فناوریهای شناسایی و ردیابی

بارکد ، RFID ، شناسایی با امواج رادیویی ، ردیابی ، ردگیری، ردیابی ماهواره ای ، GPS ، بینایی ماشین ، بیومتریک ، کارت هوشمند، سنسور

فناوریهای شناسایی و ردیابی

کدگذاری یا نشانه گذاری

کدگذاری یا نشانه گذاری از زمانی معمول شد و شرکت های تولیدکننده مواد غذایی تصمیم به درج اطلاعاتی در مورد کالای تولیدی بر روی بسته بندی گرفتند. این تصمیم به این دلیل اتخاذ شد که محصولات بسیاری در قفسه سوپر مارکت ها باقی می ماندند که تاریخ مصرف آنها گذشته بود و کسی از این موضوع خبر نداشت. انگیزه های دیگری نیز در این امر موثر بودند. از جمله حقوق خود مصرف کنندگان و فروشندگان که این حق را داشتند که از برخی اطلاعات مهم باخبر باشند. این نیازها هم اکنون بسیار گسترده تر و وسیع تر شده تا جایی که کدگذاری را به امری حیاتی در این صنعت تبدیل کرده است. به تازگی شرکت دارویی Moorfield که خود دارای یک بیمارستان تخصصی چشم در لندن است، اقدام به کدگذاری استاندارد برخی از قطره های چشم خود نموده که هیچ نسخه ای از پزشک ندارند. تا کنون این کار تنها برای 100 نفر انجام پذیرفته ولی می توان آن را تا 3000 مورد افزایش داد. این کدگذاری منطبق با استانداردهای GS1UK می باشد. مزیت این کدگذاری این است که برای دفعات بعدی که بیمار نیاز به دارو دارد، می توان با استفاده از بارکد حک شده بر روی ظرف، از طریق ماشین های خودکار اقدام به پر کردن دوباره آنان نمود. دیگر مزیت آن کنترل میزان داروی فروخته شده به هر بیمار است. پر واضح است که چنین فن آوری کارآمدی، به زودی از محبوبیت بالایی برخوردار خواهد شد پس تغییراتی در فن آوری اجتناب ناپذیر است.

شرکت Moorfield با توجه به این نیاز روزافزون، خود را با تکنولوژی روز منطبق کرده و چاپ گر این بارکدها را از چاپ گرهای جوهر افشان به چاپ گرهای لیزری تغییر داد تا با افزایش سرعت چاپ، پاسخ گوی نیاز بیشتری از بازار باشد. دیگر تغییر، مجهز کردن این بارکدها به فن آوری RFID است. هم اکنون دستگاه های کدزن با قابلیت های RFID در حال ورود به بازار هستند ولی انتظار نمی رود به این زودی ا فراگیر شوند.

یکی از مدیران Moorfield می گوید حضور فن آوری RFID خبر خوبی بود ولی آن چنان که انتظار می رفت نتوانست برای خود در بازار جایی باز کند و به کندی در حال فراگیری است. در ابتدا هیجان خاصی از ورود این فن آوری به بازار در میان تولیدکنندگان ایجاد شده بود و دلیل آن نیز چیزی نبود جز به دست آوردن امکان برای پی گیری محصول از زمان تولید تا زمان مصرف که هیچ خطایی در کار آن وجود نداشته باشد. برای کسانی که به این فن آوری ایمان آورده اند، حقیقت بسیار زود آشکار شد و قابل اعتماد بودن بارکدهای RFID به راحتی به اثبات رسید. تنها مشکل باقیمانده در راه جهانی شدن این فن آوری، مشکل قیمت و برچسب های قیمت بر روی برچسب های RFID است. واضح است که سیل تولیدات جدید با بهره بردن از تکنولوژی نوپدید به بازار سرازیر خواهد شد و البته برای مدیریت و کاربری این محصولات از فن آوری اطلاعات IT به شکل گسترده ای استفاده خواهد شد. این جاست که انتخاب راه درست می تواند فرق میان یک داد و ستد راحت و سودمند را با یک داد و ستد فاجعه آمیز روشن نماید. بدیهی است که برای انجام یک معامله موفق باید مواردی چند مانند نوع دستگاه، نوع دستگاه چاپ گر و کیفیت چاپ ارائه شده توسط آن، میزان مصرف دستگاه، جدید و یا قدیمی بودن فن آوری به کار رفته در آن و در نهایت قیمت تمام شده لحاظ شود.

این موارد بسیار مهم می باشد. هم اکنون چاپ گرهای Inkjet از نظر صرفه اقتصادی بسیار مناسب تر بوده و از استهلاک پایین تری برخوردارند و قادر هستند اطلاعات مختلف و بسیاری را در فضای محدود و بر روی انواع مختلف برچسب ها چاپ نماید. چاپ گرهای Inkjet در این راه قادر هستند، مانور گرافیکی بیشتری از خود نشان دهند. موارد ذکر شده را به هیچ وجه نمی توان در چاپ گرهای معمولی مشاهده کرد. وقتی به عکس چاپ شده توسط دستگاه های Videojet نگاه می کنیم، متوجه می شویم که این دستگاه تنها دستگاه چند هد واقعی است که از 9000 هد برای چاپ تصاویر بهره می برد. هم اکنون شرکت سازنده نوع جدید این دستگاه را با کد 9040S برای صنعت نوشابه سازی ایالات متحده طراحی و تولید نموده است که حتی کیفیت کار شده از کیفیت کار مدل 9000 نیز بالاتر است. این دستگاه جدید قادر است تا دو خط 7 نقطه ای را با سرعت 4/2 متر بر ثانیه چاپ کند. فضای میان دوخط نیز به حداقل ممکن یعنی یک میلی متر کاهش یافته تا حداکثر کیفیت ممکن را برای چاپ بر روی سطوح کم حجم همچون بطری های PET و قوطی های نوشیدنی فراهم آورد. از دیگر امکانات این دستگاه می توان به سیستم شستشوی خودکار نصب شده بر روی این دستگاه نام برد. در چاپ گرهای Linx از نوع خاصی از فن آوری استفاده شده که به طور خودکار رنگ را بر جوهر های رنگی اضافه می کند و کیفیت عکس چاپ شده را بالاتر می برد. در دستگاه S900 جدید شرکت Linx، تمامی فن آوری های مذکور به کار رفته به علاوه این که این دستگاه قادر است تا 5 خط را به طور هم زمان با حداکثر کیفیت ممکن بر روی ظروف مختلف و یا انواع برچسب چاپ کند. هر چه سرعت خشک شدن رنگ بالاتر باشد، سرعت چاپ نیز بالاتر خواهد رفت چرا که روند چاپ سرعت می گیرد. در چاپ گرهای S900 شرکت Linx از نوع خاصی جوهر رنگی استفاده می شود که به سرعت خشک می شود، از این رو سرعت چاپ نیز تا حد قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. Linx اقدام به تولید انواع خاصی از رنگ نموده که برای انواع سطوح مناسب هستند و حداکثر کیفیت مطلوب را به ارمغان می آورند. به عنوان مثال رنگ شماره 1306 شرکت Linx، رنگ سفید ماتی است که به دلیل مات بودن برای چاپ بر روی برخی سطوح خاص ایده آل است. یکی دیگر از رنگ های Linx رنگ خاکستری شماره 1311 است که رنگی بسیار تیره می باشد. از این رنگ می توان بر روی سطوحی که احتیاج به رنگ های سفید و مشکی دارند، سود برد و از تناقض به وجود آمده جهت دید بهتر استفاده نمود. یکی دیگر از شرکت های فعال در زمینه تولید چاپ گرهای Inkjet شرکت Domino است. یکی از مدل های این شرکت، معروف به CIJبه عقیده کارشناسان بازار پرفروش ترین دستگاه از نوع Inkjet در جهان بوده است. از معروف ترین خریداران CIJمی توان به شرکت WIMBLEDON اشاره نمود که از چاپ گرهای CIJ سری A برای چاپ نوع خاصی از بارکد بر روی برچسب محصولات رابینسون استفاده می نماید. دستگاه کدساز نصب شده بر روی محصولات CIJ، قادر به تولید 60 میلیون بارکد مختلف است که هر یک از آنها نشان گر نوع خاصی از محصول می باشد. شاید بتوان Domino را یکی از اولین شرکت هایی دانست که از دست دادن بازار را با تمامی وجود حس کرده است. Domino در نقاط مختلف جهان از جمله آسیا و اروپای شرقی از بازار گسترده ای برخوردار بود و از فعالان شناخته شده صنعت بسته بندی به شمار می آمد. این شرکت هنوز هم اعتبار خود را حفظ کرده و مشتریان خاص خود را دارد. به عنوان نمونه یکی از تولیدکنندگان بزرگ لوازم اتاق خواب و آشپزخانه در انگلستان هنوز هم از مشتریان پر و پا قرص دستگاه های کدگذار Domino محسوب می شود. از دیگر مشتریان معروف Domino می توان به شرکت تولید مبل و اثاثیه Gower و یا به Travisperkinse ، Benchmarx، Jowson/Graham اشاره نمود. Jowson هشت دستگاه شرکت Domino را هم اکنون در اختیار داردکه همگی از مدل G3000 هستند. هم چنین این شرکت چندین دستگاه کدگذار و چاپ گر domino را نیز در اختیار دارد که از آنها برای کدگذاری محصولات، نوشتن توضیحات لازم و ضروری بر روی محصولات، کدگذاری مشتریان و نوشتن بارکد بر روی لبه کارتن و بسته بندی محصولات استفاده می نماید. البته این دستگاه ها همگی به صورت کاملا موثر و کارآمد با اینترنت در ارتباط هستند و این قابلیت را دارا هستند تا آخرین تغییرات نرم افزاری را از اینترنت بارگذاری نمایند.

لیزر، تمیز، خشک و سریع

استفاده از لیزر امروزه یک امر کاملا عادی به نظر می رسد و به نوعی این فن آوری جای خود را در صنعت به خوبی باز نموده و مزایای خود را به تولیدکنندگان آنها نشان داده است. از لیزر در بسیاری از خطوط تولید مقوایی، شیشه ای، قوطی و انواع دیگر ظروف جهت کدگذاری و یا چاپ اطلاعات مورد نیاز، استفاده می شود. حتی از آن می توان برای چاپ بر روی درب پوش بطری ها نیز سود جست. یکی از بزرگ ترین مزایای لیزر، عدم استفاده از جوهر است. دستگاه های چاپ لیزری با تعویض رنگ سطح عمل چاپ را انجام می دهند. واضح است که در این راه نیازی به استفاده از جوهر نیست. کدگذاری با دستگاه های لیزری هم سریع و هم ارزان است. بر همه این موارد می توان هزینه نگهداری پایین را نیز افزود. شرکت Datalase شروع به همکاری در جهت تولید با شرکت Fracture code نموده است.شرکت Fracture code یک شرکت تولید لوازم و تجهیزات کدگذاری است. این شرکت در زمینه کدگذاری از چاپ گرهای چرخشی معمول و سنتی بهره می برد. Datalase نیز شرکتی است با تخصص در زمینه تولید انواع بارکد جهت جلوگیری از هر نوع جعل و یا کدهای شناسایی محصولات که به وسیله لیزر، تمامی آنها را بر روی خود بسته بندی و یا بر روی محصول حک کند. این اطلاعات را می توان با استفاده از لیزر و دستگاه های مخصوص خواندن این کدها، بازشناخت.

شرکت Datalase برای انتقال اطلاعات از راه های دیگری نیز سود می برد که می توان به ایجاد پوشش های خاص در این زمینه اشاره نمود. اما منظور از این همکاری مشترک چیز دیگری است. Fracture code که متخصص طراحی کد و بارکد می باشد، قصد دارد بارکدها و کدهای طراحی شده خود را از طریق چاپ گرها و روش های خاص Datalase بر روی محصولات پیاده کند. هدف از این کدها و بارکدها می تواند شناسایی محصول و یا رهگیری آن باشد. این مورد بسته به نظر سفارش دهنده می تواند متغیر باشد. Imaje یکی دیگر از از فعالان صنعت کدگذاری است. این شرکت به تازگی مدل جدید چاپ گرهای CO2 خود را برای چاپ بارکد بر روی بطری های PET طراحی و روانه بازار نموده است. در این راه Imaje تکیه بر رشد پر شتاب صنعت PET دارد. سازندگان این دستگاه ادعا می کنند که برای دست یابی به حداکثر خوانایی ممکن بر روی بطری های PET، از نوع خاصی از لیزر با طول موج خاص استفاده نموده اند. در مدل Imaje 7031S از طول موج 3/9 میکرون بر متر لیزر استفاده می شود که در حقیقت اجازه می دهد اشعه لیزر با طول موج 6/10 میکرون بر متر استفاده می شود که باعث حک شدن کد بر روی بدنه بطری می گردد. می توان این ادعای Imaje را این گونه تعبیر کرد که با استفاده از این طول موج، چاپ گر به معنای واقعی چاپ می کند نه حک!

از دیگر مزایای استفاده از چنین طول موجی، صرفه جویی در انرژی، تولید مواد زاید کمتر و از همه مهم تر ایجاد نوشته هایی با قابلیت خوانایی بیشتر است.

یکی از کارشناسان Imaje می گوید وقتی شما از اشعه های استاندارد لیزر برای نوشتن بارکد استفاده می کنید، تنها وقتی می توانید آن را ببینید که نور به آن سطح برخورد کند و شما بتوانید اثرات حک شده را بخوانید ولی در این فن آوری، اشعه در سطح بطری باقی می ماند و باعث تغییر رنگ می گردد. در چنین شرایطی شما نیاز به نور زیادی برای خواندن بارکد ندارید. البته رنگ ایجاد شده در این حالت کمی مایل به سفید می باشد. این رنگ نیز برای خود نوعی امتیاز به حساب می آید چرا که خواندن بارکد یا نوشته ها، هیچ ربطی به رنگ مایع داخل بطری ندارد و این نیز خود از منظر مشتری نوعی امتیاز محسوب می شود. دستگاه 7013S قادر به چاپ بر روی 100000 بطری در ساعت است و یکی از امتیازات مهم آن، عدم نیاز به تعویض خط چاپ برای انواع مختلف بطری است که این خود موجب کاهش زمان تولید می شود. دستگاه 7013S قادر به علامت گذاری و چاپ بر روی بطری های 33 اونسی، 50 و 80 اونسی است. Linx نیز از قافله تغییرات در طول موج اشعه ها، باز نمانده و نسل جدید دستگاه های چاپ لیزری خود را با قدرت های 10 و 30 وات روانه بازار نموده است. مدل SL101 با 10 وات قدرت و مدل SL301 با 30 وات قدرت قادر به انجام عملیات چاپ با فاصله بیشتر هستند. نوع لنز تعبیه شده در این دستگاه ها به نوعی است که قادر هستند، اشعه ها را به طور کامل به تمامی سطح مورد نظر برساند و البته تغییراتی که در میزان قدرت برق مصرفی این دستگاه ها داده شده، برای هماهنگی هر چه بیشتر با خط تولید است. این دستگاه ها از سهولت استفاده بسیار بالایی بهره مند هستند و برای انجام هر عملیات، کاربر دارای انتخاب های فراوانی است حتی این دستگاه مجهز به چندین زبان مختلف برای نوشتن متن بر روی سطح می باشد و پیام های طولانی و سخت نیز به راحتی قابلیت چاپ را دارند چرا که از نظر گرافیکی هیچ محدودیتی وجود ندارد. مدیر تولید محصولات لیزری Linx می گوید این دستگاه ها خود از خود مراقبت می کنند. آنها هیچ نیازی به خاموش و روشن کردن ندارند و برای ارتقای عمر لوله های لیزر، از لوله های گازی بزرگ استفاده شده است تا حداکثر عمر مفید برای آنها حاصل شود.

عملیات چاپ نیز با حداقل مداخله انسانی امکان پذیر است. شرکت آلمانی Alltec ، یکی دیگر از فعالان این عرصه، نوع کوچکی از دستگاه های علامت گذار و کدگذار را تولید نموده که با 5 وات برق کار می کند و برای کدگذاری قطعات کوچک و ظریف طراحی شده است. کیفیت چاپ این دستگاه بسیار بالاست و با دقت بسیار زیادی کدگذاری را انجام می دهد. در حقیقت دستگاه LFO50 برای علامت گذاری و یا کدگذاری قطعات قالب گیری شده برای استفاده در لوازم خانگی طراحی شده است و اگر این دستگاه را به دستگاه های الکترونیکی اتصال دهید، قادرخواهید بود حداکثر توانایی دستگاه را به کار گیرید ولی با نگاهی دقیق تر متوجه خواهید شد که این دستگاه برای نشانه گذاری فویل های آلومینیومی، فیلم، کیسه های بسته بندی و قطعات کامپوزیت مورد استفاده در بسته بندی نیز مناسب است. از خصوصیات این دستگاه می توان به کوتاه تر بودن طول موج لیزر به کار رفته در این دستگاه اشاره کرد که حدودا 10 برابر کمتر از دیگر انواع مشابه است. در هنگام چاپ، این دستگاه از وضوح بسیار بالایی برخوردار بوده و چاپ آن بسیار خواناست. سرعت بالا یکی دیگر از خصوصیات این مدل است. در مورد دقت بالای این دستگاه کافی است بدانید که قادر است حروف کوچک تر از 150 میکرون ارتفاع و کمتر از 30 میکرون عرض را با سرعت 800 حرف در ثانیه و 10 متر بر ثانیه در حال کار در خط تولید، چاپ کند.

Videojet اخیرا سفارشی برای تولید دستگاهی دریافت نمود که برای یک خط تولید لوازم بهداشتی بود. این شرکت مجبور بود دستگاهی بسازد تا بتواند در سطوح سخت تر نیز ایجاد اثر نموده و کدگذاری را انجام دهد. البته در این کار، سرعت یکی از الزامات اساسی بود. برای پاسخ گویی به این نیاز Videojet مدل 3320 را طراحی و تولید نمود. دستگاه ساخته شده، موفق شد به راحتی رضایت سفارش دهنده را جلب نماید. هر چند که ساخت دستگاهی با سرعت پرتاب اشعه لیزر با فاصله زمانی 500 میلی میکرون در ثانیه بسیار دشوار بود. شرکت Domino با همکاری کارشناسان شرکت Mectec نوعی دستگاه با نام TTO ساخته است که قابلیت چاپ با کیفیت بسیار بالا بر روی سطوح کم یا بی ثبات را داراست و بازار هدف آن کدگذاری مواد غذایی و بسته بندی های نرم مانند آنهاست. شرکت دارویی Transpack نیز به تازگی اقدام به خرید و نصب یک دستگاه چاپ گر حرارتی نموده که در خط تولید حرارتی خود از آن استفاده خواهد کرد. مزیت این گونه چاپ گرها، عدم نیاز آنها به برچسب برای چاپ اطلاعات می باشد. دستگاه چاپ Bell-mark که یکی از تولیدات Rotech می باشد، قادر است تمامی عرض 30 میلی متری یک ظرف را بدون نیاز به هیچ گونه ارتقای ماشین های حرارتی موازی در حال کار چاپ کند. مدیر Transpack در مورد دستگاه خریداری شده می گوید ما هیچ محدودیتی در سرعت و یا کیفیت چاپ نداریم و قادریم هر نوع طرح یا نوشته ای را با حداکثر کیفیت چاپ کنیم.

یکی دیگر از شرکت هایی که شروع به استفاده از تکنولوژی حرارتی در زمینه چاپ نموده است، شرکت GreenVale نگلستان است. این شرکت بنا بر آمار منتشره، بزرگ ترین تولیدکننده سیب زمینی و محصولات مرتبط با سیب زمینی در انگلستان است. مدیران شرکت معتقدند که با خرید دستگاه کدگذار حرارتی از شرکت Markem، تا سطح قابل توجهی کیفیت کدگذاری بر روی محصولات شرکت بالا رفته است. گفتنی است که دستگاه کدگذار قبلی مورد استفاده توسط GreenVale از نوع چاپ بر روی فویل بوده است. دستگاه جدید تنها برای ثبت بهترین تاریخ مصرف مورد استفاده قرار نمی گیرد بلکه این ماشین قادر است اطلاعاتی در مورد نوع کشت، زمان و محل کشت سیب زمینی و اطلاعات مهمی برای رهگیری محصول نیز بر روی بسته بندی چاپ نماید. شرکت GreenVale پا را از این نیز فراتر نهاده و بر ای کنترل دقت چاپ گرها، اقدام به استفاده از یک اسکنر دستی در هر خط تولید کرده است. با شروع هر شیفت، متصدی اسکنر اقدام به کنترل برچسب های نصب شده بر روی محصولات می نماید و از درستی اطلاعات بارکد ثبت شده بر روی محصول اطمینان حاصل می کند. به نظر می رسد که GreenVale ارزش بالایی برای اطلاعات درج شده بر روی محصولات خود قایل است چرا که علاوه بر موارد ذکر شده، از نوعی نرم افزار طراحی شده توسط Markem سود می برد که کدهای ثبتی روز را نگهداری کرده و مانند یک شبکه عمل کرده، تمامی دستگاه های بارکدگذار را به یکدیگر متصل می کند. از این طریق این دستگاه ها قادرند با یکدیگر در ارتباط بوده و از کار یکدیگر نیز با خبر باشند. این نرم افزار Colos نام دارد. متصدی خط تولید به این ترتیب قادر خواهد بود که اطلاعات را به راحتی بررسی نموده و پس از حصول اطمینان از صحت اطلاعات درج شده، ادامه کار بسته بندی را به خطوط دیگر محول سازد و با فشار دگمه Rest اطلاعات قبلی پاک شده، اطلاعات جدید جایگزین می شوند. واضح است که GreenVale از این طریق موفق به جلب رضایت توزیع کنندگان شده و البته می تواند محصولات خود را در تمامی فروشگاه ها رهگیری و شناسایی نماید. همچنین اطلاعات آماری دقیقی نیز برای خود جمع آوری کند.

این سامانه ها در حال حاضر تنها در دو کارخانه GreenVale در حال فعالیت می باشند و احتمالا شرکت با مشاهده کارایی بالای آنها در صدد نصب آن در دیگر کارخانه های خود می باشد. شرکت Boots که یکی از قدیمی ترین فعالان صنعت توزیع مواد غذایی است اخیرا یک دستگاه Logopack515 را در کارخانه ناتینگهام خود نصب نموده است. این سامانه قابلیت چاپ و برچسب زنی انواع محصولات را دارد. گفتنی است که تمامی دستگاه های در حال کار در این کارخانه از نوع کاملا خودکار و تولید شرکت Wirton می باشد و Boots قصد دارد از این سامانه برچسب زنی و کدگذاری برای کدگذاری کارتن هایی استفاده کند که در آنها بیشتر از یک محصول بسته بندی شده است. در این خط تولید، محصولات ابتدا در سبد بسته بندی های پلاستیکی گذاشته شده و به سوی خروجی خط بسته بندی هدایت می شوند. پس از اینکه بسته ها به سیستم کدگذاری و برچسب زنی نزدیک شدند، اطلاعات روی برچسب ها به وسیله اسکنر خوانده شده و برای سامانه WMS ارسال می گردد.

در نتیجه اطلاعات ارسال شده به چاپ گر 515 بر روی محصولات کدگذاری می گردند. در نهایت در انتهای خط بسته بندی، برچسب های بارکد خورده، برش داده شده و توسط 515 بر روی بسته ها چاپ شده و نصب می گردند.

برای برچسب گذاری از برچسب های پلی پروپیلنی (PP) استفاده می شود که در بلوک های 6 تایی با 6 رنگ مختلف برای روزهای هفته فراهم شده اند و نوع چسب استفاده شده در آنها، از نوع چسب های غیر دائم است تا از این طریق بتوان به راحتی آنها را از بسته جدا و بسته را برای ارسال به انبار و یا استفاده دوباره آماده نمود.

هر بار که بسته به خط بسته بندی اعزام می شود روی یکی از رنگ ها، عملیات چاپ انجام می شود و در نهایت یکی از بلوک ها خالی می ماند که نشان گر روز تولید می باشد.

برای دریافت فایل PDF این مطلب اینجا را کلیک کنید.

برگرفته از مجله فناوری و توسعه صنعت بسته بندی