Laserové značení a sledovatelnost výrobků
Lasery vytvářejí vysoce kvalitní značky, které výrobcům v mnoha průmyslových odvětvích umožňují splnit stále přísnější standardy pro sledovatelnost výrobků.
Výrobci téměř ve všech průmyslových odvětvích na celém světě čelí rostoucím vládním požadavkům na poskytování podrobných údajů o sledovatelnosti a shodě svých výrobků. Navíc má sledovatelnost výhody i pro samotné výrobce i distributory. Může pomoci při zajišťování kvality, zlepšit výnosy z výroby, pomoci udržet standardy značky a pomoci při řešení sporů o kvalitu.
Co je to sledovatelnost výrobku?
Sledovatelnost výrobků je schopnost identifikovat a sledovat různé složky výrobků při jejich pohybu dodavatelským řetězcem od surovin až po hotové výrobky. U průmyslového zboží (na rozdíl od potravin, přírodních materiálů a podobně) zahrnují nejzákladnější informace o sledoatelnosti název a místo výrobce a jedinečný identifikátor (například číslo dílu nebo SKU) výrobku.
Sledovatelnost může zahrnovat také údaje o podmínkách, za nichž byly vyrobeny různé šarže výrobku nebo dokonce jednotlivé díly. Mohou například obsahovat podrobné informace o konkrétním zařízení, které bylo použito k výrobě položky, a dokonce i jejich přesné provozní parametry v dané době. Může také obsahovat informace o tom, jak byl výrobek kontrolován nebo testován.
Značení je klíčovým nástrojem sledovatelnosti. Konkrétně to znamená umístění jedinečných značek na každou jednotlivou jednotku, které poskytují údaje nebo ji propojují s databází výrobce obsahující druhy informací zmíněných výše.
Nejjednodušší značkou může být pouze číslo dílu nebo sériové číslo výrobku ve formě alfanumerického textu nebo tradičního 2D čárového kódu. Složitější značky mohou obsahovat webové odkazy, MAC ID, a dokonce i funkce zabraňující padělání výrobku.
Řešení laserového značení
U materiálů, které lze označit laserem - a je jen velmi málo takových, které to nedokážou - představuje tato technologie nejlepší způsob, jak zavést označování sledovatelnosti ve výrobním prostředí. Důvodů je hned několik.
Zaprvé, laserové značení je schopné vytvářet složité značky, které obsahují velké množství dat. A laserové značky mohou mít také poměrně malé rozměry. Je tomu tak proto, že ve většině aplikací laserového značení je paprsek zaostřen na bod o průměru v řádu mikrometrů nebo desítek mikrometrů. Značení pomocí takto malého "nástroje" usnadňuje vykreslování jemných detailů a vytváření složitých vzorů i ve velmi malých měřítkách.
Laserové značení se také snadno přizpůsobí změnám polohy, orientace nebo dokonce tvaru dílu, aby bylo možné značky důsledně umístit na správné místo. Laserové značení toho může dosáhnout, protože je obvykle realizováno pomocí určitého druhu skenování - obvykle na základě galvanometrických zrcadel. Dvourozměrné skenování umožňuje rychlý přesun paprsku do libovolného bodu na ploše za účelem vytvoření značky. V praxi se často využívá navíc i systém strojového vidění, který dokáže porovnat skutečnou pozici značeného dílu a jeho orientaci, poté se software systému automaticky přizpůsobí tak, aby umístil značku vždy na správné místo.
Přidání schopnosti dynamického zaostřování k dvourozměrnému skeneru umožňuje značení na zakřivených nebo víceúrovňových rovných plochách. Toto takzvané "3D skenování" podstatně rozšiřuje užitečnost techniky laserového značení.
Další výhodou laserového značení je, že vytváří atraktivní značky na téměř jakémkoli materiálu. To může být obzvlášť důležité na spotřebních výrobcích. Laserová značka je navíc velmi trvanlivá a nerozmazává se, nešpiní se ani se neodírá.
Přestože laser při vytváření značky materiál zahřívá, lze tento proces provádět i na choulostivých nebo na teplo citlivých součástech, jako jsou například integrované obvody. Vlnovou délku laseru a délku pulzu lze zvolit tak, aby se minimalizovala oblast zasažená teplem. Například nanosekundové trvání pulzu Q-spínaných laserů (např. řady Coherent PowerLine E a PowerLine F) omezuje tepelné působení během značení na několik desetin milimetru. Teplota dílu za touto hranicí zůstává v podstatě nezměněna.
Laserové značení je také rychlé. Celý proces laserového značení může trvat jen několik sekund. A to včetně úloh spojených se strojovým viděním, tedy měření a korekce polohy dílu, samotného procesu značení a kontrolních a ověřovacích kroků po procesu.
Žádná jiná technologie značení zahrnující tisk nebo jiné mechanické metody neposkytuje stejnou kombinaci výhod. Navíc při laserovém značení není potřeba žádný spotřební materiál, zatímco náklady na inkoust u tradičních tiskových metod mohou být ve velkoobjemových aplikacích významným faktorem. Z těchto důvodů se laserové značení stalo mimořádně oblíbeným v celé řadě průmyslových odvětví.
Rámec pro značení sledovatelnosti
V nejpokročilejších výrobních prostředích - takzvaných "digitálních továrnách" - je laserové značení plně integrováno s celopodnikovým systémem automatizace výroby. Díky tomu může hladce fungovat s ostatními výrobními zařízeními a také poskytovat všechny funkce potřebné pro kompletní sledovatelnost.
Značkovací systém může například komunikovat se zařízením pro manipulaci s díly a indikovat, kdy je připraven přijmout díl. Poté může vizuálně zkontrolovat díl pomocí vestavěného vidění a dát systému vědět, že ověřil, že byl dodán správný díl.
Dále se může spojit se systémem řízení výroby a získat sériové číslo a další údaje specifické pro daný díl. Po označení může zpětně předat informace o procesu. Ty informace mohou zahrnovat parametry procesu, údaje o tom, že značení bylo ověřeno, hodnocení kvality značky atd.
Společnost Coherent vyvinula softwarový balíček Laser FrameWork, který plně podporuje tento druh digitálního výrobního prostředí. Poskytuje veškeré možnosti pro vytváření nových úloh laserového značení, včetně vidění, a jejich následné provádění ve výrobě. A poskytuje "rámec" (softwarovou platformu) pro vývoj a implementaci specifických rutin potřebných k propojení s dalšími systémy automatizace výroby. Coherent Laser FrameWork se dodává připravený k tomu, aby se laserové značení stalo součástí digitální továrny ihned po vybalení z krabice.
Sledovatelnost má sílu učinit výrobky bezpečnějšími a umožnit výrobcům snížit náklady a zlepšit kvalitu. Laserové značení výrobků je pro mnoho výrobců základem zavádění sledovatelnosti. A laserové značení poháněné systémem Coherent Laser FrameWork poskytuje snadnou cestu k jeho zavedení v prostředí digitální výroby.
Zdroj: coherent.com
