對于現代化的生產工廠來說，通過機器可讀的識別信息來跟蹤產品和產品部件是一個中心要求。通過進行唯一性編碼，可以針對每件生產的產品來計劃和執行所有生產步驟。對生產過程的改動（如改變所使用的材料）可輕松得到記錄。通過對產品直接標記，還可滿足有關生產批次的可追溯性方面的強制法規要求。

產品標記的質量和閱讀器以及過程通訊的可靠性，對于一個靈活的生產裝置的生產效率和可靠性來說至關重要。每個子領域的功能都等同于裝置本身的功能。

什么是直接零件標記 (DPM)？

直接零件標記 (DPM) 是指直接在產品的標件上打出標記，而不使用像不干膠標簽這樣的基材。 通過 DPM，可以在制造過程中來識別產品，并在交付之后繼續對它們進行跟蹤。這種標記方法執行起來十分經濟，效果持久，因此導致了對此技術的迅速上升的需求。通過所謂二維代碼，幾年來已獲得一種可滿足這種趨勢要求以及用戶需要的編碼方法。二維代碼因包含易于執行的點狀基本元素而與眾不同。激光和針標記技術在耐久性、標記速度以及材料無關性方面受到普遍歡迎。過程中所采用的機械變形（例如對于金屬工件）使得二維代碼甚至在重復加工步驟之后也能由二維代碼閱讀器確切識別。

這種代碼的一個突出代表就是數據矩陣代碼 ECC 200，它主要由制造領域中的眾多工業部門所使用。二維代碼的優點是可在與相應條形碼或普通文字相比更小的空間內對數據進行編碼。可以將代碼尺寸放大到相對較寬的范圍，因為用于檢測的光學系統可通過相應鏡頭與代碼尺寸相匹配。廣泛采用從幾毫米到幾百毫米的代碼尺寸。與代碼尺寸一樣，可被編碼的產品種類也十分廣泛。它們從修補術中的微小金屬部件、半導體芯片、連接器和印刷電路板，一直到造船業中重量達數噸的發動機。

直接零件標記 (DPM)：不使用另外的基材而直接在產品表面打標記

確保過程可靠性

在所有產品標識情況中（特別是為了進行過程控制），需要最高程度的工作可靠性。“MVRC”（標記 - 驗證- 讀取 - 通訊）原理說明了如何通過對所有子步驟加以保護來實現一個過程可靠的總體工廠：

標記/驗證

對產品的標記大多發生在生產過程的很早階段，因此，可以通過產品標識的方法來對隨后的步驟進行控制。進行標記之后，立即通過“驗證”步驟進行檢查。只有符合某種最低質量時，才可以確保在隨后的生產過程中來可靠讀取標記內容。

標記質量可能受到以下因素的影響：

• 產品材料的變化（顏色、面層...）
• 標記過程中的錯誤（激光調節不正確、針的磨損與損壞...）

對代碼質量的測量也可通過優化標記過程中的循環時間并避免裝置運行中斷或附加處理工作而產生經濟效益。

西門子公司的 Simatic 傳感器產品組合為標記質量的測量提供了廣泛產品。值得一提的是用于 Simatic HawkEye 1500 的“驗證”選件包，它是專門針對 DPM 標記設計開發的。

Simatic HawkEye 1500：用于直接零件標記的堅固、固定式讀取設備

讀取

對總體過程讀取可靠性的要求主要是對讀取設備的性能與功能的要求：

• 支持短循環時間，讀代碼的分析時間最長不超過 100 ms
• 支持高輸送帶送入速度
• 純讀取功能具有極為穩定的性能，甚至在標記操作不是處于最佳條件以及圖像中存在干擾或代碼部分損壞的情況下
• “零錯誤讀取速度”– 被錯誤地宣布為“不可讀取的”代碼數量不得超過每千個部件中幾個錯誤的范圍

但是，用戶不希望通過復雜而難于處理的閱讀器來獲取上述功能。重要的是閱讀器在日常使用當中便于操作。正如格言“最佳參數是不存在的”所說，用戶希望得到的是一個非常易于操作的設備：

• 甚至是沒有受過培訓的人員也能夠毫無問題地安裝和配置設備
• 對所需參數示教而不是復雜的輸入和修改
• 控制元素和軟件用戶界面易于理解
• 無錯誤地操作光學設備部件
• 在發生代碼未被讀取時，通過廠商提供的集成診斷、錯誤圖像存儲和支持功能提供故障排查幫助
• 提供盡可能完備的部件，包括與所需圖像窗口和讀取距離相匹配的堅固傳感頭和光學系統（固定焦距鏡頭、燈）

在有關應用程序的易用性和運行可靠性的所有要求上，讀取設備在設計、接口等方面需要具有很高的靈活性，以滿足不同工業領域的需要。在這方面，Simatic 產品系列提供了近乎理想的緊湊型產品 HawkEye 1500、帶有偏置傳感頭的視覺傳感器 VS 130-2 以及移動式 HawkEye 讀取設備。

用于快速、可靠地讀取數據矩陣代碼的 Simatic VS130-2

通訊

對讀取設備與過程控制系統之間通訊的要求來自對讀取設備的要求：

• 快速和可靠傳輸用于啟動讀取操作的觸發信號
• 快速和可靠傳輸讀取結果
• 各種可用的接口類型（Profibus、Profinet、Ethernet...）

同樣在這方面，帶有廣泛固定式閱讀器（HawkEye 1500、VS 130-2）和移動式閱讀器 Simatic HawkEye 的 Simatic 傳感器產品系列，為滿足特定產品要求提供了最佳解決方案。

除了純數據傳輸之外，將閱讀器集成到生產過程的總體序列當中，在經濟性上也十分重要。因此，在下面部分中將單獨討論這個問題。

工廠集成

為了集成到自動化環境中，最終對代碼讀取設備提出了與其它工業現場設備相同的要求。項目實施的大部分成本是在調試過程中將讀取設備與 PLC、PC 和人機界面設備進行連接方面。因此，具有一種簡單的標準兼容接口十分關鍵。重要的接口類型為：

• 用于通過 PLC 進行控制的功能塊
• 用于通過 PC 和人機界面設備進行控制的 OCX 控件/DLL
• 用于通過 PC 和人機界面設備、不用安裝軟件而進行控制的集成 Web 服務器

Simatic 系列產品中的設備提供了這些可能性，因而確保了快速調試。通過上述接口類型，可以獲得用于維護讀取設備的各種功能，如實時圖像顯示、錯誤圖像存儲、質量數據采集等。

可以將這些功能集成進工廠的一個特定項目用戶界面中。這樣可以在進行維護時縮短所需的時間和成本。這些功能也可用于進行遠程維護。

需求高漲/全球成功

由于具有上述生產過程中的優點以及交付之后用于產品跟蹤的優點，直接零件標記 (DPM) 有望像條形碼的“爆炸性”傳播那樣而迅速普及。一些大型機構（如美國國防部）已做出決定，通過 DPM 對所有重要產品進行標記。在許多歐洲工業部門中，供應商要求提供一種特定零件質量控制。它要求對產品進行唯一性標識。

這里介紹的 Simatic 傳感器產品系列現在已為用戶提供了在生產過程中可靠、安全地進行直接零件標記 (DPM) 所需要的設備。