Cognex: artykuł specjalistyczny na temat technologii ID

Cognex: artykuł specjalistyczny na temat technologii ID

Jakościowa i ekonomiczna przewaga wizyjnych skanerów ID.
Szybko i bezbłędnie
W całym obszarze logistyki automatyczne linie sortujące muszą gwarantować coraz
większą przepustowość, pod względem prędkości, ilości i bezpieczeństwa danych.
Przestrzegać trzeba międzynarodowych regulacji, norm i ustaw. Należy zagwarantować
efektywne śledzenie drogi produktu, w całym łańcuchu tworzenia wartości, aż do klienta
końcowego. Inteligentne wizyjne skanery ID okazują się lepsze od skanerów laserowych
i są kluczem do osiągnięcia sukcesu.
Codzienna sytuacja przy kasie w supermarkecie! Nie można odczytać etykiety z kodem kreskowym.
Trzeba ręcznie wpisywać kolejne cyfry kodu. Skaner laserowy nie mógł odczytać wyblakłego,
uszkodzonego, zabrudzonego, zniekształconego lub zagiętego kodu na etykiecie. Tego rodzaju
przestoje, przy odczytywaniu kodów w automatycznych liniach sortujących – w całym obszarze
logistyki, przemysłu, usług pocztowych i w handlu – nie są dzisiaj akceptowane z powodów
ekonomicznych i jakościowych. Zakłócenia w odczycie kodów mogą spowodować cały łańcuch
negatywnych oddziaływań, a nawet zwiększyć koszty i prowadzić do roszczeń odszkodowawczych.
Liczne zalety systemów odczytu kodów z identyfikacją obrazu, w porównaniu z ograniczonymi
możliwościami skanerów laserowych, w szybkim tempie wpływają na cały rynek czytników kodów
1D i 2D. Nowe rodziny produktów skanerów ID firmy Cognex, jak na przykład DataMan 500,
ustanawiają spektakularne, innowacyjne standardy technologiczne o unikatowych cechach, w zakresie
wydajności oraz prostoty obsługi i instalacji.
Pełne śledzenie drogi produktów, towarzyszy nam dzisiaj we wszystkich dziedzinach życia. Dzięki
nowoczesnej technice kodów 1D i 2D możliwe jest umieszczanie obszernych, szczegółowych danych
najróżniejszego rodzaju, na wszystkich przedmiotach oraz całkowity i jednoznaczny odczyt tych
informacji, niezależnie od miejsca. Dlatego we wszystkich sektorach logistyki bardzo duże znaczenie
odgrywa kodowanie oraz niezawodny i absolutnie bezbłędny odczyt oraz weryfikacja kodów, w
każdych warunkach roboczych.
Efektywność, dzięki wysokiej funkcjonalności.
Przyszłe wymagania względem systemów kodowania i odczytu, należy odpowiednio wcześniej
zaplanować w strukturach produkcji i przedsiębiorstwa. Mogą to być na przykład wymagania,
związane z nowymi kodami kreskowymi, w których stosowane są różne szerokości kresek i odstępów,
a także jednoczesnym odczytem kilku kodów, w tym również kodów DataMatrix, na jednej etykiecie
lub bezpośrednio na opakowaniu lub produkcie. Rośnie liczba przypadków, w których konieczny jest
także równoczesny odczyt kilku etykietowanych produktów na przesuwającej się taśmie produkcyjnej
lub całej palecie. Coraz częściej, oprócz zwykłego odczytu kodów, sprostać trzeba jeszcze innym
wymaganiom, przy jednocześnie coraz większej elastyczności i szybszym tempie. Może to być na
przykład dodatkowa identyfikacja napisów, prawidłowego umieszczenia etykiet, obecności logo czy
innych cech. Do tego dochodzą często jeszcze wymagania w zakresie kontroli jakości, jak na przykład
prawidłowe napełnienie ampułek.
To warunkuje rozbudowane możliwości związane z odczytem kodów. Biorąc pod uwagę wymagania,
jakie stawiają bardziej kompleksowe aplikacje, systemy odczytu kodów z identyfikacją obrazu
okazują się być lepsze niż skanery laserowe pod względem szybkości, pewności działania,
różnorodności zastosowań i wreszcie ekonomiki.
W przemyśle i w handlu międzynarodowym zastosowanie niezawodnego systemu Tracking & Tracing
– śledzenie produktu/przesyłki – ma najwyższy priorytet i jest stałym elementem bezpieczeństwa
łańcucha dostaw (Supply Chain Security). Na przykład jednoznacznie identyfikowalny numer serii i
partii, numer produktu, data produkcji, globalny handlowy numer ID, składniki, data przydatności i
wiele innych ważnych danych. Do tego należy dodać jeszcze aspekt o dużym znaczeniu
1
ekonomicznym i strategicznym, jakim są produkty zabezpieczone przed podrabianiem oraz kreowanie
wizerunku przedsiębiorstwa/produktu za pomocą umieszczonych na stałe kodów.
Na tym kompleksowym polu kompletnych rozwiązań w zakresie kontroli jakości i systemów ID z
łączem komunikacyjnym w czasie rzeczywistym - obejmujących procesy produkcyjne, logistykę, sieci
biurowe i bazy danych - wielopłaszczyznowy know-how cieczy się dużym popytem. Wiedza
specjalistyczna oraz doświadczenie w zakresie aplikacji są ważnym aspektem umożliwiającym
uniknięcie błędów i uzyskanie wyższej elastyczności oraz wydajności, a także zmniejszenie kosztów
produkcji. W procesie światowej globalizacji dla użytkownika coraz ważniejszym staje się możliwość
uzyskania rozwiązań, w których wszystkie komponenty sprzętowe i programowe optymalnie ze sobą
współgrają. Od jednego producenta i odpowiedzialnego partnera handlowego. Firma Cognex dzięki
międzynarodowej sieci integratorów systemów i partnerów jest w stanie zaoferować – obok bogatej
palety sprzętu i oprogramowania do obróbki obrazu – również wielostronny know-how i szerokie
portfolio produktów do nieprzerwanego procesu Track & Trace, włącznie z modułami do komunikacji,
współpracującymi z produktami marki SAP, w szczególności rozwiązaniami do autoidentyfikacji SAP.
Zgodność ze standardami, w świecie globalnej konkurencyjności.
Nowe międzynarodowe ustawy zapewniają więcej bezpieczeństwa. W przyszłości wszyscy uczestnicy
łańcucha dostaw zobowiązani będą prawnie do wdrożenia międzynarodowego systemu UDI (Unique
Device Identification), aby z jego pomocą jednoznacznie identyfikować produkty medyczne. Sieci baz
danych UDI na całym świecie stanowią podstawę tej procedury. Aktualnie różne urzędy amerykańskie,
jak np. FDA (Food and Drug Administration) oraz GHTF (Global Harmonisation Task Force), pracują
nad obszernymi przepisami identyfikacyjnymi. Podobne inicjatywy zgłaszają inne międzynarodowe
organizacje upoważnione do wydawania zezwoleń, jak np. IFAH (International Federation for Animal
Health) i EFPIA (European Federation of Pharmazeutical Industries and Associations). Wybór nośnika
informacji koncentruje się przy tym na kodzie GS1-Datamatrix. GS1 Healthcare to gremium branżowe,
składające się z czołowych producentów produktów farmaceutycznych i medycznych, hurtowników,
klinik i zrzeszeń. Ten międzynarodowy standard pozwala na przykład na zaszyfrowaną integrację w
seryjnym kodzie produktu 20-znakowego numeru identyfikacyjnego GTIN (Global Trade Item
Number), przydzielanego jednorazowo na całym świecie.
16 lutego 2011 Parlament Europejski przyjął projekt dyrektywy Komisji Europejskiej dotyczący
europejskiego systemu UDI. Nowe zabezpieczenia i mechanizmy kontroli mają zagwarantować zgodnie z tym międzynarodowym standardem - pełne śledzenie drogi wszystkich produktów w całym
łańcuchu tworzenia wartości, począwszy od ich produkcji, a skończywszy na kliencie końcowym oraz
zamykających ten łańcuch procedurach utylizacji/recyklingu. Dla przykładu, we Francji już od
początku 2011 roku wszystkie produkty farmaceutyczne muszą być, zgodnie z dyrektywą EFPIA,
opatrzone kodem CIP, numerem partii i datą przydatności w kodzie DataMatrix.
Nie trudno zgadnąć, że procedura ta zacznie w przyszłości obowiązywać również w innych sferach
przemysłu i handlu, w których należało będzie uwzględnić w procesie dystrybucji produktów aspekty
istotne z punktu widzenia bezpieczeństwa.
Szerokie zastosowanie innowacji
Nowa rodzina produktów DataMan 500 firmy Cognex ustanawia technologiczne kamienie milowe w
procesie efektywnego odczytu kodów 1D i 2D. We wszystkich wykorzystywanych tu technologiach
podstawowych – począwszy od techniki mikroprocesorów – VSoC Vision System on Chip, przez
optykę – technologię płynnych soczewek, PoE Power over Ethernet, po oświetlenie i oprogramowanie
do odczytu ID – IDMax® – zastosowano ambitne innowacje. W wyniku zoptymalizowanego
współdziałania tych technologii powstaje modułowe rozwiązanie systemowe z doskonałymi
możliwościami zastosowania. Uzyskana w ten sposób charakterystyka wydajności, w zakresie
skuteczności odczytu, wizualizacji on-line i niezawodności przekracza możliwości konkurentów,
a w szczególności ograniczone właściwości skanerów laserowych.
Wyjątkowe właściwości oprogramowania do odczytu kodów IDMax® firmy Cognex zapewniają
czytnikom DataMan 500 bardzo wysoką skuteczność odczytu. Kody kreskowe, które nie są
odczytywane przez tradycyjne skanery laserowe, np. kody uszkodzone, zdeformowane, nieostre,
porysowane, wąskie lub o niewielkim kontraście, zostaną na pewno odczytane przez skaner DataMan
2
500. Po raz pierwszy, dzięki innowacyjnemu opracowaniu systemu VSoC (Vision System on a Chip),
pobieranie obrazu i analiza w czasie rzeczywistym odbywa się tylko w jednym chipie. DataMan może
zapisać dzięki temu do 1000 zdjęć na sekundę i odczytać kody wszelkiego rodzaju – zarówno 1D, jak
i 2D typu Data-Matrix i QR, a także maksymalnie sześć różnych kodów na tym samym obrazie –
niezależnie od ich ustawienia.
Nowy czytnik kodów jest dużo bardziej przyjazny dla użytkownika niż skaner laserowy. Użytkownik
może widzieć dokładnie to, co widzi urządzenie w czasie rzeczywistym na monitorze lub za pomocą
archiwizacji obrazów. Ten nie posiadający ruchomych elementów czytników kodów jest, przy dwa
razy dłuższym okresie eksploatacji, o wiele bardziej niezawodny niż skaner laserowy.
Kolejnymi zaletami są: auto-trigger, samoogniskowanie oraz funkcja informacji zwrotnej o błędnych
odczytach. Wersja podstawowa współpracuje ze standardowymi obiektywami C-Mount oraz
opcjonalnie z automatyczną technologią regulacji ostrości, dzięki płynnym soczewkom. Bardzo
szybka funkcja samoogniskowania gwarantuje nad wyraz szeroki zakres zastosowań, z wysokimi
prędkościami linii produkcyjnych . Ta postępowa technologia jest bardzo szybka, niezawodna, oferuje
dobrą jakość optyczną przy minimalnym zużyciu prądu, nie posiada żadnych części ruchomych i
dlatego wyróżnia się dużą solidnością.
Nowy czytnik jest prosty w użyciu, jak skaner laserowy. Ponadto zgłaszanie nieprawidłowych
odczytów i opcje ich wizualizacji, wraz z archiwizacją obrazów, upraszcza tworzenie zastosowań
odczytu kodów i gwarantuje, że problemy z odczytem są szybko stwierdzane, dokumentowane i
można je rozwiązać. W celu bardzo prostej instalacji zasilanie i przenoszenie danych odbywa się przez
jeden kabel, dzięki technologii Power-over-Ethernet (PoE). Ponadto przez złącze RS-232 i kilka
wejść/wyjść możliwa jest integracja ze starszymi systemami. DataMan łączy zalety czytników
wizyjnych, z przyjaznym użytkowaniem i ceną, na poziomie popularnych obecnie skanerów
laserowych. Ponadto oferowane są kolejne rozszerzenia modułowe jako akcesoria. Na przykład
oświetlenie wysokiej mocy, śledzenie produktu za pomocą czujnika prędkości obrotowej, rozszerzone
I/O i moduł komunikacyjny, a także układ lusterek w celu rozszerzenia pola obrazu.
Wyższa skuteczność odczytu = szybsza amortyzacja
W systemach sortujących o wysokim stopniu automatyzacji, wyposażonych w automatyczne systemy
ID, już o kilka dziesiątych procenta wyższa skuteczność odczytu może przyczynić się do uzyskania
znacznych korzyści ekonomicznych. Aby zwiększyć przepustowość oraz spowodować, aby była ona
bardziej płynna i pewna, każda poprawa odczytu ID może znacznie przyczynić się do obniżenia
kosztów na linii sortującej. Do tego dochodzą inne, niewymierne bezpośrednio korzyści, takie jak
lepsze wykorzystanie instalacji, rzadsze konserwacje, zminimalizowanie ilości reklamacji,
zwiększenie zadowolenia klienta oraz poprawienie wizerunku firmy w odniesieniu do jakości. Dlatego
dokładne śledzenie produktów i przesyłek za pomocą kodów 1D i 2D oraz absolutnie niezawodny
odczyt ze skutecznością powyżej 99%, dzięki efektywnej obróbce obrazu, ma tak duże znaczenie dla
przedsiębiorstw. Jeśli nastąpi nieprawidłowy odczyt kodu za pomocą skanera kodów kresowych,
zostanie on odrzucony do osobnej stacji. Obsługujący musi w takiej sytuacji wprowadzić dane ręcznie
lub wymienić uszkodzony kod kreskowy na nowy, a przesyłkę przekazać ponownie do procesu
sortowania. Wraz ze wzrastającą przepustowością niewielkie zmiany w skuteczności odczytu, są
wyraźnie dostrzegalne w różnicach liczbowych.
Na przykład w dużej instalacji sortującej o prędkości 1,6 pakunków na sekundę i 22 godzinach
eksploatacji, teoretyczna dzienna wydajność wynosi 126 760 przesyłek. Przy skuteczności odczytu na
poziomie 99% dziennie trzeba odrzucić do dodatkowej obróbki ręcznej 1267 pakunków. Jeśli
w wyniku inwestycji rzędu 100 000 euro w nowe systemy odczytu kodów kreskowych zwiększona
zostanie skuteczność odczytu z 99% do 99,9%, wówczas pojawia się kwestia oddziaływania
ekonomicznego tej zmiany.
Dzięki wzrostowi skuteczności odczytu codziennie odrzucanych będzie o 1141 pakunków mniej.
W ciągu 350 dni produkcyjnych uzyskano by łączną sumę 399 350 odrzuconych przesyłek. Jeśli czas
ręcznej obróbki dodatkowej wynosi 1,5 minuty na pakunek, a wynagrodzenie za godzinę 12 euro, to
sam potencjał oszczędności kosztów personelu wyniósłby 342 euro dziennie i 119 805 euro rocznie.
Po około 10 miesiącach inwestycja 100 000 euro zamortyzowałaby się, a w ciągu pierwszego roku
3
wypracowany zostałby zysk około 20 000 euro. Nie uwzględniono przy tym wielu innych zyskownych
efektów, jak na przykład lepsze wykorzystanie instalacji, mniej reklamacji, itd.
Coraz większa przewaga
Ze względu na błyskawiczny postęp w dziedzinie mikroprocesorów, czujników obrazu,
zminiaturyzowanej optyki, oświetlenia oraz niezwykle pewnie pracujących algorytmów dekodujących,
czytniki ID z identyfikacją obrazu są coraz bardziej wydajne i ekonomiczne. W wielu zastosowaniach
okazują się znacznie lepsze niż skanery laserowe.
W przypadku skanerów laserowych pojawia się wiele obszarów problemowych, w których napotykają
one na ograniczenia i nie są w stanie sprostać wymaganiom. W przypadku kodów kreskowych są to na
przykład: słaby nadruk, defekty, uszkodzenia, pogięte etykiety, niewielki kontrast, odbicia i refleksy,
zniekształcenia i niewielka wysokość kodów, na przykład na obszarze krawędzi skanowania.
Ponieważ skaner laserowy odczytuje kod wzdłuż jednej linii, w wyniku coraz większych kombinacji
wysyłek powstają problemy podczas odczytu przestawionych kodów, w dowolnym kierunku lub
ustawieniu prostokątnym. Również podczas odczytu kilku jednocześnie przestawionych kodów
pojawiają się trudności. Skanery laserowe nie potrafią czytać coraz ważniejszych kodów DataMatrix.
Skanery laserowe dostarczają wprawdzie informacji o nieprawidłowym odczycie, ale nie zapewniają
możliwości bezpośredniej lub późniejszej analizy, w celu zlokalizowania źródła błędu. Ruchome
elementy, takie jak lustro skanera laserowego, są źródłem błędów i ograniczają żywotność systemu.
Istotne zalety wizyjnych czytników kodów:
prędkość odczytu
długotrwała niezawodność
wielokierunkowy odczyt kodów
odczyt kodów 2D
wielokrotny odczyt kodu i możliwość wyprowadzenia danych
archiwizacja obrazów z dobrych lub złych odczytów
przyjazna dla użytkownika konfiguracja, obsługa i aktualizacja
informacja zwrotna, na temat jakości kodów kreskowych
wizualizacja i komunikacja
pewność inwestycji i zabezpieczenie na przyszłość
Dobrze – to nie wystarczy
O tym, że na szeroko rozpowszechnionym rynku kodów 1D i 2D można jeszcze uzyskać wzrost
wydajności odczytu, świadczą pakiety oprogramowania IDQuickTM i IDMaxTM, które oparte są na
opatentowanej technologii wizyjnej PatMax® firmy Cognex. Do tego dochodzą skuteczne środowiska
programistyczne, które zdecydowanie upraszczają programowanie i powodują, że wdrażanie procesów
przebiega w sposób nieskomplikowany i sprawny. Nadzwyczaj precyzyjnie działające inteligentne
algorytmy odczytu powodują ogromny wzrost wydajności, przy najwyższej prędkości odczytu i
niezawodności odczytu. Rozszerzają one możliwości zastosowana, wzmacniają trwałość i
uniwersalność systemu.
Dyrektywa UE na temat lekarstw zabezpieczonych przed podrabianiem
Dnia 16. 02. 2011 Parlament Europejski znacznie rozszerzył zakres dyrektywy UE 2001/83/WE.
Oznacza to daleko idące korzyści, w odniesieniu do bezpieczeństwa patentów. Dyrektywy te muszą
zostać w przeciągu 24 miesięcy wdrożone, przez państwa członkowskie jako prawo krajowe.
Do zasadniczych zagadnień należą:
harmonizacja kontroli GMP (Good Manufacturing Practice)
konsekwentna kontrola łańcuchów sprzedaży
określenie cech bezpieczeństwa, dla produktów wymagających ochrony i lekarstw na receptę
system regulacji sprzedaży internetowej lekarstw
działający na skalę europejską system wczesnego ostrzegania, w przypadku wystąpienia
podrobionych lekarstw
4
Cognex online pod adresem:
www.cognex.com
O firmie Cognex
Korporacja Cognex projektuje, rozwija produkuje i wprowadza na rynek przemysłowe rozwiązania
obróbki obrazu i systemy ID wzgl. komputery, które umożliwiają maszynom „inteligentne spojrzenie”.
Systemy Vision- i ID firmy Cognex stosowane są na całym świecie, do różnorodnych zadań
kontrolnych, identyfikacyjnych i sterowania, w całym procesie produkcji i dystrybucji. Firma Cognex
jest wiodącym, w skali światowej, producentem przemysłowych systemów obróbki obrazu i
produktów ID, który dostarczył już ponad 600.000 takich systemów, co począwszy od założenia
przedsiębiorstwa w 1981r odpowiada łącznemu obrotowi rzędu ponad 3 mld USD. Oprócz głównej
siedziby w Natick (Massachusetts) firma Cognex posiada także regionalne oddziały i partnerów
kontraktowych w Ameryce Północnej, Japonii, Europie, Azji i Ameryce Łacińskiej.
5