条码在制造业的应用发展研究.docx
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条码在制造业的应用发展研究
条码技术在制造业的应用发展研究
第一节条码的基本介绍
1.1.1条码的概念
条码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记，“条”指对光线反射率较高的部分，这些条和空组成的数据表达一定的信息，并且能够用特定的设备识读，转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。
1.2.3条码的特点
条码技术是电子与信息科学领域的高新技术，所涉及到的技术领域较广，是多项技术相结合的产物，经过多年的长期研究和应用实践，现已发展成为较成熟的实用技术。
在信息输入技术中，采用的自动识别技术种类很多。
条码作为一种图形识别技术与其他识别技术相比有如下特点：
1）简单。
条码符号制作容易，扫描操作简单易行。
2）信息采集速度快。
普通计算机的键盘录入速度是200字符／分钟，而利用条码扫描录入信息的速度是键盘录入的20倍。
3）采集信息量大。
利用条码扫描，一次可以采集几十位字符的信息，而且可以通过选择不同码制的条码增加字符密度，使录入的信息量成倍增加。
4）可靠性高。
键盘录入数据，误码率为三百分之一，利用光学字符识别技术，误码率约为万分之一。
而采用条码扫描录入方式，误码率仅有百万分之一，首读率可达98％以上。
5）灵活、实用。
条码符号作为一种识别手段可以单独使用，也可以和有关设备组成识别系统实现自动化识别，还可和其他控制设备联系起来实现整个系统的自动化管理。
同时，在没有自动识别设备时，也可实现手工键盘输入。
6）自由度大。
识别装置与条码标签相对位置的自由度要比OCR大得多。
条码通常只在一维方向上表示信息，而同一条码符号上所表示的信息是连续，这样即使是标签上的条码符号在条的方向上有部分残缺，仍可以从正常部分识读正确的信息。
7）设备结构简单、成本低。
条码符号识别设备的结构简单，操作容易，无需专门训练。
其它自动化识别技术相比较，推广应用条码技术，所需费用较低。
1.2.2条码的标准分类
1）普通的一维条码
普通的一维条码自本问世以来，很快得到了普及并广泛应用。
但是由于一维条码的信息容量很小，如商品上的条码仅能容13位的阿拉伯数字，更多的描述商品的信息只能依赖数据库的支持，离开了预先建立的数据库，这种条码就变成了无源之水，无本之木，因而条码的应用范围受到了一定的限制。
2）二维条码
除具有普通条码的优点外，二维条码还具有信息容量大、可靠性高、保密防伪性强、易于制作、成本低等优点。
美国Symbol公司于1991年正式推出名为PDF417的二维条码，简称为PDF417条码，即“便携式数据文件”。
FDF417条码是一种高密度、高信息含量的便携式数据文件，是实现证件及卡片等大容量、高可靠性信息自动存储、携带并可用机器自动识读的理想手段。
3）多维条码
进入20世纪80年代以来，人们围绕如何提高条形码符号的信息密度，进行了研究工作。
多维条形码和集装箱条形码成为研究、以展与应用的方向。
信息密度是描述条形码符号的一个重要参数据，即单位长度中可能编写的字母个数，通常记作：
字母个数/cm。
影响信息密度的主要因素是条、空结构和窄元系的宽度。
128码和93码就是人们为提高密度而进行的成功的尝试。
128码城1981年被推荐应用；而93码于1982年投入使用。
这两种码的符号密度均比39码高将近30%。
随着条形码技术的发展和条形码三制的种类不断增加，条形码的标准化显得愈来愈重要。
为此，曾先后制定了军用标准1189；交叉25码、39码和CodaBar码ANSI标准MH10.8M等。
同时，一些行业也开始建立行业标准，以适应发展的需要。
此后，戴维•阿利尔又研制出49码。
这是一种非传统的条形码符号，它比以往的条形码符号具有更高的密度。
特德•威廉姆斯（TedWilliams）GFI988推出16K码，该码的结构类似于49码，是一种比较新型的码制，适用于激光系统。
条码符号的组成
一个完整的条码的组成次序依次为：
静区（前）、起始符、数据符、（中间分割符，主要用于EAN码）、（校验符）、终止符、静区（后），如图所示：
静区：
指条码左右两端外侧与空的反射率相同的限定区域，它能使阅读器进入准备阅读的状态，当两个条码相距距离较近时，静区则有助于对它们加以区分，静区的宽度通常应不小于6mm（或10倍模块宽度）。
起始/终止符：
指位于条码开始和结束的若干条与空，标志条码的开始和结束，同时提供了码制识别信息和阅读方向的信息。
数据符：
位于条码中间的条、空结构，它包含条码所表达的特定信息。
条码的码制
码制即指条码条和空的排列规则，常用的一维码的码制包括：
EAN码、39码、交叉25码、128码、及Codabar（库德巴码）等。
不同的码制有它们各自的应用领域
条码的几个参数
密度（Density）：
条码的密度指单位长度的条码所表示的字符个数。
对于一种码制而言，密度主要由模块的尺寸决定，模块尺寸越小，密度越大，所以密度值通常以模块尺寸的值来表示（如5mil）。
通常7.5mil以下的条码称为高密度条码，15mil以上的条码称为低密度条码，条码密度越高，要求条码识读设备的性能（如分辨率）也越高。
高密度的条码通常用于标识小的物体，如精密电子元件，低密度条码一般应用于远距离阅读的场合，如仓库管理。
宽窄比：
对于只有两种宽度单元的码制，宽单元与窄单元的比值称为宽窄比，一般为2-3左右（常用的有2：
1，3：
1）。
宽窄比较大时，阅读设备更容易分辨宽单元和窄单元，因此比较容易阅读。
对比度（PCS）：
条码符号的光学指标，PSC值越大则条码的光学特性越好。
PCS=（RL-RD）/RL×100%（RL：
条的反射率RD：
空的反射率）。
1.2.4条码产品介绍
1）条码扫描器
1NLS-HR103手持式条码扫描器
HR103系列手持式条码阅读器产品拥有杰出的条码快速阅读能力，它采用了640×480像素CMOS、具有国际领先水平的新大陆智能图像识别系统（包括了光学系统、图形数字化、图形处理和解码软件及其电路集成），能快速识别目前市场上所有主流应用的符合国际标准的二维码及一维码。
HR103是一款具有高性价比的产品，是政府机关公文流转、交通车辆管理、制造、医疗卫生、仓储管理、邮政、证卡单证、彩票销售等行业应用的理想选择。
NLS-HR103系列产品可以用作手持式或者固定式条码采集器。
体积小，美观大方，快速读码，易于操作使用。
提供标准RS232（USB可选）口。
有两色LED显示，读码时为红色，读码成功显示绿色。
:
该系列产品专为用户提供一套应用设置软件Quickset和相应的设置码手册，包括读码设置、限制功能设置、拍摄图像设置等，使用户能够方便地进行各种应用的快速设置。
Quickset软件和设置码手册，可以在本公司网站上免费下载，享受终身升级服务
2NLS-HR200条码扫描器
HR200系列手持式数据采集器产品拥有杰出快速的条码识读能力，它采用了752×480像素CMOS、具有国际领先水平的新大陆智能图像识别系统（包括了光学系统、图形数字化、图形处理和解码软件及其电路集成），能识别目前市场上所有主流应用的符合国际标准的二维码及一维码，包括最新颁布的国标码：
汉信码。
HR200系列产品外形美观、手感良好、接口丰富、应用灵活，并可根据用户需要提供蓝牙无线通讯功能。
HR200是政府机关公文流转、交通车辆管理、制造、医疗卫生、仓储管理、邮政、证卡单证等行业应用的理想选择。
3IS-3580条码阅读器
QuantumT是一款体积紧凑、功能多样、扫描准确的单线和多线组合型激光条码阅读器。
IS-3580条码阅读器外壳结实，牢固耐用，性能可靠，IS-3580条码阅读器是便利店、酒类专卖店和药店等商业零售场合立式扫描的理想选择。
4MS-7320
IInVista是特色化、多功能、高性能及耐用性的完美结合。
这种固定安装式激光条形码扫描仪由于具有宽大而动态高效的扫描范围，可以为用户提供轻松而高速的扫描。
5SymbolLS2208AP条码扫描器
美国讯宝公司制造的LS2208系列手持条码扫描器，是极具创新性的LS2208手持式条码扫描器性能卓越且价格合理，节省投资且工作效率空前提高，购买扫描器的首选。
如果您正想购买一款物有所值且小巧轻便的高效扫描器，LS2208条码扫描器将是您的理想之选。
2）条码打印机
①S600
S600是专为大批量工业打印应用所专门设计，其强大的实时连接，卓越的兼容性，低廉的价格，结实耐用的压铸金属外壳，使其更能适应工业现场使用的需要，满足工业高品质打印的要求。
它坚固的结构和令人心动的价格极具竞争力
②ZebraZM400条码打印机
Zebrazm400条码打印机具有金属外壳、支持多语种打印的ZebraZM400条形码打印机是各类企业多功能、高速打印的理想之选。
超大的LCD显示屏，可以支持16国语言，多接口选择使得应用范围更加广泛，内碳支架的新增设计以及200、300、600的现场更新升级包，让ZEBRA的产品更具竞争力，适用于：
制造、运输、零售、卫生保健等带有复杂字符、图片、标志图并吞吐量要求较大的行业。
ZebraZM400条码打印机的碳灰色的色调增强了打印机流畅的弧线设计效果,同时还增进了在工业工作环境中抗污染的性能.功能强大,性能价格比高，打印速度能达到10英寸/秒。
具有203DPI、300DPI、600DPI分辨率选择。
③Z6MPLUS
Z6MPLUS系列金属外壳打印机是专为大批量工业打印应用所专门设计，其强大的实时连接，卓越的兼容性，低廉的价格，结实耐用的压铸金属外壳，使其更能适应工业现场使用的需要，满足工业高品质打印的要求。
它坚固的结构和令人心动的价格极具竞争力。
3）数据采集器
①Cipher-8300
Cipher-8300工业用掌上型数据采集器除了沿袭Cipher-711,720一贯的质量稳定、及提供兼容的软件开发平台之外，其产品都通过IP65，外观设计更是美观耐用。
②NLS-PT-800
NLS-PT-800系列产品采用自主研发的uBase操作系统，是一款便携式、灵活易用的手持数据采集器终端。
可用于条码（包括二维码）/RFID的数据采集。
同时可选配内置GPRS/CDMA无线模块或802.11b模块，使其具有广域/局域无线通讯功能。
针对特殊的防伪应用，可选红外照明光源，使其具有识读隐形条码的功能。
③SymbolMC9000-G系列移动式数据终端
MC9000-G系列具备多种功能，使供应链的管理效率更上一层楼。
它具备动态功能，包括长短范围的激光扫描选项，用于扫描所有常见的一维条形码；还有可选的成像器，支持种类越一越多的二维符号。
超大内存（最大可达64MB）和强大的高速处理器，确保为用户提供最高的工作效率。
独特的转矩电池结构使系统无比坚固耐用，可以在最恶劣的环境中使用。
保证您物超所值
第二章条码技术在制造业的应用现状
第一节条码技的发展现状
伴随高科技的飞速发展，国际经济迅速向全球化迈进，促进了信息开发和信息服务产业的诞生和发展。
计算机在性能上日渐完善，超大规模集成电路和超高速计算机技术的突飞猛进。
人们开始关注如何改变手工数据输入，使输入质量和速度与其相匹配。
条码自动识别技术就是在这样的环境下应运而生的，它是以计算机、光电技术和通讯技术的发展为基础的一项综合性科学技术，是信息数据自动识别、自动输入的重要方法和手段。
作为自动识别技术之一的条码技术，从20世纪40年代进行研究开发，70年代逐渐形成了规模，近40年则取得了长足的发展。
自动识别技术也已经初步形成了包括条码技术、磁条技术、智能卡技术、光字符号识别、系统集成化、射频技术、语音识别及视觉识别等以计算机、光、机、电、通讯技术为一体的高新科技技术。
条码技术现已应用在计算机管理的各个领域，渗透到了商业、工业、交通运输业、邮电通信业、物流管理、仓储、医疗卫生、安全检查、餐饮旅游、票证管理以及军事装备、工程项目等各行各业和人们日常生活中。
70年代成立了国际物品编码协会（EAN），负责开发、建立和推动全球性的物品编码及条码标识标准化。
全球统一物品标识系统（EAN•UCC系统）就是由EAN开发的，以商品条码为核心，在世界范围内通过对商品、服务、运输单元、资产和位置提供唯一标识，为全球跨行业的供应链进行有效管理提供的一套开放式国际标准。
国际物品编码协会的宗旨是建立全球统一标识系统，促进国际贸易，其主要任务是协调全球统一标识系统在各国的应用，确保成员组织规划与步调的充分一致。
条码标识基本上覆盖了所有产品。
商业POS、物流中心、配送中心、大型商业城、连锁店、甚至家庭商店都基本条码化了。
条码技术应用最广泛、最为人们熟悉的还是通用商品流通销售领域的POS系统，也称为销售终端或扫描系统。
北美、欧洲各国和日本普遍采用POS系统，其普及率已达95%以上。
目前，世界各国把条码技术的发展重点向着生产自动化、交通运输现代化、金融贸易国际化、票证单据数字化、安全防盗防伪保密化等方向推进，除了大力推行EAN-13位商品条码外，同时重点推广应用UCC/EAN-128码、EAN•UCC系统位置码、EAN•UCC系统应用标识符、二维条码等；在条码种类上，除大多印刷在纸质介质外，还研究开发了金属条码、纤维织物条码、隐形条码等，扩大应用领域并保证条码标识在各个领域、各种工作环境的应用。
国际物品编码协会和一些经济发达国家，正在将EAN•UCC系统的应用，从单独的物品标识推向整个供应链管理和服务领域。
随着条码技术不断向着深度和广度发展，也推动了条码自动识别技术装备的发展。
在各个经济发达国家的推动下，1974年成立了国际自动识别制造商歇会。
他的目标是建立一个由制造商和供应商才加的协作团体，以形成尽可能广阔的自动识别设备生产、供应、系统以及有关服务的有效市场，目前已经有900多个会员分布在43个国家。
一些经济发达国家也相继成立了本国的自动识别制造商协会，有力的推动了条码自动识别技术产业的迅速发展。
如今在世界各国从事条码技术及其系列产品的开发研究、生产经营的厂商上万家，开发经营的产品数万种，成为具有相当规模的高新技术产业。
目前条码技术产品正向着多功能，远距离，小型化，软硬件并举，安全可靠，经济适用等方向发展，出现了许多新型技术装备。
在各种条码技术装备中，条码阅读器设备种类繁多，大体可分为两类：
在线式阅读器和便捷式阅读器。
在线式阅读器按其功能和用途，可分为多功能阅读器和专用阅读器。
这类阅读器一般由电源供电，与计算机之间通过电缆连接传送数据。
多功能阅读器除具有识别多种码制的功能内外，根据不同需要，还可增加可编程功能、可显示功能和多机联网通讯功能等。
而便捷式阅读器则配有数据存储器，通常由电池供电，适合于脱机工作的场合。
当数据收集后，先把数据存储起来，然后转储主机。
扫描器发展也很快，大体可分为接触式、非接触式、手持式和固定式扫描器等。
目前常用的有笔式、CCD式、激光式、CIS和Comons等。
扫描器按其用处不同，使用时应选择相应的扫描波长、分辨率和扫描景深。
条码技术是20世纪中叶发展并广泛应用的集光、机、电和计算机技术为一体的高新技术，是将数据进行自动采集并输入计算机的重要方法和手段。
它解决了计算机应用中数据采集的“瓶颈”，实现了信息的快速、准确获取与传输，是信息管理系统和管理自动化的基础。
条码技术有机地联系了各行各业的信息系统，为实物流和信息流的同步提供了技术手段，有效地提高了供应链管理的效率，是电子商务、物流管理现代化等的必要前提。
从上个世纪70年代开始，经过30多年的发展，条码技术作为一种关键的信息标识和信息采集技术，在全球范围内得到了迅猛发展。
国际上，随着应用的不断深入，条码技术正处于一个强劲的集成创新发展期，是商业贸易、物流、产品追溯、电子商务等领域的主导信息技术。
十多年来，以条码技术为代表的自动识别技术，在我国国民经济各行业应用的广度和深度不断发展，已经成为信息化建设中的一个重要部分，是建设大市场、搞活大流通，实现国民经济现代化，促进企业参与国际经济大循环，增强竞争力不可缺少的技术工具和手段。
一、国外现状与趋势
国际上，从上个世纪70年代至今，条码技术及应用都取得了长足的发展：
符号表示已由一维条码发展到二维条码，目前又出现了将一维条码和二维条码结合在一起的复合码；条码介质由纸质发展到特殊介质；条码的应用已从商业领域拓展到物流、金融等经济领域，并向纵深发展，面向企业信息化管理的深层次的集成；条码技术产品逐渐向高、精、尖和集成化方向发展。
目前，国际上条码技术的发展呈如下特点。
1．条码技术产业迅猛发展
根据美国的专业研究机构VDC（VentureDevelopmentCorp．）的统计，全球条码市场规模一直在持续稳步增长。
到2008年，全球条码技术装备的市场规模将从2003年的90亿美元增长到155亿美元，其中美洲地区年平均增长率将超过6%，欧洲、中东和非洲地区年平均增长率接近7%，亚太地区年平均增长率将达到12%。
国际条码技术产业的前景方兴未艾。
随着应用的深入，条码技术装备也朝着多功能、远距离、小型化、软件硬件并举、安全可靠、经济适用方向发展，出现了许多新型技术装备。
具体表现为：
条码识读设备向小型化，与常规通用设备的集成化、复合化发展；条码数据采集终端设备向多功能、便携式、集成多种现代通讯技术和网络技术的设备一体化方到更加广泛和深入的应用。
条码生成设备向专用和小批量印制方向发展；条码生成设备向专用和小批量印制方向发展。
例如，基于GPRS、CDMA的条码通讯终端，使条码手段。
技术在现场服务、物流配送、生产制造等诸多领域，得又如，由于现阶段手机广泛普及，通信网络更加完整，于是，能够识读条码的手机可以成为一种集数据采集、处理、交互、显示、认证等多种功能为一体的移动式数据终端，实现手机价值的最大化。
2．条码技术与其他自动识别技术趋于集成
由于各种自动识别技术都有一定的局限性，多种技术共存既可充分发挥各自的优势，又可以有效互补。
当前，发达国家都积极开展条码技术与射频识别技术等的集成研究，如：
条码符号和射频标签的生成和识读设备一体化的研发。
美国的InteHnec公司已经研发出了900MHz的条码射频一体化识读设备，条码行业的领头羊——美国symbol公司也正在积极投入到该类设备的研发中。
3．条码技术标准体系逐渐完善
条码技术作为信息自动化采集的基本手段，随着应用的深人，新的条码技术标准不断出现，标准体系逐渐完善。
国际上，条码技术标准化已经成为一个独立的标准化工作领域。
国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）的联合工作组JTC1于1996年成立的第31分委会（SC31），是国际上开展自动识别与数据采集技术标准化研究的专门机构。
国际物品编码协会（GS1，事实上的全球第一商务标准化组织）也在开展条码技术商务应用的标准化研究。
该组织通过全球近百万成员企业，针对条码技术在全球开放的商品流通与供应链管理过程，开展商务应用标准的研究及在全球的应用推广，建立了EAN·UCC通用规范，并进行实时、动态维护。
4．条码自动识别技术应用向纵深发展
1）积极建立基于条码技术应用的全球产品与服务分类编码标准
条码作为信息采集的手段，必须以信息的分类编码为基础。
但当前国际上，不同的行业，针对不同的用途，采用不同的分类编码体系，各体系互不兼容，信息系统无法通信和共享。
鉴于此，国际物品编码协会正在积极联合GCI（全球商务倡议联盟）、ECR（高效消费者响应委员会）等，致力于构建一个全球统一的产品与服务分类编码标准。
2）积极致力于基于条码技术应用的电子商务用公共信息平台的构建
在电子商务时代，商品基础数据在供应链各贸易伙伴的信息系统或信息平台的一致性和适时同步，是实现贸易伙伴间连续顺畅的数据交换，信息有效共享的基础，同时也是流通领域现代化的前提。
因此，全球许多国家均发起了商品数据同步倡议。
美国、英国、德国、澳大利亚、韩国等国家，正在积极建设本国基于现有条码技术的用于电子商务的商品数据库，对这些国家的国内贸易的电子化起到了非常大的作用。
各国都在关注条码技术在供应链管理、电子商务中的作用，和如何实现多行业、多地区、多层次的信息资源的连通与共享，致力于建立基于条码技术应用的电子商务用公共信息平台的构建。
3）条码技术在产品溯源、物流管理等重点领域得到更深层次的应用
当前，条码技术的应用向纵深发展，面向企业信息化管理的深层次的集成。
其中以条码技术在食品安全方面的应用尤为突出。
采用条码技术可对食品原料的生长、加工、储藏及零售等供应链环节进行管理，实现食品安全溯源。
联合国欧洲经济委员会（UN/ECE）已经正式推荐运用条码技术进行食品的跟踪与追溯，建5Z可追溯系统。
包括法国、澳大利亚、日本在内的全球20多个国家和地区，都采用条码技术建立食品安全系统。
此外，建立基于条码技术应用的高度自动化的现代物流系统，是目前国际上物流发展的一大趋势，也是当前条码技术推广应用的一个重点。
二、国内现状与趋势
我国条码技术的推广和应用自上个世纪八十年代开始。
十多年来，我国条码技术的推广应用坚持以发展为核心，以服务求巩固，以标准促应用，条码技术已从商业零售领域向运输、物流、电子商务和产品追溯等多领域拓展，并带动了条码产业的形成和发展。
我国的零售业是条码技术最先广泛应用的领域。
目前，我国商品条码用户有十余万家，使用条码标识的产品超过100万种，条码自动扫描商店（P0s）数万家，大大提高了我国商品在国内外市场上的竞争力，促进了我国经济的发展。
但目前我国商品条码用户主要集中在食品、日化行业，商品条码在医疗保健、服装服饰、农副产品、化工、建材、家具、玩具、机械与电子、服务等行业的应用，仍有很大的发展空间。
另外，在对国民经济有重大影响，对条码技术有迫切应用需求的食品行业、服装行业、家电行业、汽车行业，条码技术的应用只是初步的，大都仅用于供应链末端的POS零售。
在欧美发达国家的工业制造领域，条码技术的应用已相当普遍。
而在我国，条码技术在制造业的应用刚
第一节条码技术在制造业信息中的应用现状及条码所带来的便利
在自动化装配生产线和各加工过程中，使用条码为主要零部件上打上条码标签，通过条码识读器采集并译码后条码信息输入计算机服务器的数据库里，每个产品和主要部件都会有一个唯一的条码，不管产品发往何处，都会有记录。
如果发生质量问题，只需读入保修卡上的条码，就可在数据库里调出该产品的相关资料，便利了产品的质量追踪和售后服务。
1、品质追踪：
通过记录和跟踪整机及主要部件的生产场地、生产日期、班组生产线、PCB板版本号、批号和序号，生产物料各个环节的数量、时间，作业员及机台号等相关资料，建立起良好的可追溯性——可从成品追溯到所使用的原材料。
在这里我们普遍使用SymbolMC3000数据采集器 来对产品进行品质上的追溯。
Symbol Technologies最新推出的MC3000是一款轻便、耐用的移动数据终端。
对于需要高质量的数据采集的应用，已能达到高强度高质量的准确识读。
MC3000无疑是最理想的选择。
在零售商、产品的读取等等的应用中，MC3000卓越的人体工程学设计及灵活的配置不仅满足了客户的需求，而且也大大的为客户节省了时间。
具有空前的灵活性、无与伦比的功能和性能
特性：
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