициране на баркодовете със специализиран уред.

 

Разлики между баркод четци и верификатори

Баркод четците са проектирани да разчитат баркодове и в зависимост от софтуера им могат да предоставят показатели за качеството на отпечатване с цел управление и оптимизиране на процесите. Тези показатели могат да помогнат на производителите в отпечатването на кодове, отговарящи на уникалните им потребности по отношение на качеството на печат, и да им дадат увереност, че баркодовете им ще могат да бъдат разчетени успешно с обикновен четец.

По продължение на веригата на доставка един символ може да се срещне с различни видове баркод четци. Всъщност много баркод четци разполагат с декодиращи алгоритми, предназначени специално за разчитане на деформирани, предизвикателни и трудни за разчитане кодове. Разнообразните модели работят по различен начин и два четеца могат да се справят с един и същи символ с радикално различна степен на успех. Нито тестването за качествен контрол, нито процесните контролни показатели на скенер могат надеждно да оценят как два различни баркод четеца ще се справят с един и същи код.

За разлика от това, баркод верификаторите гарантират, че кодовете са маркирани коректно и отговарят на изискванията за качество на индустрията, а не само на отделния производител. Баркод верификаторите предоставят по-висша мярка за четимостта на символите, защото устройствата нормализират диапазона от експлоатационни параметри, предлагани от различните видове четци, от камери и лазери до преносими устройства и такива с фиксиран монтаж.

Важно е да се има предвид, че процесът на верификация е много различен от простото разчитане на код. Верификаторите изискват повече време за анализиране на кода и генерират повече данни в сравнение с четец, който показва само данните, съдържащи се в кода. Смята се, че баркодовете, които получат положителна оценка, отговарят на минималния приемлив праг за четимост от първия път. За да се поддържа темпът на производство, повечето компании верифицират малка извадка от кодове във всяка партида. Стандартът за определяне на извадката зависи от статистическите изисквания за качествен контрол на производителя.

 

Избор на баркод верификатор

Типът на кода, размерът на кода и субстратът са сред факторите, определящи специфичните потребности за верификация.
На първо място трябва да се определи най-тясната линия или най-малкият отпечатан модул в кода. За да се определи необходимата резолюция на камерата, трябва да се търси верификатор с минимална х-дименсия по-малка или равна на най-малката ширина на линия или модул.
Общата ширина на най-големия отпечатан баркод ще определи нужното зрително поле. То трябва да бъде достатъчно голямо, за да обхване целия код и заобикалящото го пространство.

Кодовете изглеждат различно на камерата на баркод верификатора в зависимост от субстрата, на който са отпечатани. За да се постигне подходящо осветяване на някои повърхности, са необходими специфични ъгли на осветяване. Повечето стандарти за верификация задават ъгъл на осветяване от 45° за кодове, отпечатани върху етикети. Това гарантира, че част от светлината се отразява от етикета и се връща в камерата. За директно отпечатани маркировки върху лъскави, текстурирани или извити повърхности е необходим верификатор с ъгъл на осветяване 30° или 90° и опция за куполно осветление.

Верификаторите с регулируеми стойки улесняват значително позиционирането под камерата на кодове, отпечатани върху малки детайли с неправилна форма. Когато има символики върху вдлъбнати зони на детайла, софтуерът на верификатора би трябвало да може да селектира специфични участъци и да каже на камерата точно къде да анализира кода.

Софтуерът на баркод верификатора трябва да може да оценява и диагностицира проблеми в процеса на отпечатване на кода. Важно е да се отчете дали устройството предлага възможност за генериране на доклади, дали потребителският му интерфейс е удобен, спрямо кои стандарти може да оценява и дали показва грешките във форматирането на данните.

 

ISO стандарти

ISO стандартите, отнасящи се до качеството на баркодовете, са само три – ISO 15416 за едноизмерни баркодове, ISO 15415 за отпечатани на етикет двуизмерни баркодове и ISO/IEC TR 29158 за двуизмерни DPM кодове.

ISO 15416 изисква във височина на кода да бъдат прекарани 10 отделни сканиращи линии и на всяка линия да бъде приписана оценка. Оценките на линиите се определят от множество различни параметри. Ако сканиращата линия не отчете минимална отражателна способност, регистрира невъзможност за декодиране или липса на минимален контраст на ръбовете, тя автоматично получава най-ниската оценка “F”. Ако изброените три параметъра са в норма, софтуерът оценява контраст на символите, модулация, дефекти и параметри на декодиране. Всеки от показателите се оценява по скала от “A” до “F”. След като бъде оценена всяка една линия, оценките от десетте сканирания се осредняват, за да се получи официалната оценка на кода.

Съгласно ISO 15415 двуизмерните баркодове се оценяват по 8 различни параметъра. Най-ниската индивидуална оценка става общата оценка за кода. Процесът на оценяване започва с тест тип “издържан/неиздържан”. Ако кодът може да бъде разчетен, той преминава първия тест. Ако не може да бъде декодиран, кодът автоматично получава оценка “F”. След като кодът бъде декодиран, той се оценява по контраст на символите, модулация, граница на отражателна способност, аксиална нееднородност и др.

Качествените параметри и процесът на оценяване на DPM кодове са подобни на ISO 15415, с няколко ключови разлики. Първата е начинът, по който се изчислява глобалният праг, т.е. разделителната линия между светлите и тъмните клетки. Много е важно къде се прокарва тази линия, тъй като тя дефинира дали дадена клетка е по-близо до светло или тъмно. За да се обхване разнообразие от фонови повърхности, ISO/IEC TR 29158 изчислява глобалния праг чрез използването на по-сложен алгоритъм, отколкото ISO 15415. В резултат модулацията типично се подобрява. ISO/IEC TR 29158 позволява също използването на 30°, 90° и куполно осветление в допълнение към 45°. Това дава възможност за верифицирането на кодове върху детайли, които са извити, отражателни или са точково маркирани с игла.

 

Верификация извън или на производствената линия

Повечето модели верификатори, предлагани на пазара днес, са офлайн, т.е. са преносими или настолни устройства, функциониращи извън производствената линия. Както беше споменато, повечето производители верифицират само извадка от кодове от една партида. Недостатък на този подход със случайна извадка е, че проблемите с качеството на баркодовете често не се регистрират в реално време. Кодовете, които не са попаднали в извадката, не са налични за диагностичен преглед след откриване на проблемите.

Офлайн верификаторите често имат предимството, че не са толкова скъпи и не изискват трудоемка настройка. В допълнение, е по-лесно да се намери подходящ модел, когато се работи с кодове с нестандартен размер или с маркировка върху затрудняващ субстрат, тъй като на пазара се предлагат различни верификатори, предназначени специално за определени размери баркодове и процеси на маркиране.

Верификаторите за монтаж на фиксирана позиция на производствената линия като цяло са твърде бавни, за да се справят със скоростта на повечето линии, тъй като процесът на верификация е много по-продължителен от простото разчитане на код. Доскоро тези устройства бяха ограничени до разчитането само на едноизмерни линейни баркодове. Разработването на верификатор за производствената линия не е лесна задача, но няколко компании вече предлагат продукти, които могат да верифицират кодове, включително и двуизмерни, с много по-високи скорости.

За да бъде в съответствие с ISO стандартите верификаторът на производствената линия, осветлението трябва да бъде под специфичен ъгъл и на определено разстояние от кода. Устройството също трябва да бъде калибрирано. Това може да усложни настройката в сравнение с офлайн верификаторите в зависимост от модела на устройството, процедурата по маркиране и конфигурацията на производствената линия.

Верификацията в рамките на производствената линия може да струва по-скъпо от офлайн верификацията, но тя предлага оценка и доклад за всеки един генериран баркод. Това е предпоставка за по-висока надеждност и по-малко потенциални проблеми с качеството и нивата на четимост на кодовете. Подходът също позволява непосредствено известяване при влошаване на качеството, елиминирайки необходимостта да се отгатне кога да се смени мастилото или маркиращите игли.


Вижте още от Автоматизация


Ключови думи: баркод верификатори, баркод четци, баркод верификация, баркодове, маркиране



Редактор на статията:

ДИЛЯНА ЙОРДАНОВА

ДИЛЯНА ЙОРДАНОВА

Отговорен редактор

• Завършва специалност "Инженерна екология" в Химикотехнологичен и металургичен университет;


• Заема длъжността "Отговорен редактор" в издателство TLL Media от 2020 г.;

• Разполага с над 10 години опит в създаването на съдържание и писането на научни статии.

Контакт в LinkedIn


Top