Некоторые мебельщики уже применяют штрих-коды на своем производстве, другие — только планируют.  Многие хотят внедрить это новшество, так как это модно, но не вполне отчетливо представляют  что, собственно, это дает. Так что же такое штрих-коды и зачем они нужны на мебельном производстве ?

     В наше время сложно найти человека, который ни разу не видел штрих-коды и не представлял бы как они используются в быту. На упаковке любого товара, на газетах, книгах, лекарствах, проездных билетах присутствуют эти  полосатые значки.  Процесс считывания кодов мы часто видим в супермаркетах, где на кассе непрерывно пищат сканеры, с молниеносной быстротой увеличивая сумму нашего чека.

Ускорение обслуживания покупателей и сокращение числа ошибок и было одной из основных задач создания этих кодов. В далеких 1940-х годах американский аспирант придумал растянуть точки и тире из азбуки Морзе и таким образом создал первый в истории штриховой код. Широкое применение изобретение получило с появлением вычислительной техники в середине 1970-х годов. Первый код был считан с упаковки жевательной резинки Wrigley    26 июня  1974 года, переданной в последствии на хранение в музей.

В последние десятилетия штрих-коды широко распространились за пределы торговли: в складское хозяйство, на транспорт, в книгопечатание, в промышленное производство.

Что же такое штрих-код ?  

     Если говорить о самом распространенном одномерном штриховом  коде, то – это последовательность темных полос на светлом фоне ( или светлых полос на темном фоне). В одних кодах информацию несут только параметры темных полос, а в других – и  светлых зазоров. Среди полос есть технические разделители,  а некоторые цифры используются только как контрольные. Код может быть прочитан в обоих направлениях одинаково – то есть ориентация этикетки относительно сканера не важна.  Некоторые коды позволяют зашифровать только цифры, другие – также  буквы и знаки.

По большому счету штриховой код   — не что иное, как разновидность шрифта. Можно изобразить текст или числа, например, шрифтом  Arial или Times, рукописным шрифтом или готикой,  а можно тем или иным видом штрих-кода.

На сегодня разработаны десятки различных способов кодирования. Основное их отличие – количество полос на один кодируемый знак ( цифру или букву), количество стандартных ширин полос.

     Содержание кода зависит от его назначения. В1973 году в США был разработан стандарт  кодирования товаров в торговых сетях UPC (Universal Product Code).      Идея заключалась в том, чтобы в каждом магазине от мелкого до гипермаркета в любом населенном пункте любого штата можно было бы   быстро «пробить»  на кассе каждый товар, выпущенный любым производителем Америки. Чтобы осуществить такой план, была введена глобальная регистрация  производителей и их товаров, а в торговые сети приобретали от регистраторов базы данных с этой информацией.  Такой подход позволил обеспечить уникальность кода каждого товара в стране.  Код состоял из 12 цифр и был разделен на  поля, означающие номер регистратора, номер производителя и товара.

Вскоре в Европе заинтересовались данной технологией и уже в декабре 1976 года европейцы ввели свой стандарт EAN (European Article Numbering), добавив в начало кода 13-ю цифру. А американский код стал подмножеством европейского с первой цифрой, равной нулю. Сейчас во всех развитых странах существуют организации, регистрирующие производителей и их товары. Есть такие  и в России.

Кроме торговли появились коды и в других отраслях, так печатные издания ввели  код ISBN (International Standard Book Number), а периодические издания – ISSN (International Standard Serial Number). Немцы ввели свой код для медикаментов  PZN-Code (Pharma-Zentral-Nummer). Имеют свои коды и почтовые службы и транспортники.

Здесь стоит сразу успокоить производственников – регистрировать себя и свои товары нужно только для использования кодов в торговле через крупные сети

(Леруа Мерлен, Оби, ИКЕА и т.п.), для того, чтобы они могли учитывать их  у себя на складе и отпускать через кассы.   Для внутреннего  применения у себя на производстве  никакой регистрации не требуется.  Кроме того, могут использоваться коды без какой-то регламентации значения отдельных полей.

Поэтому можно смело изобретать свою персональную внутреннюю систему кодирования и применять ее для тех задач, которые вы хотите решить.

Зачем  нужны штрих-коды  на производстве ?

С помощью кодирования деталей на производстве могут решаться различные задачи:

— выбор программ обработки деталей  на технологическом оборудовании,

— сортировка деталей для разделения их по потокам или времени обработки,

— приемка деталей на склад, комплектация заказов (комиссионирование), контроль отгрузки товара, инвентаризация.

—       учет комплектующих, фурнитуры, крепежа, кромочных материалов.

Кроме того, можно осуществить отслеживание  перемещения каждой детали по технологической цепочке  в режиме реального времени. Но здесь хочется предупредить сторонников «автоматизации ради автоматизации» – лучше действовать без фанатизма. Такие решения достаточно дороги и сложны. Вместо решения реальных проблем можно создать себе множество новых. Не надо забывать, что мы говорим о производстве мебели, а не автомобильных моторов или самолетов.

 Хотелось бы заметить, что  совсем не обязательно внедрение штрих-кодов на мебельном производстве действительно диктуется реальной необходимостью.

Если у вас  детали отличаются большим разнообразием и перемещаются без сортировки, если операторам сложно их различать  —  тогда такое нововведение безусловно будет полезным. Но чем больше объем партий одинаковых деталей, тем эффект от внедрения ниже. При определенных объемах эффективнее применять обычные этикетки с эскизом и напечатанной информацией без кодов, а при еще больших – ни коды, ни этикетки вообще не требуются.

Кроме того, оказавшись эффективным на одних операциях штрих-кодирование может быть бесполезным и даже вредным на других.  Например, для настройки станков с ЧПУ или сверлильных станков при достаточной разнообразии программ обработки коды могут помочь, а для облицовывания кромок – нет. Если разные по длине и ширине детали имеют одинаковую толщину ( для России обычно 16 мм) и предварительно сгруппированы для наклейки одинакового кромочного материала, то сканировать код каждой детали бессмысленно.  Это даже замедлит работу. Мало того, не надо забывать, что каждая деталь имеет четыре стороны и данную процедуру придется повторять для каждой из них.  Решить вопрос с ориентацией детали и определения, какая сторона должна обрабатываться первой, можно другими методами.

Какую информацию кодировать ?

     Когда мы видим, как на кассе супермаркета, после сканирования этикетки на дисплее появляется наименование товара, его артикул, страна и название производителя, какие-то его признаки (цвет, исполнение), цена, невольно кажется, что вся эта информация и была в зашифрована в штрих-коде.

На самом деле все досье на товар, находится в базе данных торговой точки, а в коде – только артикул товара данного производителя.  Так и на производстве. Совсем не обязательно  пытаться «воткнуть» в код все, что Вы знаете о данной детали. Достаточно номера заказа и номера детали в данном заказе, а для этого, как правило, хватает 8 цифр – 4 для номера заказа и 4 для номера детали. В этом случае могут использоваться достаточно простые  одномерные коды — совсем другие, чем используются в торговых сетях.

Иллюзию того, что сам штрих-код содержит всю информацию о детали используют иногда в рекламных целях производители станков.  На выставках, подводя посетителя к дисплею и давая в руки сканер, просят его «кликнуть» штрих-код. На экране тут же появляется чертеж детали со всеми размерами, с описанием всех технологических операций и данными о том в какое изделие она входит  и какому заказчику  предназначается. Расчет на то, чтобы выдержав паузу, во время которой посетитель стоит с широко раскрытыми глазами, а иногда и ртом, предложить ему это чудо техники за сумму, пропорциональную произведенному эффекту.  Здесь надо сказать, что сканер и сам штрих-код в данном фокусе играют роль не большую, чем та труба от граммофона, которую в фильме «Начальник Чукотки», пытались продать  жителям крайнего Севера отдельно от самого граммофона.   А граммофоном в данном случае является база данных, в которой при желании можно разместить  не только чертеж и описание детали, но и фото оператора станка или даже  шефа фабрики.

Справедливости ради надо сказать, что модные на сег разработки в области двухмерных матричных (QR Code) или составных («многоэтажных») кодов позволяют зашифровать не только несколько цифр, но и целое сочинение об объекте кодирования – до 4296 букв, цифр и знаков. В этом случае информация может быть получена на месте без обращения к базе данных. Такие коды применяются на транспорте,  для идентификация личности,  для быстрого считывания информации  смартфонами ( рекламы, контактных данных или web-ссылок). В качестве примера приводим QR-код, содержащий текст данного абзаца.

    Такую технологию можно применить и на производстве, хотя для большинства целей – она избыточна. Так  для обработки на станках о детали не требуется знать ничего, кроме номера рабочей программы. На складе возможно полезно было бы извлекать более подробную информацию, но всю ее можно получить из базы данных, причем в удобной табличной форме и даже с графическими элементами. Кроме того, если говорить об отслеживании текущего статуса детали, то все равно нужна связь с общей базой данных.  Да и аппаратура для двухмерных кодов дороже традиционной.

Где и как печатать этикетки ?

     Этикетки со штрих-кодами обычно печатаются и наклеиваются на детали на участке раскроя. Эта функция заложена в систему управления пильных центров и обрабатывающих центров с технологией нестинга . Можно настроить процесс так, чтобы она выдавала этикетку до или после выполнения пропила, чтобы выдавалась одна этикетка на всю стопу деталей или на каждую деталь отдельно. Эскиз этикетки формируется пользователем произвольно.

Операция наклеивания этикеток может быть также автоматизирована. При этом она может выполняться еще до раскроя, так как система управления заранее «знает»  где в пределах плиты будут находится будущие детали.

Некоторые форматные станки также могут оснащаться принтером этикеток, но  наклеивать их на детали на ручном станке, конечно не очень удобно, требует дополнительного времени и не полностью исключает ошибки.

Если детали облицовывают в вакуумном пресс или покраской, то заранее распечатанные этикетки приходится печатать отдельно, а расклеивать вручную.

Где сканировать штрих-коды ?

      На кромкооблицовочных,  сверлильных станках, обрабатывающих центрах штрих-коды сканируются непосредственно перед обработкой заготовки. Для этого каждое рабочее место должно быть укомплектовано проводным или беспроводным сканером, а система управления  – программой декодирования.  При автоматической загрузке оборудования или систем сортировки, комиссионирования деталей, сканирование может происходить стационарным автоматическим сканером. В этом случае возрастают требования к размещению этикетки на детали.

Здесь есть одна тонкость – программа обработки выбирается автоматически, но расположить деталь  в станке соответствующим образом должен все-таки оператор.   Такая задача решается расположением этикетки в определенном, заранее оговоренном месте детали, например справа вверху.   Кроме того, после сканирования кода на дисплее, как правило, появляется изображение детали с указанием того, как она будет обработана.

Есть также особенность кромкооблицовочных станков –  обработка деталей должна быть осуществлена с 4-х сторон и теоретически для каждой их них могут быть разные программы. При этом последовательность загрузки деталей в станок можно прогнозировать ( и гарантировать) только в замкнутом автоматическом модуле. В этом случае деталь сканируется только один раз, а при последующих проходах  настройка осуществляется в соответствии с известной последовательностью движения деталей.  При ручной загрузке необходимо либо сканировать каждую деталь, что снижает производительность, либо прибегать к организационным ухищрениям.

Обязательно ли иметь все станки от одного производителя ?

         Утверждения производителей оборудования, что организовать работу со штрих-кодами возможно только, приобретая станки одной марки является не более, чем рекламных ходом.

С одной стороны, естественно одному производителю легче согласовать все технические вопросы внедрения кодирования заготовок. С другой стороны, ограничивать себя в выборе оборудования только из-за их стыковки со штрих-кодами – слишком большая жертва. Выбирать оборудование все-таки лучше по их технологическим возможностям и параметрам, а не по принадлежности к одной марке.   Тем более желание внедрить систему кодирования может возникнуть тогда, когда часть необходимого оборудования уже эксплуатируется. Также не надо забывать,  что кроме станков есть еще склад продукции, комплектующих, другие возможные рабочие места, где требуется сканирование кодов, и к которым производители станков все равно не имеют никакого отношения.

Что нужно для внедрения ?

     Еще раз подчеркнем, этикетки с  кодами, принтеры и сканеры – это вершина айсберга.  Прежде всего необходимо четко сформулировать цели автоматизации производства,  разработать общую концепцию и  определить какую роль в ней будет играть автоматическая идентификация деталей. Сердцем системы должна стать база данных.

Эффективность системы зависит также от того, как информация из базы данных передается и используется на различных участках производства. Ведь чтобы вызвать программу в станке с ЧПУ для детали, которую идентифицировали с помощью штрих-кода, эта программа должна прежде попасть в память станка.

Необходимо  определиться с точками генерирования кода ( обычно это раскрой) и точками сканирования ( станки с ЧПУ,  склад, участи сортировки и комплектации). Нужно доукомплектовать  станки  подпрограммами печати кодов или их сканирования.  Это обычные опции – их приобретение не потребует специальных знаний. Хотим обратить внимание, что в цене этих опций стоимость принтеров и сканеров с их драйверами  занимает ничтожную долю – основное это  стыковка кода с системой управления.

Необходимо принять для внутреннего использования один из стандартов кодирования ( например code 128 или code 39 и т.п.). Некоторые коды компактны и могут наносится на мелкие детали, другие более габаритные, но имеют большую точность и различимость, некоторые  позволяют кодировать только цифры, другие – также и буквы. Современные сканеры поддерживают большинство форматов. Выбор не так принципиален – важно только под выбранный код настроить все точки сканирования.

У производителей станков   нужно уточнить алгоритм использования кода.  В простейших случаях  номера программ задаются совпадающими с кодами соответствующих деталей.     Это приводит к некоторому дублированию, так как детали, отличающиеся параметрам ( цвет, кромки, номер заказа и т.д.), могут иметь, например, одинаковую карту присадки. Но для каждой из них придется сохранять дубль программы под новым именем. Хотя для современных компьютеров   дополнительный объем памяти, требующийся для такого дублирования — не проблема. При этом настройка системы может осуществляться самостоятельно и не требует специальных навыков.

В более сложных случаях система управления станка должна отыскать номер программы обработки из базы данных. При завершении программы обработки с помощью обратной связи с базой данных может меняться статус  прохождения детали– таким образом выполняется отслеживание перемещения деталей в технологическом процессе.

Кому  поручить внедрение?

     Это зависит  от сложности планируемой системы.  Если Вы не планируете отслеживание деталей в реальном времени, требующее  обратной связи пунктов сканирования с базой данных, то организовать все можно достаточно просто и решить  своими силами, особенно если в штате есть сотрудники, знакомые с компьютерной техникой.

Если все-таки обращаться к сторонним организациям, то нужно искать специалистов именно по  вопросам автоматизации и штрих-кодам. Менеджеры и наладчики станкоторговых фирм  обычно  слабо ориентируются в данной теме, мало того, многие менеджеры европейских станкозаводов сами достаточно смутно представляют, что происходит после того, как оператор нажмет кнопку сканера. Кроме того, и те и другие имеют отношение только с станкам или обрабатывающим центрам, а не к складу, участкам сортировки и т.д., а это тоже важные участки автоматизации.

При том, что задача внедрения штрих-кодов достаточно типовая, она может решаться в каждом конкретном случае индивидуально. Нужно решить множество вопросов: что делать с большими партиями одинаковых деталей; как поступать с кодом детали, если деталь забракована; как пользоваться кодированием, если этикетки невозможно наклеивать на детали (из-за особенности поверхности или способа отделки) и т.д.

Внедрение штрих-кодов не должно рассматриваться, как локальная задача, оно должно выполняться в рамках общей стратегии автоматизации предприятия. Важно обеспечить связь с конструкторским отделом, с управлением заказами, с подготовкой производства. В процессе может выясниться необходимость совершенствования  самой структуры и организации производства.  Такую широкую задачу эффективнее решать с привлечением сторонних специалистов по автоматизации и организации производства.