Анализ проблем маркировки и считывания информации с рулонов текстильных материалов на производственном предприятии.
штрихкод, маркировка, складирование
В условиях современного рынка производственное предприятие вынуждено изготавливать широкий ассортимент продукции, чтобы удовлетворить различные требования заказчиков. В связи с этим возникает несколько побочных проблем, одна из них – хранение и учет продукции на складах. Делать это вручную неэффективно, поэтому рационально проведение автоматизации. Для решения данных проблем предлагается произвести маркировку.
Один из способов маркировки – штрихкодирование. Штриховой код – графическая информация, наносимая на поверхность или упаковку изделий, представляющая возможность считывания ее техническими средствами, – последовательность черных и белых полос либо других геометрических фигур.
Штрихкоды подразделяются на линейные и двухмерные.
Линейные (одномерные и 1D) штрих-коды читаются в одном направлении (по горизонтали) (см. рис. 1). Наиболее распространены следующие линейные кодировки: EAN, UPC, Code39, Code128, Codabar, Interleaved 2 of 5. Линейные символики позволяют кодировать небольшой объем информации (до 20–30 символов – обычно это цифры).
Рисунок 1 – Линейный штрихкод
Двухмерные (2D) символики разработаны для кодирования большого объема информации (до нескольких страниц текста). Двухмерные кодировки считываются при помощи специального сканера двухмерных кодов и позволяют быстро и безошибочно вводить большой объем информации. Расшифровка такого кода проводится в двух измерениях (по горизонтали и по вертикали). Двухмерные коды подразделяются как многоуровневые (stacked) и матричные (matrix). Многоуровневые штрихкоды появились исторически ранее и представляют собой поставленные друг на друга несколько обычных линейных кодов. Матричные же коды более плотно упаковывают информационные элементы по вертикали [2].
В настоящее время разработано множество двухмерных штрихкодов: Aztec Code, Data Matrix, MaxiCode, PDF417, QR-код, Microsoft Tag и др.
Последнее время большой популярностью стал пользоваться QR-код, разработанный японской компанией «Denso-Wave».
Рисунок 2 – QR-код с описанием областей
Максимальное количество символов, помещаемых в один код:
- цифры – 7089;
- цифры и буквы (латиница) – 4296;
- двоичный код – 2953 байт (следовательно, около 2953 букв кириллицы в кодировке windows-1251 или около 1450 букв кириллицы в utf-8);
- иероглифы – 1817.
Закодировать информацию в QR-код можно несколькими способами, а выбор конкретного метода зависит от того, какие символы используются.
Если используются только цифры от 0 до 9, то можно применить цифровое кодирование, если кроме цифр необходимо зашифровать буквы латинского алфавита, пробел и символы ±*/$%*.:, используется алфавитно-цифровое кодирование.
Рассмотрим алфавитно-цифровое кодирование. Для кодирования двух символов требуется 11 бит информации. Последовательность символов разбивается на группы по 2, в группе каждый символ кодируется согласно таблице (см. рис. 3).
Рисунок 3 – Значения символов в буквенно-цифровом кодировании
Значение первого символа умножается на 45, затем к этому произведению прибавляется значение второго символа. Полученное число переводится в 11-битное двоичное число и добавляется к последовательности бит. Если в последней группе остается один символ, его значение кодируется 6-битным числом [5].
В отличие от штрихкода, сканируемого тонким лучом, QR-код определяется сенсором или камерой как двухмерное изображение. Данное свойство полезно, так как не потребуется точная ориентация метки по отношению к сканирующему устройству, т.е. появляется возможность бесконтактного считывания информации.
Для примера был разработан QR-код, содержащий следующую информацию о рулоне ткани: артикул 11223344, партия 1234, 20 м, сорт 1 (см. рис. 4).
В промышленных масштабах для считывания может применяться система технического зрения или промышленные считыватели, позволяющие производить операции: сортировка на ленточных транспортерах, система изъятия, отслеживание продукции и пр.
Рисунок 4 – Пример QR-кода для рулона ткани
Рассмотрим основные этапы нанесения маркировки и движения готовых рулонов ткани:
- В результате разбраковки формируется база данных, где хранится информация о каждом рулоне ткани. При маркировке каждому рулону ткани со своими характеристиками ставится в соответствие QR-код. По этому коду считывающее устройство получит необходимую информацию о рассматриваемой ткани: артикул, сорт, длина и т.д., включая пороки с их координатами. Это необходимо и для того, чтобы в дальнейшем структурировать, упорядочить продукцию на складе для более удобного поиска необходимого рулона.
- На готовый, упакованный в полиэтилен рулон наносится RFID-метка с QR-кодом.
- Далее рулон переносится на транспортер и следует на пункт формирования партии, а в случае невостребованности – продвигается на склад.
- На пункте формирования партии происходит считывание информации с электронной метки. При совпадении характеристик рулона с запросом рулон перемещается в тележку формирователя партии.
- При входе на склад стоит считыватель, определяющий код электронной метки. Он передает считанную информацию по проводному интерфейсу на контроллер, который, в свою очередь, обрабатывает полученный код и отсылает информацию на компьютер мониторинга (или сервер). Программа по ведению складского хозяйства по полученному коду определяет, в какое место на складе необходимо отправить пришедший рулон, и подает команду о переносе рулона в отведенную специально для него ячейку или место на складе [3].
Данное решение позволяет автоматизировать процесс распределения потоков готовой продукции, что увеличит эффективность работы и пропускную способность всего вспомогательного производства.
1. Рыжкова Е.А. Использования технологии штрихового кодирования для маркировки готовых тканей [Текст] / Е.А. Рыжкова [и др.] // Международная научно-техническая конференция «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности». Поиск-2010. - 2010. - С. 33, 34.
2. Центр КТ [Электронный ресурс] // URL: http://shtrih-center.ru/state_shtrih.html
3. Рыжкова Е.А. Построение модели движения рулонов ткани через пункты формирователя партий [Текст] / Е.А. Рыжкова // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2010. - № 3. - С. 95-98.
4. Рыжкова Е.А. Система сбора и обработки информации для вспомогательного производства [Текст] / Е.А. Рыжкова, С.В. Захаркина // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2009. - № 2. - С. 88-90.
5. Генерируем QR код сами [Электронный ресурс] // PVSM.RU: ежедн. интернет-изд. - 2013. - 13 марта. - URL: http://www.pvsm.ru/pesochnitsa/29255 (дата обращения: 08.02.2016).
