เครื่องอ่านรหัสจากภาพกำลังจะถูกนำมาใช้แทนที่เครื่องสแกนแบบเลเซอร์ แต่เมื่อต้องนึกถึงเรื่องต้นทุนแล้วหลายคนถึงกับต้องถอย แต่ด้วยเทคโนโลยีชั้นสูงทำให้ก้าวข้ามอุปสรรคได้อย่างง่ายดาย
บทนำ
เครื่องอ่านรหัสจากภาพ (Image-based ID reader) กำลังจะถูกนำมาใช้แทนที่เครื่องสแกนแบบเลเซอร์ (Laser scanner) สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมทุกประเภทซึ่งประกอบด้วยอุตสาหกรรมอาหาร สินค้าอุปโภคบริโภค ยา และรถยนต์ แต่เมื่อพิจารณาถึงการเปลี่ยนจากเครื่องสแกนแบบเลเซอร์มาเป็นเครื่องอ่านบาร์โค้ดด้วยภาพแล้ว หลายคนยังคิดว่าเป็นการลงทุนที่สูงเกินไป ต้องขอขอบคุณความก้าวหน้าของไมโครโปรเซสเซอร์ ตัวเซ็นเซอร์ภาพ และอัลกอริธึมการถอดรหัสข้อมูลที่ทำให้เครื่องอ่านรหัสจากภาพได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นแม้ว่าจะยังมีราคาที่สูงอยู่ แต่ก็เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพการทำงานสูงด้วยเช่นกัน
เครื่องอ่านรหัสจากภาพที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงในปัจจุบันนี้ได้เอาชนะอุปสรรคในด้านเทคนิคและต้นทุนได้แล้ว และในตอนนี้สามารถที่จะเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่น่าสนใจสำหรับการนำมาใช้แทนที่เครื่องสแกนแบบเลเซอร์ที่ใช้ในอุตสาหกรรม สำหรับการใช้งานแล้วเครื่องอ่านรหัสจากภาพรุ่นล่าสุดได้พิสูจน์ให้เห็นถึงประสิทธิภาพการทำงานที่สูงกว่าเครื่องสแกนแบบเลเซอร์อย่างชัดเจนในด้านต่อไปนี้
1. สมรรถนะของอัตราการอ่าน
2. ความน่าเชื่อถือระยะยาว
3. การอ่านรหัสได้ในทุกทิศทาง
4. การอ่านบาร์โค้ดสองมิติ (2D)
5. การอ่านบาร์โค้ดที่มากกว่าหนึ่งในเวลาเดียวกันและความสามารถในการส่งออกข้อมูลนั้น
6. การเก็บบันทึกข้อมูลภาพ
7. ความง่ายในการตั้งค่าและวางระบบ
8. การบ่งชี้คุณภาพของบาร์โค้ด
9. การดูภาพและการสื่อสาร
10. ข้อพิสูจน์สำหรับการใช้งานในอนาคต
เมื่อพิจารณาถึงการเปลี่ยนจากเครื่องสแกนแบบเลเซอร์เป็นการอ่านค่าบาร์โค้ดจากภาพแล้ว สิ่งสำคัญคือข้อดีหลายประการที่เทคโนโลยีใหม่นี้สามารถให้ได้มีดังนี้
1. สมรรถนะอัตราการอ่าน
วิธีการที่สำคัญที่สุดสำหรับการจัดอันดับสมรรถนะของเครื่องอ่านบาร์โค้ดคืออัตราการอ่านอัตราการอ่านเป็นจำนวนของบาร์โค้ดที่อ่านได้หารด้วยจำนวนที่พยายามอ่าน โดยปกติแล้วจะถูกแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์และค่าที่มีค่า 100% มากกว่าถือว่าดีกว่า หรือกล่าวอีกอย่างหนึ่งก็คืออัตราการอ่านเป็นวิธีการที่ดีที่สุดสำหรับการวัดความเชื่อถือและความแม่นยำของเครื่องอ่าน
สำหรับเครื่องอ่านที่มองเห็นบาร์โค้ดสำหรับระบบการผลิตในโรงงาน เครื่องอ่านรหัสจากภาพจะมองเห็นบาร์โค้ดทั้งหมดไม่ใช่เพียงบรรทัดเดียว ดังนั้นเครื่องนี้สามารถที่จะใช้อัลกอริธึมขั้นสูงที่สามารถอ่านบาร์โค้ดที่มีข้อจำกัดใน Quiet zone และความสามารถในการอ่านบาร์โค้ดที่ชำรุด ซึ่งเป็นสิ่งที่เครื่องสแกนแบบเลเซอร์ส่วนใหญ่ไม่สามารถทำได้ ทำให้เกิดปัญหาสำหรับการทำงานในระบบสายการผลิต
นอกจากนี้เครื่องอ่านรหัสจากภาพยังสามารถใช้แหล่งกำเนิดแสงเพื่ออ่านรหัสที่เครื่องอ่านแบบเลเซอร์ไม่สามารถมองเห็นได้รวมถึงบาร์โค้ดที่พิมพ์ด้วยหมึกยูวี (UV ink) ด้วยวิธีการนี้ทำให้เครื่องอ่านรหัสจากภาพสามารถที่จะให้อัตราการอ่านที่สูงกว่ามาก แม้กระทั่งรหัสเกือบทั้งหมดที่เครื่องอ่านแบบเลเซอร์ไม่สามารถอ่านได้ก็ตาม:
2. ความน่าเชื่อถือระยะยาว
เครื่องอ่านแบบเลเซอร์นั้นจะใช้กระจกสแกนแบบแกว่งในการเคลื่อนที่ลำแสงเลเซอร์ไปบนบาร์โค้ดเพื่อจะสร้างเส้นเลเซอร์ที่ใช้ในการอ่านค่ารหัสออกมา แต่เครื่องอ่านรหัสจากภาพไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ซึ่งหมายความว่าเครื่องจะไม่มีการขัดข้องในทางกลไก โดยปกติแล้วจะถูกบรรจุอยู่ในตัวเรือนปิดที่ใช้งานทางอุตสาหกรรม ซึ่งเครื่องอ่านรหัสจากภาพนี้ถูกออก แบบสำหรับการใช้งานที่มีความน่า เชื่อถือระยะยาวและค่าการบำรุงรักษาที่ต่ำ
3. การอ่านรหัสได้ในทุกทิศทาง
เครื่องอ่านรหัสจากภาพสามารถที่จะอ่านบาร์โค้ดในทุกทิศทางภายในมุมมองเดียว สิ่งที่แตกต่างกับเครื่องสแกนเนอร์คือ บ่อยครั้งจำเป็นต้องใช้เครื่องหลายตัวนำมาประกอบเข้าด้วยกันเพื่ออ่านบาร์โค้ด ในการใช้งานซึ่งการวางตัวของวัตถุนั้นไม่อยู่ในรูปแบบเดียวกัน เครื่องอ่านรหัสจากภาพไม่เพียงแต่สามารถอ่านบาร์โค้ดในรูปแบบการเรียงตัวแบบ Ladder ที่ใช้งานกันทั่วไปเท่านั้น แต่ยังสามารถหาตำแหน่งและอ่านบาร์โค้ดได้ในทุกทิศทาง
Image-based readers are able to decode 1D barcodes in any orientation from 0 to 360 degrees
4. การอ่านรหัส 2 มิติ (2D)
อุตสาหกรรมจำนวนมากกำลังเปลี่ยนไปใช้งานรหัสแบบ 2D (2 มิติ) เช่น Data Matrix หรือรหัส QR (QR Code) ข้อมูลที่มากขึ้นสามารถที่จะเข้ารหัสได้ในรหัส 2D เพื่อช่วยให้สามารถติดตามผลิตภัณฑ์ได้ตลอดกระบวนการผลิตและระบบการจัดจำหน่ายสู่ภายนอก บ่อยครั้งที่รหัส 2D นั้นถูกนำมาใช้งานร่วมกับรหัส 1D ในกระบวนการผลิต แต่อย่างไรก็ตามเครื่องสแกนเนอร์แบบเลเซอร์ไม่สามารถอ่านรหัส 2D หรือรหัส QR ได้ สิ่งที่แตกต่างกันคือเครื่องอ่านรหัสจากภาพสามารถที่จะอ่านรหัส 2D ได้อย่างแม่นยำและเชื่อถือได้เช่นเดียวกับบาร์โค้ด 1D
ในความเป็นจริงแล้วบ่อยครั้งที่เครื่องอ่านรหัสจากภาพถูกออกแบบให้อ่านรหัส 2D ที่มีความยากซึ่งมักจะถูกทำเป็นเครื่องหมายลงบนชิ้นส่วนโดยตรง (ซึ่งเราเรียกว่า เครื่องหมายกำกับชิ้นส่วนโดยตรง (Direct part mark; DPM) โดยรหัส 2D ส่วนใหญ่นั้นถูกทำเครื่องหมายบนชิ้นส่วนที่ใช้การกัดเซาะด้วยแสงเลเซอร์หรือการสร้างจุดด้วยการตอกเพื่อที่จะสร้าง DPM ถาวรขึ้นมาบนชิ้นส่วน แม้ว่าเป็นเรื่องยากสำหรับการอ่านรหัส (เนื่องจากเครื่องหมายที่ทำไว้มีคุณภาพไม่ดีพอ หรือการทำเครื่องหมายอยู่บนพื้นผิวที่โค้ง) แต่เครื่องอ่านรหัสจากภาพสามารถที่จะอ่านค่าได้อย่างน่าเชื่อถือด้วยอัลกอริธึมการอ่านค่าขั้นสูง
5. การอ่านรหัสหลายมิติและสมรรถนะของเอาต์พุต
สำหรับเครื่องอ่านรหัสจากภาพจำนวนมากที่หาได้ในปัจจุบันนี้ เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้ว่าทุกเครื่องไม่ได้มีคุณภาพเท่ากันทั้งหมด เครื่องอ่านรหัสจากภาพที่ดีที่สุดจะใช้อัลกอริธึมขั้นสูงที่สามารถหาตำแหน่งและถอดรหัสบาร์โค้ดได้หลายแบบ ภาพที่ได้เหล่านี้ยังยอมให้ผู้ใช้สามารถกำหนดลำดับของค่าที่อ่านได้เพื่อทำให้มีความง่ายขึ้นสำหรับการนำเอาเครื่องอ่านมาใช้งานร่วมกับกระบวนการผลิต
สำหรับการใช้งานหลายประเภทนั้นลำดับที่ใช้สำหรับการเข้ารหัสข้อมูลที่เป็นเอาต์พุตมาจากเครื่องอ่านนั้นเป็นสิ่งที่มีความสำคัญอย่างมาก ตัวอย่าง เช่น อาจจะแสดงให้เห็นว่ารหัสที่อ่านได้จากท่อที่ทำการทดสอบนั้นคืออะไร? หรือชิ้นส่วนใดบนพาเล็ต (pallet) อยู่ในตำแหน่งใด? การมีความยืดหยุ่นในการอ่านค่ารหัสได้หลายแบบในภาพเดียวและอ่านได้ในลำดับที่กำหนดไว้ล่วงหน้านั้นทำให้การใช้งานที่ยากมีความง่ายขึ้นในการติดตั้งและทำงาน
6. การเก็บบันทึกข้อมูลภาพ
โดยการใช้งานเครื่องอ่านแบบเลเซอร์ เราไม่สามารถทำความเข้าใจว่าอะไรจะเกิดขึ้นถ้าเครื่องสแกนนั้นไม่สามารถอ่านค่าบาร์โค้ดได้ เครื่องอ่านรหัสจากภาพที่มีประสิทธิภาพส่วนใหญ่สามารถที่จะตั้งค่าให้สามารถบันทึกภาพที่อ่านได้สำเร็จหรืออ่านไม่ได้เพื่อที่จะเก็บเป็นบันทึกชิ้นส่วนที่มีการอ่านได้สำเร็จบนสายการผลิต หรือเพื่อทำความเข้าใจว่าอะไรเป็นสาเหตุทำให้เครื่องไม่สามารถอ่านได้
ตัวอย่างเช่น ภาพสามารถนำมาใช้เพื่อดูว่าบาร์โค้ดนั้นมีอยู่หรือไม่หรือบาร์โค้ดมีคุณภาพที่แย่เกินไปจนไม่สามารถถอดรหัสได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุตสาหกรรมรถยนต์ อากาศยาน และยามีการใช้ภาพที่เก็บไว้เพื่อสามารถติดตามรายละเอียดของกระบวนการผลิต
7. ความง่ายในการตั้งค่าและวางระบบ
เครื่องอ่านรหัสจากภาพควรจะตั้งค่าได้ง่ายตามขั้นตอนเพื่อกำหนดการตั้งค่าเครื่องอ่านและเพื่อสื่อสารผลที่อ่านได้ไปสู่ระบบอื่น ไม่จำเป็นต้องมีการฝึกอบรมเป็นพิเศษสำหรับการตั้งค่าและการติดตั้งเครื่องอ่านรหัสจากภาพ นอกจากนี้ถ้าผู้ใช้สามารถที่จะมองเห็นภาพขณะทำการตั้งค่าเครื่องอ่านได้ ก็จะเป็นเรื่องง่ายที่เราสามารถแน่ใจได้ว่าเครื่องอ่านนั้นถูกกำหนดโฟกัสและวางตำแหน่งที่เหมาะสมเพื่อค้นหาและถอดรหัสหนึ่งตำแหน่งหรือหลายตำแหน่งในขอบเขตการมองของเครื่อง
8. การป้อนกลับคุณภาพของบาร์โค้ด
ในสายการผลิตจำนวนมากนั้นเป็นสิ่งที่สำคัญอย่างมากที่ต้องรักษาคุณภาพของการพิมพ์บาร์โค้ดไว้ให้มีคุณภาพสูงเพื่อให้แน่ใจว่ารหัสสามารถที่จะอ่านได้โดยเครื่องอ่านอื่นที่อยู่ในระบบการจำหน่ายผลิตภัณฑ์ เครื่องอ่านรหัสจากภาพสามารถที่จะป้อนกลับเกี่ยวกับคุณภาพของการพิมพ์เพื่อให้ผู้ผลิตสามารถทำการแก้ไขก่อนที่จะจัดส่งรหัสที่มีคุณภาพการพิมพ์ไม่ดีพอออกไปยังลูกค้าของพวกเขา
9. การดูภาพและการสื่อสาร
เมื่อเครื่องอ่านรหัสจากภาพทำงานบนสายการผลิต ผู้ปฏิบัติมีตัวเลือกที่ยอมให้พวกเขาสามารถเฝ้าตรวจสอบสถิติอัตราการอ่านและดูภาพที่เครื่องอ่านกำลังอ่านอยู่ สิ่งนี้ทำให้ผู้ปฏิบัติงานเข้าใจถึงวิธีการที่ระบบใช้ในการทำงานและสามารถรับรู้ได้อย่างรวดเร็วว่ามีอะไรเกิดขึ้นหากไม่สามารถอ่านค่าได้
การป้อนกลับภาพในตอนทำงานทำให้ผู้ปฏิบัติงานมองเห็นสิ่งที่กำลังเกิดขึ้นขณะที่ระบบกำลังทำงานอยู่ (Online) ผู้ปฏิบัติงานยังสามารถทำการปรับแต่งเครื่องอ่านผ่านมุมมองแบบออนไลน์โดยไม่จำเป็นต้องทำความเข้าใจเรื่องวิธีการเปลี่ยนแปลงการตั้งค่า
นอกจากนี้รูปแบบการสื่อสาร (Protocol) เช่น Ethernet IP address และ Profinet ยอมให้เครื่องอ่านรหัสจากภาพสามารถรวมเป็นส่วนหนึ่งของระบบเครือข่ายของโรงงาน การสื่อสารโดยตรงกับ PLC ยอมให้การสื่อสารและการควบคุมข้อมูลทำให้เครื่องอ่านเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการควบคุมคุณภาพ
10. ข้อพิสูจน์สำหรับการใช้งานในอนาคต
ขณะที่อุตสาหกรรมต่าง ๆ เริ่มต้นที่จะเพิ่มรหัส 2D เช่น Data Matrix หรือ QR ลงในระบบเพื่อที่จะเป็นข้อมูลในการติดตามเพิ่มเติม แต่บางอุตสาหกรรมก็รับเอารหัสประเภทนี้มาใช้งานได้ไม่รวดเร็วมากนัก ถ้าเป็นกรณีนี้เป็นสิ่งที่สำคัญอย่างมากที่ต้องทราบว่าเครื่องอ่านรหัสจากภาพสามารถที่จะช่วยในการเปลี่ยนจากการสแกนด้วยเลเซอร์เป็นการสแกนจากภาพโดยมีต้นทุนที่ต่ำสำหรับการเปลี่ยนระบบ เครื่องอ่านรหัสจากภาพเหล่านี้สามารถที่จะอ่านบาร์โค้ด 1D ได้จากทุกทิศทางพร้อมกับความเสี่ยงที่ต่ำกว่าสำหรับความสามารถในการอัพเกรดจากรุ่นการอ่านบาร์โค้ด 1D เหล่านั้นเพื่อใช้งานบาร์โค้ด 2D เช่น Data Matrix และ QR
นอกจากนี้เครื่องอ่านรหัสจากภาพที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงยังมีโปรแกรมการอัพเกรดเฟิร์มแวร์เพื่อให้แน่ใจว่าเฟิร์มแวร์ของผู้อ่านนั้นสามารถอัพเกรดได้เพื่อให้ใช้งานวิธีการถอดรหัสล่าสุดและชนิดของรหัสใหม่ที่ถูกเพิ่มเข้ามา แนวคิดสำหรับการพิสูจน์การใช้งานในอนาคตสำหรับสายการผลิตทำให้ผู้ใช้สามารถเริ่มต้นเปลี่ยนระบบจากเครื่องสแกนแบบเลเซอร์เป็นเครื่องอ่านรหัสจากภาพโดยมีต้นทุนต่ำและมีความยืดหยุ่นในการอัพเกรดในอนาคตโดยไม่จำเป็น ต้องเปลี่ยนเครื่องอ่านใหม่ไปเรื่อย ๆ
แนวคิดสุดท้าย
ปัจจุบันนี้ถ้าคุณกำลังใช้งานเครื่องอ่านบาร์โค้ดแบบเลเซอร์อยู่ ในตอนนี้ถึงเวลาแล้วที่คุณจะลองพิเคราะห์ถึงข้อดีของเครื่องอ่านรหัสจากภาพ คุณอาจจะพบว่าเครื่องอ่านรหัสจากภาพเป็นการเปิดโอกาสใหม่สำหรับสายการผลิตของคุณรวมถึงตลอดระบบการจัดจำหน่าย
เกี่ยวกับบริษัท Cognex® Corporation
ค็อกเน็กซ์ คอร์ปอเรชั่น คือผู้ออกแบบ, ผู้พัฒนา, ผู้ผลิต และวางจำหน่าย machine vision sensors และระบบหรืออุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับ “การมองเห็น” วิชั่นเซ็นเซอร์ของค็อกเน็กซ์ถูกนำมาใช้ในโรงงานประเภท Automation ทั่วโลกในการผลิตสินค้าเพื่อช่วยควบคุมคุณภาพของสินค้าให้ดียิ่งขึ้น
ค็อกเน็กซ์คือผู้นำในอุตสาหกรรม vision machine ระดับโลกโดยผลิตและจำหน่ายระบบ machine vision ไปแล้วกว่า 500,000 ระบบคิดเป็นรายได้สะสมกว่า US$ 2.5 พันล้านยูเอสดอลล่าร์นับตั้งแต่บริษัทเริ่มก่อตั้งในปี ค.ศ. 1981 สำนักงานใหญ่ค็อกเน็กซ์ตั้งอยู่ที่เมืองเนทิค มลรัฐแมสซาชูเสส สำนักงานระดับภูมิภาคและตัวแทนจำหน่ายค็อกเน็กซ์ตั้งอยู่ทั่วทั้งทวีปอเมริกาเหนือ, ญี่ปุ่น, ยุโรป, เอเชีย และลาตินอเมริกา ค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ http://www.cognex.com/
Cognex เป็นผู้นำในตลาดโลกเกี่ยวกับเครื่องอ่านรหัสจากภาพและยังเป็นเพียงบริษัทเดียวที่สามารถรองรับการทำงานสำหรับความต้องการของรหัสทั้งแบบ 1D และ 2D เครื่องอ่านรหัส DataMan® ของ Cognex มีทั้งรุ่นที่ติดตั้งอยู่กับที่และรุ่นมือถือ (สำหรับรุ่นมือถือมีทั้งแบบใช้สายและไร้สาย) และยังมีเทคโนโลยีการอ่านรหัสที่จดสิทธิบัตรของบริษัทเอง โดย IDMax® ประกอบด้วย:-
1D Barcode Reading Cognex DataMan ID ที่ใช้อ่านบาร์โค้ด 1D โดยให้อัตราการอ่านโดยรวมสำหรับบาร์โค้ด 1D ที่สามารถจัดการกับความแปรผันที่สูงมากสำหรับการเสื่อมคุณภาพของรหัสด้วยการใช้เทคโนโลยี 1DMax™ เครื่องนี้ยังสามารถอ่านรหัสได้ทุกทิศทางและสามารถอ่านรหัสได้หลายแบบพร้อมกัน ด้วยอัตราการอ่านที่ดีกว่าและไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ เครื่องอ่านรหัสจากภาพกำลังถูกนำมาใช้แทนที่เครื่องสแกนแบบเลเซอร์เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ สำหรับระบบในโรงงาน
2D Code Reading ทำให้มีความง่ายในการอ่านค่ารหัส 2D บนฉลาก (Label) ไปเป็น Direct Part Marks (DPM) บนชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ พลาสติก เซรามิกส์ หรือโลหะ ไปเป็นรหัสความหนาแน่นสูง (High density) บนแก้ว ซึ่งเครื่องอ่าน DataMan ID มีความน่าเชื่อถือในการอ่านที่แม่นยำสำหรับทุกอุตสาหกรรมโดยใช้อัลกอริธึมการอ่านค่าที่เป็นสิทธิบัตรของบริษัทที่ชื่อว่า 2DMax™ และเทคโนโลยีระบบส่องสว่าง UltraLight® โดยเทคโนโลยีเหล่านี้มีการเปิดใช้งานรหัส 2D ที่ใช้ทำเครื่องหมายโดยตรงเพื่อใช้ผลิตภัณฑ์ได้อย่างกว้างขวางซึ่งก่อนหน้านี้เป็นเรื่องที่ยากสำหรับการบ่งชี้และติดตามการผลิตและวงรอบการใช้งานของผลิตภัณฑ์
สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบแมชชีนวิชั่น โปรดติดต่อคุณชยุตม์ รักชลธี, ค็อกเน็กซ์ ประเทศไทย โทร : +66 84 644 5982 อีเมล์ chayut.luckchonlatee@cognex.com
Thailandindustrycom_official
