Kody kreskowe czy RFID w traceability – co wybrać?

Kody kreskowe są zwykle najlepszym wyborem, gdy oznaczenia mają być tanie, widoczne i odczytywane pojedynczo. RFID zyskuje przewagę, gdy potrzebny jest automatyczny odczyt bez bezpośredniej widoczności znacznika, identyfikacja wielu obiektów jednocześnie lub wielokrotne używanie tego samego nośnika. W części procesów produkcyjnych najbardziej praktyczne jest połączenie obu technologii, a nie zastępowanie jednej drugą.

Kody kreskowe czy RFID w traceability – na czym polega różnica?

Kod kreskowy jest odczytywany optycznie. Skaner lub kamera musi zobaczyć jego powierzchnię, dlatego znaczenie mają położenie etykiety, kontrast, oświetlenie i stan oznaczenia. Dotyczy to zarówno tradycyjnych kodów liniowych 1D, jak i kodów 2D, takich jak Data Matrix.

RFID wykorzystuje fale radiowe. Tag nie musi być ustawiony bezpośrednio przed czytnikiem, a odpowiednio skonfigurowana infrastruktura może rozpoznawać kilka oznaczonych obiektów podczas jednego przejazdu przez strefę odczytu. Nie oznacza to jednak, że RFID działa niezawodnie w każdych warunkach. Metal, ciecz, położenie tagu i rozmieszczenie anten mogą istotnie wpływać na skuteczność identyfikacji.

Najważniejsza różnica nie sprowadza się więc do ilości danych zapisanych na oznaczeniu. Dotyczy przede wszystkim sposobu rejestrowania zdarzeń produkcyjnych: pojedynczego skanowania widocznego symbolu albo automatycznego wykrywania tagów znajdujących się w określonej strefie.

RFID a kod kreskowy w produkcji – porównanie kosztów

Najtańszym rozwiązaniem jest zazwyczaj wydrukowanie kodu 1D lub 2D na etykiecie. Koszt pojedynczego oznaczenia jest niski, a przedsiębiorstwo może wykorzystać już posiadane drukarki, terminale i skanery. Ma to szczególne znaczenie przy produktach jednorazowych, dużej liczbie opakowań i procesach, w których każdy obiekt i tak trafia do kontrolowanego punktu skanowania.

RFID wymaga nie tylko zakupu tagów. Do kosztów należy doliczyć czytniki, anteny, instalację, konfigurację stref odczytu oraz testy prowadzone w rzeczywistym otoczeniu produkcyjnym. W zamian można ograniczyć ręczne skanowanie, szybciej rejestrować przepływ nośników i zmniejszyć ryzyko pominięcia obiektu.

Z tego powodu nie należy porównywać wyłącznie ceny etykiety z ceną tagu. Właściwym kryterium jest koszt całego procesu identyfikacji, uwzględniający czas operatorów, liczbę punktów odczytu, częstotliwość błędów i wartość informacji, którą można uzyskać automatycznie.

RFID staje się szczególnie opłacalne w obiegu zamkniętym. Jeżeli tag jest zamontowany na pojemniku, palecie, uchwycie lub narzędziu wykorzystywanym setki razy, jego koszt rozkłada się na wiele cykli produkcyjnych.

Kod 1D czy kod 2D w traceability?

Wybór nie zawsze musi ograniczać się do alternatywy: zwykły kod kreskowy albo RFID. W wielu zakładach wystarczającym usprawnieniem okazuje się przejście z kodów liniowych na kody 2D.

Kiedy wystarczy kod 1D?

Kod liniowy sprawdzi się, gdy system potrzebuje przede wszystkim krótkiego identyfikatora, na przykład numeru indeksu lub partii. Powinien być stosowany tam, gdzie dostępna jest odpowiednio duża powierzchnia etykiety, oznaczenie można łatwo ustawić przed skanerem, a proces nie wymaga zapisywania wielu informacji bezpośrednio w symbolu.

Zaletą kodów 1D jest prosta infrastruktura i szeroka dostępność urządzeń. Ograniczeniem pozostaje natomiast niewielka ilość danych oraz stosunkowo duża powierzchnia potrzebna do wydrukowania długiego identyfikatora.

Kiedy wybrać kod 2D lub Data Matrix?

Data Matrix może przechowywać więcej znaków na mniejszej powierzchni niż kod liniowy. Pozwala umieścić w symbolu między innymi identyfikator produktu, numer partii, numer seryjny lub datę. Mechanizmy korekcji błędów zwiększają szansę odczytania kodu, nawet gdy jego część została lekko uszkodzona.

Data Matrix w traceability jest często stosowany na niewielkich komponentach oraz tam, gdzie oznaczenie nanosi się bezpośrednio na powierzchnię części. Nadal jest to jednak symbol optyczny, dlatego kamera musi go zobaczyć, a jakość znakowania i oświetlenia pozostaje istotna.

Przy wyborze urządzenia trzeba sprawdzić obsługiwane symbole, odległość roboczą, wielkość kodu i warunki oświetleniowe. Odpowiedni dobór czytnika kodów kreskowych może więc zdecydować o skuteczności całego punktu identyfikacji.

Czy kody kreskowe nadają się do automatycznego odczytu?

Kody kreskowe nie muszą być skanowane ręcznie. Na liniach produkcyjnych mogą być odczytywane przez stacjonarne skanery laserowe, czytniki obrazu albo kamery przemysłowe. Automatyczny odczyt oznaczeń działa szczególnie dobrze, gdy produkt przemieszcza się w przewidywalnym położeniu, a kod znajduje się zawsze w tym samym miejscu.

Takie rozwiązanie może zapewnić wysoką szybkość bez kosztów związanych z RFID. Warunkiem jest jednak kontrola ustawienia obiektu. Kod zasłonięty, obrócony w niewłaściwą stronę, zabrudzony lub słabo oświetlony może nie zostać odczytany.

Ograniczenia kodów kreskowych stają się bardziej odczuwalne, gdy obiekty poruszają się nieregularnie, oznaczenia znajdują się na różnych bokach opakowań lub nie można zagwarantować bezpośredniej widoczności. W takich warunkach dostosowanie transportu i kamer może być bardziej skomplikowane niż użycie RFID.

Kiedy RFID daje realną przewagę?

RFID warto rozważyć wtedy, gdy rozwiązuje konkretny problem procesu, a nie tylko dlatego, że oferuje bardziej zaawansowany sposób identyfikacji.

Odczyt bez ustawiania obiektu przed skanerem

Tag RFID może zostać wykryty bez kierowania jego nadruku w stronę czytnika. Jest to przydatne, gdy oznaczenie znajduje się wewnątrz pojemnika, pod elementem konstrukcyjnym albo w miejscu trudno dostępnym dla kamery.

Technologia umożliwia również rejestrowanie przejazdu bez zatrzymywania obiektu. Wymaga to jednak odpowiednio zaprojektowanej strefy, aby czytnik nie wykrywał tagów znajdujących się obok linii lub oczekujących na inną operację.

Jednoczesna identyfikacja wielu elementów

Jedną z najważniejszych zalet RFID w śledzeniu produkcji jest możliwość odczytania wielu tagów w krótkim czasie. Może to usprawnić kontrolę pojemników, kompletów materiałów, palet lub zestawów komponentów przechodzących przez bramę.

Odczyt grupowy nie powinien być jednak utożsamiany z automatyczną poprawnością danych. System musi rozpoznawać właściwą strefę, odrzucać przypadkowe odczyty i sygnalizować brak oczekiwanego tagu. Im większa liczba obiektów i bardziej złożone otoczenie, tym ważniejsze stają się testy konfiguracji.

Identyfikacja nośników wielokrotnego użytku

RFID dobrze sprawdza się na obiektach krążących wewnątrz zakładu, takich jak pojemniki, paletki technologiczne, wózki, narzędzia, formy i uchwyty. Tag może być trwale związany z nośnikiem, podczas gdy jego bieżąca zawartość, lokalizacja lub status są aktualizowane w systemie.

W takim zastosowaniu nie trzeba przy każdej operacji drukować nowej etykiety. Łatwiej też rozpoznać obiekt, którego oznaczenie jest zasłonięte przez ładunek lub zabrudzone podczas pracy.

Kiedy lepiej pozostać przy kodach kreskowych?

Kody 1D i 2D będą rozsądniejszym wyborem, gdy oznaczenie jest jednorazowe, koszt jednostkowy ma duże znaczenie, a produkt przechodzi przez dobrze zorganizowany punkt kontroli. Nie ma uzasadnienia dla przebudowy infrastruktury, jeżeli dotychczasowy system zapewnia szybki odczyt i niewielką liczbę błędów.

Kod kreskowy jest również wygodny wtedy, gdy oznaczenie ma być odczytywane przez wielu partnerów zewnętrznych. Zwykły nadruk można sprawdzić za pomocą popularnego skanera lub urządzenia mobilnego, podczas gdy RFID wymaga zgodnego czytnika i odpowiedniej konfiguracji.

Skuteczność kodów zależy jednak nie tylko od wybranej symboliki. Istotny jest również sposób znakowania partii, obejmujący miejsce umieszczenia oznaczenia, jego trwałość, kontrast oraz odporność na warunki procesu.

Czy można połączyć RFID z kodem kreskowym?

Model hybrydowy jest często bardziej praktyczny niż wybór jednej technologii dla całego zakładu. RFID może służyć do automatycznego rejestrowania ruchu nośnika między stanowiskami, natomiast kod 2D umieszczony na tym samym obiekcie może być wykorzystywany podczas ręcznej kontroli lub awarii czytnika radiowego.

Innym rozwiązaniem jest przypisanie tagu RFID do pojemnika zwrotnego, a kodu kreskowego do aktualnej zawartości. Pozwala to oddzielić identyfikację trwałego nośnika od numeru partii przewożonego materiału.

Kod może również pozostać potrzebny po opuszczeniu zakładu, gdy dostawca, odbiorca lub operator logistyczny nie korzysta z kompatybilnej infrastruktury RFID. W takim przypadku technologie nie konkurują ze sobą, lecz obsługują różne etapy przepływu produktu.

Jak wybrać technologię do konkretnego procesu?

Decyzję należy rozpocząć od analizy punktów, w których identyfikator ma być odczytywany. W pierwszej kolejności warto odpowiedzieć na kilka pytań:

• Czy oznaczenie będzie używane raz, czy przez wiele cykli?
• Czy jego powierzchnia pozostanie widoczna w każdym punkcie kontroli?
• Czy obiekty mają być odczytywane pojedynczo, czy grupowo?
• Czy proces może wymagać ustawienia produktu przed skanerem?
• Czy w otoczeniu znajdują się metalowe elementy albo pojemniki z cieczą?
• Czy oznaczenie będzie narażone na zabrudzenia, wysoką temperaturę lub środki chemiczne?
• Czy zapis na nośniku ma być aktualizowany?
• Czy większym ryzykiem jest brak odczytu, czy wykrycie obiektu spoza właściwej strefy?
• Czy oszczędność czasu operatorów uzasadnia inwestycję w RFID?

Jeżeli odczyt ma być pojedynczy, oznaczenie jest widoczne, a nośnik jednorazowy, kod kreskowy lub Data Matrix będzie zazwyczaj wystarczający. Gdy proces wymaga identyfikacji wielu obiektów bez ich zatrzymywania i ustawiania, lepszym rozwiązaniem może być RFID.

Niezależnie od wybranego nośnika trzeba ustalić, jakie zdarzenia będą zapisywane przy każdej operacji. Samo zeskanowanie kodu lub wykrycie tagu nie zastępuje prawidłowego rejestrowania danych partii i powiązania ich z właściwym produktem, stanowiskiem oraz etapem procesu.