
生產線賦碼包裝采集系統包裝層級、賦碼方式的對比
對于產品各級包裝的賦碼方式,在中國產品電子監管網發布的《產品電子監管碼技術指導意見》中有較為具體的講述。實際應用時,二、三級包裝多采用不干膠標簽在線打印的方式,通過手工貼標或自動貼標兩種操作方法粘貼于外包裝表面。這種方式在工業應用中較為成熟,并且具有污染小,便于某些產品返工操作(只需將不干膠條碼標簽撕掉即可,而采用直接噴印的方式,則必須拆除外包裝并將其銷毀)等優點。
目前最常用的產品最小銷售包裝為紙質小盒。因此,小盒通常被作為一級關聯包裝,對于小盒碼,絕大部分產品生產企業采用印刷廠預印的方式。委托專業印刷廠印制小盒條碼可以減化企業生產操作,但存在三大不利因素:
碼的管理風險。各產品生產企業需將下載的監管碼交給印刷廠,由對方保管和使用。雖然可以針對印刷企業建立一系列嚴格的監管碼管理制度和印刷管理制度,但將應該嚴格控制的電子監管碼信息交給外部企業的方式與監管碼用于產品追溯、防偽等用途的初衷相矛盾。產品生產企業不可能實時對印刷企業進行管控,因此監管碼信息丟失、混淆和外泄等風險就不可避免。
印刷成本高??紤]到小盒的印刷工藝、尺寸等,目前單只小盒由印刷廠進行變碼印刷的費用約為0.02元左右。
周期長,靈活性差。對于電子監管碼小盒,印刷廠供貨周期通常大于一周。小盒完成印刷后一旦發現問題(如碼無法使用或印刷有誤等),將導致所有小盒全部報廢。
相對于小盒碼由印刷廠預印的方式,目前已經有一些小盒條碼進行在線實時印刷的成功經驗。在自動裝盒機內或完成裝盒的流水線上安裝能夠快速干燥的水性條碼打印設備,打印分辨率要求高于300dpi,確保印刷的條碼質量等級可達到C級以上。打印頭為一次性使用的墨盒,如果印制寬度40mm、高度8mm的電子監管碼,每只墨盒可完成50000只小盒的印刷,并滿足500盒/min以上的穩定在線打印速度。墨盒采購價格低于500元/只,對應每只小盒的印刷成本不足0.01元。但應注意小盒需要采用白底白板等吸收性能較好的材質,并且條碼噴印部位不能上光。
因此,在技術上這種包裝線實時條碼印刷的方式是完全可行的,市場上也已擁有成熟的相關設備。這種方式具有快速靈活、成本低、監管碼管理安全的優點,完全避免了印刷廠預印所面臨的各種不利因素。特別是對于產量較大的包裝線,一次性的設備投入對比長期的外部印刷費用,可以在短時間內體現出低成本的優勢。這將是自動包裝線進行電子監管碼賦碼在未來的一個重要發展方向。
自動包裝線賦碼包裝關聯的流程設計
兩級賦碼包裝為例進行說明。假設一級包裝為小盒,二級包裝為大箱,二級碼為在線打印貼標方式,包裝比例為1:100。對此應用需求,目前普遍采用的包裝線賦碼采集流程有以下兩種:
每連續100個小盒碼完成采集后,軟件自動完成與這100個小盒碼對應的大箱碼的分配,并將二者進行關聯;同時,軟件驅動外部設備將大箱碼打印出來,再由操作人員或自動化設備將小盒裝入大箱,并將條碼標簽貼于大箱上;最后對大箱碼進行校驗讀取??珊唵胃爬椋盒『凶x碼-軟件內部關聯-產品裝箱-大箱賦碼/讀取()。
同樣是對小盒碼進行連續采集,軟件通過運算,按順序依次將每100個小盒碼集成一個數據包;完成條碼采集的小盒,每100個一組按順序裝入大箱,同時將預先打印好的大箱碼標簽貼于外包裝上;完成賦碼的大箱按裝箱先后順序依次進行大箱碼采集,由軟件根據小盒碼和大箱碼采集的先后順序將二者進行關聯??珊唵胃爬椋盒『凶x碼-產品裝箱-大箱賦碼-讀取關聯。
無論采用上述哪種賦碼包裝流程,都存在隱患:
由于小盒在裝箱之前已經完成條碼采集,一旦之后的裝箱操作過程中發生前后順序錯亂,或有裝箱數量錯誤(這兩種情況在流水線堵塞等異常情況下很容易出現),將導致關聯錯誤。
如果小盒完成條碼采集后進行裝箱時,發現有產品缺陷,如包裝破損等,在處理缺陷產品時要特別注意小盒先后順序,否則將導致裝箱的小盒順序混亂,造成關聯關系錯誤。這兩種方式最大的區別在于大箱碼的賦碼操作和軟件進行關聯的先后順序不同,但這兩個操作是分別在不同工位進行。因此,如果發生賦碼錯誤,如將一個大箱碼貼在另一個大箱上,都將造成關聯錯誤。
生產線賦碼包裝同時包括產品實物的包裝過程和產品外包裝上電子監管碼的數據關聯過程,正確的賦碼包裝必須確保實物包裝與數據關聯完全一致。上面的流程設計沒有兼顧到小盒裝箱操作的正確性和大箱賦碼過程的正確性。沒有將小盒裝箱、大箱賦碼的實際操作與條碼采集、軟件關聯的系統數據運行過程準確可靠的一一對應起來,對于生產操作中的產品處理順序要求非常高,如遇人為錯誤或堵塞等異常情況將不可避免地存在關聯混亂的可能,并很有可能由一個包裝出錯引起后續多個包裝連續出錯,而生產線賦碼包裝采集系統卻無法檢測和控制到這種關聯錯誤。
生產線賦碼包裝關聯流程包括4個核心操作要素:產品包裝操作(人或機器)、子碼采集(讀碼設備)、父碼采集(讀碼設備)、父子關聯(軟件)。由于這4個操作分別由4個不同的主體完成,所以如將這些操作分布在多個工序依次完成,將很難保證4個操作都能準確地按順序作用于同一組產品,其結果就是完成前道工序的產品如果進入后道工序時發生混亂、丟失,最終必將導致一系列的關聯錯誤。
因此,最佳的設計思路是確保4個操作過程在同一工位作用于同一包裝單元的產品上。應注意:第一,當產品完成實物包裝,即子包裝已經形成一個完整、確定的包裝單元后,再進行子碼的采集,這就從根本上消除了先采集后包裝而導致的包裝實物與采集數據不一致的風險,也避免了如果產品在包裝過程中損壞,需要先解除已采集到的對應條碼數據才能處理缺陷品的操作要求;第二,對于大包裝,先賦碼后采集關聯,這樣避免了先關聯后賦碼可能導致的條碼粘貼錯誤;第三,盡可能地將子碼和父碼的采集設置在同一工位,這樣可以保證采集的兩級條碼來自同一包裝單元,杜絕了父、子碼采集對象不一致而導致的關聯錯誤。
當然,在實踐應用中,為滿足以上設計思路,還需要配套考慮產品包裝設計和具體的條碼采集方案。例如,將產品裝入大包裝后再進行子碼采集的要求,相應增加了條碼采集的難度,此時對于小包裝上條碼的印刷位置、條碼類型、排列方向,以及大包裝的包裝結構都應確保便于條碼采集。為此,可能需要采用視覺或自動掃描式激光讀碼設備,或加印二維碼以提高條碼的可讀性等,對于一個大箱包含多層產品的情況,還要設計分層裝箱、分層讀取小包裝碼的工作模式。同時,還要考慮讀碼設備與自動裝箱設備或手工裝箱操作的整合和協調問題。對于大包裝先賦碼后采集以及父子碼同時采集關聯的要求,需要考慮條碼采集觸發方式和觸發時序,并評估合理的大包裝賦碼方式(先預打印,然后手工或設備自動貼標,以及設備即打即貼,在線噴印等都是可行的方式)。
對于采用三級賦碼包裝關聯的情況,同樣可以遵循上述設計原則,生產線賦碼包裝采集系統設計時要求軟件對一、二級包裝關聯工位和二、三級包裝關聯工位的運行單獨進行控制,每個工位都按照這一思路考慮。兩個工位獨立控制的優點,是任何一個工位在做異常處理時,另一個工位上的關聯包裝能夠正常運行,互不影響。在此基礎上,根據生產線空間和布局盡量增加兩個關聯工位之間的中間產品緩沖量,從而在進行關聯包裝異常處理的時候(如調整讀碼、打印、貼標設備,更換耗材,或缺陷品返工處理等情況),生產線仍然處于關聯包裝運行狀態,最大程度上保證生產效率。