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对于不能贴码的物品,如金属原料,怎样进行追踪

你问我答 • jjboomsky • 发表于 1 月前 • 最后回复来自 BusyFox • 1 月前

RT,日常工作中要进行追溯,一般是贴一个二维码或其他的电子标签,后续每个环节进行扫码,在系统中实现所谓闭环管理。
比如医院的药品,从药房摆药、打包、转运、护士核对、执行,都要扫码,这个很好理解。
但是有些东西,比如工厂进行金属加工的金属原料,我希望知道某一块原料走到哪个工序了,但是原料本身因为要进行加工(加工过程中会有液体,并且外部贴码会影响产品精度等),是不能进行贴码的。这种情况下一般采用什么技术可以实现对单个物品的标识和追踪呢?

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共收到4条回复
zzz365 1 月前 未知 #1 赞 0

以下是豆包的回复,用时1分钟:

对于无法通过传统贴码(如二维码、电子标签)追踪的金属原料,可借助物理特征标识、非接触式技术或生产流程数据关联实现单件追踪。以下是工业场景中常用的解决方案及技术原理:

一、基于物理特征的唯一标识技术

1. 激光打标/电化学刻码(永久性标识)

  • 原理:通过激光雕刻或电化学腐蚀在金属表面生成微米级标识(如二维码、字符、点阵码),标识深度可控,不影响产品精度,且耐液体、高温、磨损。
  • 应用场景:
    • 在金属原料非加工面(如边缘、底面)刻印唯一编码,编码对应系统中的原料档案。
    • 示例:汽车发动机缸体在毛坯阶段激光打刻VIN码,后续工序通过视觉扫码枪读取。
  • 优势:标识永久性强,无需额外耗材,适用于高精度加工环境。
  • 设备:光纤激光打标机、电化学刻码机。

2. 表面纹理特征识别(无标识追踪)

  • 原理:利用金属表面天然或加工过程中形成的独特纹理(如氧化斑、锻造纹路、划痕),通过机器视觉+AI算法提取特征码,作为原料的“数字指纹”。
  • 应用场景:
    • 原料入库时通过工业相机拍摄表面纹理,生成唯一特征ID并关联系统数据。
    • 后续工序通过相机实时抓拍,对比数据库中的特征ID实现追踪。
  • 优势:无需物理接触或附加标识,适用于表面不可破坏的精密原料。
  • 技术难点:需训练高精度图像匹配模型,应对油污、液体遮挡等干扰。

二、非接触式射频识别技术(RFID)

1. 抗金属RFID标签(特殊环境适用)

  • 原理:使用抗金属RFID标签(内置金属隔离层,信号反射干扰小),通过环氧树脂封装或磁吸方式固定在金属表面,可耐受液体、油污和一定高温。
  • 应用场景:
    • 在原料非加工区域(如托盘、夹具)绑定标签,通过产线RFID读写器自动采集位置数据。
    • 加工过程中若标签需移除,可在工序间临时读取数据并关联至下一环节。
  • 优势:读取速度快,可批量识别,适用于流水线作业。
  • 注意事项:
    • 金属对RFID信号有屏蔽作用,需选择专用标签(如铝蚀刻天线+铁氧体隔离层)。
    • 示例:钢铁厂对钢卷使用耐高温陶瓷封装RFID标签,追踪轧制过程。

2. 嵌入式RFID标签(永久性集成)

  • 原理:在金属原料生产阶段(如铸造、锻造)将RFID芯片嵌入内部,芯片用陶瓷或金属化封装保护,避免加工损伤。
  • 应用场景:
    • 高端合金材料、航空航天零部件的全生命周期追踪。
  • 优势:标识不可移除,适应极端加工环境(如淬火、电镀)。
  • 成本:芯片及封装成本较高,需与原料生产流程集成。

三、生产流程数据关联追踪

1. 重量/尺寸+批次号关联(批次级追踪)

  • 原理:
    • 入库时记录原料批次号、单件重量/尺寸等物理参数,生成“批次-参数”数据库。
    • 各工序通过称重传感器、激光测厚仪采集实时数据,匹配数据库中的参数特征,推断原料所在环节。
  • 应用场景:
    • 标准化金属原料(如钢板、型材)的批量追踪,无法定位单件,但可追溯批次流向。
  • 局限性:无法区分同批次内的单件原料,精度依赖参数唯一性。

2. 工艺参数+时间戳追溯(流程逻辑追踪)

  • 原理:
    • 在生产线关键节点(如冲压、焊接、热处理)安装传感器,记录原料的工艺参数(如温度、压力、加工时长)和时间戳。
    • 通过生产执行系统(MES)关联工艺数据与原料初始信息(如炉号、熔炼批次),建立“时间-工艺-原料”追溯链。
  • 应用场景:
    • 无法标识单件的连续生产流程(如金属轧制、管材拉伸),通过逻辑关系反推原料路径。
  • 优势:无需物理标识,依赖现有工业物联网(IIoT)设备。

四、组合方案:物理标识+数字化系统

典型流程示例

  1. 原料入库:

    • 对可激光打标的原料,在非加工面刻印唯一码(如“M-20250606-001”),并通过视觉扫码录入ERP系统,关联材质、批次等信息。
    • 对不可打标的原料,拍摄表面纹理生成特征ID,或绑定抗金属RFID标签(如放置在托盘固定位置)。
  2. 加工流转:

    • 各工序入口安装视觉扫码枪或RFID读写器,自动采集原料标识并触发工单,记录工序开始时间、设备编号、操作人员等数据。
    • 若加工过程中标签需移除(如表面处理工序),可在工序前读取数据并暂存,工序完成后重新绑定新标签(如周转箱标签)。
  3. 系统追溯:

    • 通过MES或区块链系统,将原料标识与全流程数据(工序、工艺参数、质量检测结果)关联,实现“单件原料→工序→责任人”的双向追溯。

五、技术选型建议

场景需求 优先技术方案 成本 精度 实施难度
高精度金属件,表面可打标 激光打标+视觉识别 中高 高 中
批量流转,环境复杂(油污) 抗金属RFID标签+托盘绑定 中 中高 低
不可破坏表面的精密原料 表面纹理AI识别+数据库匹配 高 高 高
连续生产流程(无单件标识) 工艺参数+时间戳逻辑追溯 低 低 低

六、注意事项

  1. 环境兼容性:金属加工中的冷却液、切削油可能影响标签附着力或视觉识别,需选择防水、防油污的标识方案(如激光打标、陶瓷封装RFID)。
  2. 数据安全:涉及原料批次、工艺参数等敏感信息,建议采用本地化部署的MES系统或区块链技术确保数据不可篡改。
  3. 设备集成:追踪系统需与现有PLC、传感器、ERP等系统对接,建议提前规划工业互联网架构。

通过以上方法,即使无物理标签,也能通过“物理特征+流程数据”实现金属原料的精准追溯,满足工业闭环管理需求。

yujia_yd 1 月前 未知 #2 赞 0

技术方案 适用场景 抗性优势 成本/限制
激光深雕DPM码 金属表面直接刻印 耐高温(>1500℃)/抗酸碱/永久性 需预留平整区域
陶瓷RFID标签 嵌入非接触面或工件内部 抗金属干扰/耐腐蚀/耐高温 单价较高(¥10~50/个)
微点阵列追溯 喷涂于金属表面 微观级标识(<0.5mm)/抗物理磨损 需专用读取设备
化学蚀刻二维码 不锈钢/铝合金表面 与基材一体成型/耐强酸碱 仅适用特定金属

载具级绑定:每个加工托盘嵌入RFID,工件与载具在MES系统中动态关联
跨工序接力:当工件标识受损时,通过载具ID追溯上一环节数据

didudidu 1 月前 未知 #3 赞 0

加工有记录,可以给物品挂铭牌

BusyFox 1 月前 未知 #4 赞 0

汽车电泳,涂装车间,好像是记录滑撬信息。在涂装完成后再在贴电子标签

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