100多年前,世界上第一輛汽車“奔馳1號”誕生以來,汽車產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展。伴隨著汽車速度的不斷提升,安全性問題也日益得到重視。
上世紀(jì)六十年代,美國頒布了第一部有關(guān)汽車召回制度的《國家交通及機(jī)動車安全法》,對汽車零部件可追溯性提出了嚴(yán)格要求,汽車零部件標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展也由此揭開了序幕。
目前常見的汽車零部件標(biāo)記方式有:模具鑄造、電腐蝕標(biāo)記、不干膠、絲網(wǎng)印刷、氣動標(biāo)記和激光標(biāo)記。其中激光標(biāo)記技術(shù)雖然誕生最晚,但從誕生以來就以其標(biāo)記的永不磨滅性收到廣泛的關(guān)注。
將激光用于汽車零部件標(biāo)記的主要優(yōu)點在于,這是一種快速的、可編程的、非接觸的工藝,其工藝持久,通常不受生產(chǎn)過程中所需步驟的影響,也不受所經(jīng)受的惡劣現(xiàn)場環(huán)境的影響。當(dāng)然,它也有缺點,如激光標(biāo)記設(shè)備的最初成本較高,在某些應(yīng)用(如標(biāo)記塑料產(chǎn)品)中標(biāo)記的對比度不足等問題。
激光器的選擇
通常,在標(biāo)記汽車零部件時主要使用兩種類型的激光:
◆ CO2激光,如其名稱,這是使用二氧化碳?xì)怏w生成單色光,以10640nm波長形成標(biāo)記。適用于非金屬材料和金屬表面漆層的標(biāo)記。
◆ Nd3+:YAG激光,把摻雜的晶體材料用作介質(zhì),從而以1064nm波長生成近遠(yuǎn)紅外光束。適用于金屬材料和部分非金屬材料的標(biāo)記。
◆ 光纖激光,第三代激光打標(biāo)核心部件,平均壽命長達(dá)10萬小時,穩(wěn)定性好。用于替代Nd3+:YAG激光,適用于金屬材料和部分非金屬材料的精細(xì)標(biāo)記。
激光、條碼及二維碼
條碼及二維碼是當(dāng)今各種形式的產(chǎn)品可追溯性的熱門技術(shù),完全適用于各類汽車零部件。
早期的汽車零部件標(biāo)記主要靠在產(chǎn)品上標(biāo)記序列號來滿足可追溯性要求,條碼誕生被迅速應(yīng)用到汽車零部件的標(biāo)識中,不過其信息量少,容錯性差使其并沒有得到全面的普及。這個問題直到二維碼技術(shù)的誕生才得到解決。
二維碼是一個類似棋盤形的2D圖形,可以在非常小的區(qū)域內(nèi)容納大量信息。因為二維碼2D圖形只要求讀出性能在50%甚至更低的對比率,所以采用二維碼圖形,大大增加了激光應(yīng)用的數(shù)量。
二維碼的編碼還具有內(nèi)置的校正功能,即使由于某種原因部分代碼被損壞,代碼仍是可以讀出的。二維碼還可以采用幾種不同形式的編碼加密,在數(shù)據(jù)中置入保護(hù)措施,使得這種類型的標(biāo)記對擁有專利權(quán)的組件價值更大。標(biāo)記軟件除了具備自動生成條碼外,還支持DataMatrix、PDF417、QR Code等二維碼技術(shù)。
數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)絡(luò)支持的重要性
汽車零部件的可追溯性是通過產(chǎn)品標(biāo)記數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)的,在計算機(jī)誕生以前,該數(shù)據(jù)庫采用人工錄入和檢索的方式,需要耗費大量的人力,日益龐大的數(shù)據(jù)庫也對檢索工作帶來巨大的考驗。計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的誕生為這一工作帶來了全新的模式。
激光標(biāo)記系統(tǒng)由于采用了計算機(jī)控制方式,使得數(shù)據(jù)庫的自動生成與檢索成為一件非常輕松的事。針對汽車零部件企業(yè)的這一需求,在標(biāo)記軟件中植入強大的數(shù)據(jù)庫支持和聯(lián)網(wǎng)功能,可以和汽車整車機(jī)及零部件廠家的數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無縫鏈接,可自動完成標(biāo)記信息數(shù)據(jù)庫的建立,與上下游數(shù)據(jù)庫通訊等功能,實現(xiàn)產(chǎn)品的全過程跟蹤。
成本如何
獨立的或在線的激光標(biāo)記系統(tǒng)的最初投資一般會高于多數(shù)傳統(tǒng)標(biāo)記系統(tǒng)的投資。
重要的是,如果以擁有成本的方式來進(jìn)行比較的話,隨著時間的推移,激光標(biāo)記系統(tǒng)實際上是一種更好的投資,因為它沒有太重要的消耗品,沒有重復(fù)發(fā)生的工藝成本,或根據(jù)訂單供貨、庫存或新增產(chǎn)品的成本。壽命長、氣密的CO2配置和二極管、固態(tài)激光標(biāo)記系統(tǒng)很少需要保養(yǎng)維護(hù)。還有,在大多數(shù)汽車零部件生產(chǎn)過程中,激光標(biāo)記系統(tǒng)已朝著自動化的方向發(fā)展,其操作無需特別關(guān)顧,而且很少或基本上不受操作人員的影響。
結(jié)論
2004年10月1日起我國開始實施汽車召回制度,意味著汽車零部件的可追溯性要求進(jìn)一步提高。汽車零部件質(zhì)量一旦出現(xiàn)批次問題,公司的聲譽、責(zé)任和將來的業(yè)務(wù)都取決于故障的解決和校正措施。采用基于二維碼技術(shù)的激光標(biāo)識可方便的實現(xiàn)整個生命周期中產(chǎn)品的追溯能力。
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