对于现代化的生产工厂来说，通过机器可读的识别信息来跟踪产品和产品部件是一个中心要求。通过进行唯一性编码，可以针对每件生产的产品来计划和执行所有生产步骤。对生产过程的改动（如改变所使用的材料）可轻松得到记录。通过对产品直接标记，还可满足有关生产批次的可追溯性方面的强制法规要求。

产品标记的质量和阅读器以及过程通讯的可靠性，对于一个灵活的生产装置的生产效率和可靠性来说至关重要。每个子领域的功能都等同于装置本身的功能。

什么是直接零件标记 (DPM)？

直接零件标记 (DPM) 是指直接在产品的标件上打出标记，而不使用像不干胶标签这样的基材。 通过 DPM，可以在制造过程中来识别产品，并在交付之后继续对它们进行跟踪。这种标记方法执行起来十分经济，效果持久，因此导致了对此技术的迅速上升的需求。通过所谓二维代码，几年来已获得一种可满足这种趋势要求以及用户需要的编码方法。二维代码因包含易于执行的点状基本元素而与众不同。激光和针标记技术在耐久性、标记速度以及材料无关性方面受到普遍欢迎。过程中所采用的机械变形（例如对于金属工件）使得二维代码甚至在重复加工步骤之后也能由二维代码阅读器确切识别。

这种代码的一个突出代表就是数据矩阵代码 ECC 200，它主要由制造领域中的众多工业部门所使用。二维代码的优点是可在与相应条形码或普通文字相比更小的空间内对数据进行编码。可以将代码尺寸放大到相对较宽的范围，因为用于检测的光学系统可通过相应镜头与代码尺寸相匹配。广泛采用从几毫米到几百毫米的代码尺寸。与代码尺寸一样，可被编码的产品种类也十分广泛。它们从修补术中的微小金属部件、半导体芯片、连接器和印刷电路板，一直到造船业中重量达数吨的发动机。

直接零件标记 (DPM)：不使用另外的基材而直接在产品表面打标记

确保过程可靠性

在所有产品标识情况中（特别是为了进行过程控制），需要最高程度的工作可靠性。“MVRC”（标记 - 验证- 读取 - 通讯）原理说明了如何通过对所有子步骤加以保护来实现一个过程可靠的总体工厂：

标记/验证

对产品的标记大多发生在生产过程的很早阶段，因此，可以通过产品标识的方法来对随后的步骤进行控制。进行标记之后，立即通过“验证”步骤进行检查。只有符合某种最低质量时，才可以确保在随后的生产过程中来可靠读取标记内容。

标记质量可能受到以下因素的影响：

• 产品材料的变化（颜色、面层...）
• 标记过程中的错误（激光调节不正确、针的磨损与损坏...）

对代码质量的测量也可通过优化标记过程中的循环时间并避免装置运行中断或附加处理工作而产生经济效益。

西门子公司的 Simatic 传感器产品组合为标记质量的测量提供了广泛产品。值得一提的是用于 Simatic HawkEye 1500 的“验证”选件包，它是专门针对 DPM 标记设计开发的。

Simatic HawkEye 1500：用于直接零件标记的坚固、固定式读取设备

读取

对总体过程读取可靠性的要求主要是对读取设备的性能与功能的要求：

• 支持短循环时间，读代码的分析时间最长不超过 100 ms
• 支持高输送带送入速度
• 纯读取功能具有极为稳定的性能，甚至在标记操作不是处于最佳条件以及图像中存在干扰或代码部分损坏的情况下
• “零错误读取速度”– 被错误地宣布为“不可读取的”代码数量不得超过每千个部件中几个错误的范围

但是，用户不希望通过复杂而难于处理的阅读器来获取上述功能。重要的是阅读器在日常使用当中便于操作。正如格言“最佳参数是不存在的”所说，用户希望得到的是一个非常易于操作的设备：

• 甚至是没有受过培训的人员也能够毫无问题地安装和配置设备
• 对所需参数示教而不是复杂的输入和修改
• 控制元素和软件用户界面易于理解
• 无错误地操作光学设备部件
• 在发生代码未被读取时，通过厂商提供的集成诊断、错误图像存储和支持功能提供故障排查帮助
• 提供尽可能完备的部件，包括与所需图像窗口和读取距离相匹配的坚固传感头和光学系统（固定焦距镜头、灯）

在有关应用程序的易用性和运行可靠性的所有要求上，读取设备在设计、接口等方面需要具有很高的灵活性，以满足不同工业领域的需要。在这方面，Simatic 产品系列提供了近乎理想的紧凑型产品 HawkEye 1500、带有偏置传感头的视觉传感器 VS 130-2 以及移动式 HawkEye 读取设备。

用于快速、可靠地读取数据矩阵代码的 Simatic VS130-2

通讯

对读取设备与过程控制系统之间通讯的要求来自对读取设备的要求：

• 快速和可靠传输用于启动读取操作的触发信号
• 快速和可靠传输读取结果
• 各种可用的接口类型（Profibus、Profinet、Ethernet...）

同样在这方面，带有广泛固定式阅读器（HawkEye 1500、VS 130-2）和移动式阅读器 Simatic HawkEye 的 Simatic 传感器产品系列，为满足特定产品要求提供了最佳解决方案。

除了纯数据传输之外，将阅读器集成到生产过程的总体序列当中，在经济性上也十分重要。因此，在下面部分中将单独讨论这个问题。

工厂集成

为了集成到自动化环境中，最终对代码读取设备提出了与其它工业现场设备相同的要求。项目实施的大部分成本是在调试过程中将读取设备与 PLC、PC 和人机界面设备进行连接方面。因此，具有一种简单的标准兼容接口十分关键。重要的接口类型为：

• 用于通过 PLC 进行控制的功能块
• 用于通过 PC 和人机界面设备进行控制的 OCX 控件/DLL
• 用于通过 PC 和人机界面设备、不用安装软件而进行控制的集成 Web 服务器

Simatic 系列产品中的设备提供了这些可能性，因而确保了快速调试。通过上述接口类型，可以获得用于维护读取设备的各种功能，如实时图像显示、错误图像存储、质量数据采集等。

可以将这些功能集成进工厂的一个特定项目用户界面中。这样可以在进行维护时缩短所需的时间和成本。这些功能也可用于进行远程维护。

需求高涨/全球成功

由于具有上述生产过程中的优点以及交付之后用于产品跟踪的优点，直接零件标记 (DPM) 有望像条形码的“爆炸性”传播那样而迅速普及。一些大型机构（如美国国防部）已做出决定，通过 DPM 对所有重要产品进行标记。在许多欧洲工业部门中，供应商要求提供一种特定零件质量控制。它要求对产品进行唯一性标识。

这里介绍的 Simatic 传感器产品系列现在已为用户提供了在生产过程中可靠、安全地进行直接零件标记 (DPM) 所需要的设备。