（机械制造及其自动化专业论文）标签打印与激光打标技术的工业化应用研究.pdf

摘要 摘要 经济全球化是当代世界经济发展最根本的特征。随着经济全球化的同益加 强和中国改革开放逐步深化，越来越多的跨国公司来中国投资建厂。为降低成 本，外资企业逐渐加大了本土化程度。本课题研究的内容为标签打印技术与激 光打标技术的本土化解决方案。主要做了如下工作： 1 在查阅大量德语文献的基础上，研究传统的不干胶式标签打印技术和新 兴的激光打标技术，深刻了解了标签生产的历史发展过程与现状，特别是激光 打标技术在欧洲的不断推广应用。 2 分析和研究了德国某电动工具公司现阶段铭牌、产品标签的设计制作过 程、打印生产过程。并对该过程中所涉及到的软件部分、硬件部分以及数据通 信方面进行了深入的学习。 3 提出了五种产品标签、铭牌在该电动工具中国公司的本上化生产的解决 方案。与研发部门、i t 部门相关人员协作，共同对五种解决方案进行了评定， 最终确定了该课题的最佳解决方案。 4 制定出来最佳方案的具体实施方案，共分为两部分：传统不干胶式标签 在该电动工具中国公司的本土化生产方案：软件方案、硬件方案；为曲线锯生 产线引入激光打标技术，为激光打标设备撰写设计技术说明书。 关键词：产品标签，铭牌，激光打标，本土化生产 a b s t r a c t a b s t r a c t e c o n o m i cg l o b a l i z a t i o ni st h em o s tf u n d a m e n t a lc h a r a c t e r i s t i c so ft h ec u r r e n t w o r l de c o n o m i cd e v e l o p m e n t w i t ht h ei n c r e a s i n ge c o n o m i cg l o b a l i z a t i o na n d c h i n a sr e f o r ma n do p e n i n g ，m o r ea n dm o r em u l t i n a t i o n a lc o m p a n i e st oi n v e s ta n d b u i l df a c t o r i e si nc h i n a t or e d u c ec o s t s ，f o r e i g n - f u n d e de n t e r p r i s e sg r a d u a l l y i n c r e a s et h ed e g r e eo fl o c a l i z a t i o n n ec o n t e n to ft h i sr e s e a r c hi st h el o c a l i z a t i o n s o l u t i o n sf o rl a b e lp r i n t i n gt e c h n o l o g ya n dl a s e rm a r k i n gt e c h n o l o g y t h ef o l l o w i n gi s t h em a i n l yw o r k ： 1 l e a r nt h et r a d i t i o n a ll a b e lp r i n t i n gt e c h n o l o g ya n dt h en e wl a s e rm a r k i n g t e c h n o l o g y 舶mal a r g en u m b e ro fg e r m a nl i t e r a t u r e s a n du n d e r s t a n dh i s t o r i c a l d e v e l o p m e n to ft h e l a b e l p r o d u c t i o np r o c e s sa n d c u r r e n t s i t u a t i o n ，e s p e c i a l l y a p p l i c a t i o no ft h el a s e rm a r k i n gt e c h n o l o g yi ne u r o p e 2 a n a l y s i sa n dr e s e a r c ho ft h ec u r r e n td e s i g np r o c e s sa n dp r o d u c t i o np r o c e s si n m e t a b op o w e rt o o l sc o m p a n yg e r m a n y s t u d yt h ei n v o l v e dk n o w l e d g ea b o u t s o t t w a r e ，h a r d w a r ea n dc o m m u n i c a t i o n s 3 d e v e l o pf i v el o c a l i z a t i o ns o l u t i o n so fr a t i n gp l a t e sa n dl a b e l si nm e t a b op o w e r t o o l sc h i n a w i t ht h ec o o p e r a t i o no fr e l a t e dp e r s o n n e li nr & d ，t h eb e s ts o l u t i o ni s i d e n t i f i e d 4 d e v e l o pt h eb e s ts o l u t i o nf o rt h es p e c i f i ci m p l e m e n t a t i o np l a n , w h i c hi sd i v i d e d i n t ot w op a r t s ：l o c a l i z a t i o no ft h ep r o d u c t i o no ft h et r a d i t i o n a la d h e s i v e l a b e li n m e t a b op o w e rt o o l sc h i n ai n c l u d i n gs o f t w a r ea n dh a r d w a r e ；i n t r o d u c t i o no ft h el a s e r m a r k i n gt e c h n o l o g yf o rj i g s a wa s s e m b l yl i n ea n dw r i t i n gt h es p e c i f i c a t i o no f t h el a s e r m a r k i n ge q u i p m e n t k e yw o r d s ：l a b e l ，r a t i n gp l a t e ，l a s e rm a r k i n g ，l o c a l i z e dp r o d u c t i o n i i 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版 本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供 本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前 提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 年月日 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 学位论文作者签名： 年月日 第1 章绪论 。1 1 课题来源 第1 章绪论 本课题来源于德国某电动工具制造厂商公司。 该公司成立于1 9 2 4 年，已有8 0 多年的成立历史，是德国著名的专业电动工 具制造商之一。旗下电动工具市场份额为德国第二7 立，木工机械的市场占有率更 雄居欧洲第一。目前该集团在全球拥有5 个制造基也。中国的上海就是该在全球 5 个生产基地之一。 1 该公司在中国迅速发展，其研发生产及销售需荥不断增加，该集团继续进一 步扩大在华投资规模。2 0 0 8 年，该电动工具有限公司正式入驻世博浦江工业园 区。并拥有了2 万多平方米的独立厂房，增加和提高原有的生产线和设备规模， 建立更大型的现代化的仓储物流中心，集演示和培训为一体的多功能的专业产品 展示厅，以及按照欧洲最新标准设立的质量检测实验室和亚洲研发实验中心。 1 2 课题背景和目标 该公司电动工具均贴有铭牌。铭牌除包含机器参数和许可信息外，还包含产 品序列号。目前，产品铭牌只在德国总部打印生产。对于在中国生产基地制造的 产品，其铭牌同样是在德国总部生产。基于此种情况产生了如下困难：铭牌必须 在产品生产前的一段时间向德国总部订购，对于短期的数量波动无法做出有效反 应。此外，订购的过程并非系统自动完成，需手工参与。 对于新产品曲线锯，其传统的不干胶铭牌将被激光打标设备所取代。这项技 术对于该集团亦是全新挑战。 在本论文中，首先掌握不干胶式铭牌在德国总i 邻的生产过程，包括硬件部分 和软件部分。然后，确立在上海生产基地的打印生产过程，包括硬件部分和软件 部分。此外，为新产品一曲线锯的激光打标设备撰写设计说明书( 包括详细说明 书和软件部分) 。其中，要考虑德国总部和上海基地间的数据交换问题。 1 3 本论文的主要研究工作 本论文围绕传统标签打印技术和新兴的激光打际技术，主要做了以下的研究 和实践工作： 笫1 章绪论 1 在查阅大量德语文献的基石i 上，学习研究传统的标签打印技术和新兴的 激光打标技术，深刻了解标签生产的历史发展过程与现状，特别是欧洲激光打标 技术在生产应用中的不断推广，对戌国未来的标签生产有着借鉴作用。 2 学习了现阶段该公司德国总部铭牌、产品标签的设计制作过程、打印生 产过程。并对该过程中所涉及到的软件部分、硬件部分以及数据通信和接口进行 了深入的学习。 3 为该公司上海子公司铭牌、产品标签的本土化生产提出了五种不同的解 决方案。并与研发部门、i t 部门孝 i 关人员进行了深入的讨论，最终评选出来该 课题的最佳解决方案。 4 协同研发部门、i t 部门共同寻找现有标签生产软件的替代升级产品。 5 对最佳方案进行展开，制定出具体的实施方案。实施方案共分为两部分： 该公司上海子公司传统不干胶式标签的生产方案；为新曲线锯生产线撰写激光打 标设备的设计技术说明书。 第2 争枷、糌牛“过w 分忻 2i 标签生产车间 第2 章标签生产过程分析 标签生产乍问求属于技术方法部门，目前j 钉j 名员l 标签乍产车间每 年为该公司小产大约柏一阿万件的铭牌、产- 仙标签和笛件明细表。此外，该车 间还为公r d 备代工j 生产锦牌和产品标签。 22 铭牌、产品标签、备件明细表 标麓，i ：，乍问1 要生产铭牌、产品粕、茬、备仲叫绷表种产t 铺。这种产 品也足电动1 儿h j 一销御忖所必备的：坪台l 蠡 乜动工儿的壳体表州郁贴竹产品 铺牌；产品的外包装( 塑料壳体、或纸箱) | 贴们”- 仙标签：此外，祚：包装盒 内附响备件j 细袁和产品使用说l 埘书。下听就简介绍枷；签车删_ 二种产品的生 ，“情况。 22 i 铭牌 图2 1 铭牌和铭牌生产设备 同衙，标笨牛，“乍 8 j j e 什 套产吼铭牌生产设籍。，。品铭牌生产设备通过 川络，o 各相美许i 连。铭牌隹产设备l h 阿部分组成：t 业枷：箍打印机、杯箍 冲机，两书通过数捌线相连，井由f 榨；刊器控制。 【矧2 一lj 听小为r 。- 协铭忡和j 。一5 锦牌乍j = 改符。铭脚迎聃乜禽l 身信息、投 术参数、竹i - “乜、州、侏柑、u ! 、臀冉仉q 车，。一# 剁0 等内择。 产品标签 烈i 固 口i v i , i , i i i i , ! ； 雪i j 鲁| 2 - 2 ：j 。- i f 柝车年枷、咎打印机 柑、档1 jn u j i 洲柏 台枷、誊劓| ：_ | j 机，阿22 所小为知、档和嘛寮卡j 机。，广 一协铭牌啊i 类似，h 、筘通常乜禽r 1j 场价息 * 信息和产一i f | 条形f _ _ 5 等内弈。小f l l 】i - 1 i 址 标筘七， i 也龠，”。一w 】二列q 223 备件明细表 投术参数、m - “，息、环保枷u 、臀 除【| | 柚戈1 1j 场的j “- 1 抄r ，地常，“。j f | l 到2 - 3 箍什l 删川丧小，n - 改箭 f m 谜 jf ijj - j 【，l 自 j 1 - 1jj j l j 折纸机州j 生术进； _ _ 符什叫细炭 2 i 秘堕 2 第2 章标签生产j = 群分析 的乍产。每分钟町生产约8 0 份备件明细表。该设备0 公司内部蜘相z ，干h 关部 fj 可随时对稳定进行编辑修改。 本课题未涉及备件删细衷，故而后续工作中只对铭牌和产品标识仃讨论。 2 3 标签的设计制作 在标签创建的过程中，存在两种不同的布局类型：标准巾局、非f 准布局。 布局类型的不同，也决定了标签制作过程的不同。下面介绍一下两手小同类型 的标签制作过程。 2 3 1 标准布局 通常，布局山许多不同的模块和元裘构成。所谓标准布局，是扦布局上的 所有模块已被预先定义好，即模块的数最、类型、位置、大小等均树定义，而 模块的内容可以根据不同的标签而做相应的改变。标准柚i 局可以被序育同种类 型标签所共享，在制作同种类型的标签过程中，可以由软件自动生m 。它既竹 约了人的劳动山，同时义保迁所有标签的外观一致性。 右圈2 - 4 是一个标准布局的例子。在该 布局r 有两个被定义的模块：m e t a b o 是公 司的商标对于公司所有产品，商标是完全 相同的；s r2 0 2 3 是产品代号，每一个产品 都有其独立的代号。实际工作中在制作此类 障 图2 4 标准布局 标签时，预先定义好一个标准布局，浚标准布局被软件加载并自动_ 成生产中 需要的相应标签。标准巾局的一个突出优点就是：生产效率高，节约寺动成本。 2 3 2 非标准布局 与标准稚局相对应的是非标准布 局。所谓的非标准布局是指，布局无法 用统一的模块米描述，h 能逐。定义。 如图25 所示，铭牌足一个非标准 布局的例子。山十铭牌涵盖的内容特别 罔2 - 5 非标准加j 局 第2 章标签生产过程分析 多，且铭牌的尺寸规格比较小，所以目前铭牌的制作采用非标准布局。也就是 说，每一个产品的铭牌都有单独制作生成。一个明显的缺点即是，采用非标准 布局会花费大量的劳动成本，且铭牌无统一的型号规格。 2 4 标签的设计过程与生产过程 标签的设计过程与生产过程如图2 - 6 所示： ，一一一一一一一一。一一。一一。一一一一。一一一。一? l 装配线h 标签车问h s a p 1 士；璺蔓e 皇 b a r - o n e1 7 i 一 r 土 审 审 上上 i 有il 无i l l f 合格ll 不合格i f 制作f - t c o n l d b 2 4 1 标签打印生产过程 1 依据生产需求情况，装配线向标签车间以电子邮件、传真或打电话的形式向 标签生产车问发送生产订单。 2 标签生产车间接到订单后，操作工将订单号输入s a p 系统，然后s a p 系统将 订单下达，并将系统生产的订单一式四份打印输出。其作用分别为铭牌打印、 产品标签打印、备份明细表打印、任务校核。其中，铭牌打印和产品标签打 印各由2 名操作工负责，而备份明细表打印和任务校核各由1 名操作工负责。 3 目前，某公司使用“b a r - 0 n e 软件进行标签打印。本课题任务只涉及铭牌 和产品标签，故在下文中，主要就铭牌和产品标签的生产过程进行讨论。其 第2 章标签生产过程分析 中，两者的生产过程基本类似，所以下文中以铭牌的生产过程为例来进行说 明。 4 操作工接到任务单后，使用软件“b a r o n e ”打开指定的铭牌文件夹，输入 铭牌编号来检索目标铭牌。检索到目标铭牌后，对比任务单对目标铭牌进行 再次确认。确认无误后，操作工将铭牌加载入该软件。 5 依据任务单，操作工依次将订单数量、订单日期、货物号、序列号起始数字 等信息依次输入该软件，并再次确认信息，明确无误后，点击打印按钮。 6 数据被传输到生产设备后，铭牌被自动打印生成。 7 打印完成后，操作工将再次依照订单对任务进行核对。确认准确无误后，将 铭牌放入指定货架。 8 操作工完成任务后，登录s a p 系统，对任务进行确认、注销。 2 4 2 标签设计过程 当一台新产品被开发研制出来后，须有研发部门的相关工程师为新产品制 作相应的铭牌和产品标签。此时将用到名为c o md b 的网络数据库，该数据库包 含产品的所有技术参数。研发部门的相关工程师自c o md b 取出制作铭牌和产品 标签所需的技术参数。然后，借助软件b a r o n e ，p h o t o s h o p 或i l l u s t r a t o r 为 新产品设计制作铭牌和产品标签。制作完毕后，打印出5 份作为首批样品发送 到质量审核部分，对该铭牌和产品标签进行审核。审核通过后，该铭牌和产品 标签被存放在指定的存储空间，以备将来生产使用。至此标签的制作过程完毕。 2 5 软件和软件接口 在标签的打印和制作过程中，下述软件将被使用： 2 5 1s a p s a p 公司成立于1 9 7 2 年，总部位于德国沃尔多夫市，是全球最大的企业管 理软件及协同商务解决方案供应商、全球第三大独立软件供应商。 在标签的打印生产过程中，s a p 系统起到了任务管理的作用：标签打印任务 第2 章标签生产过程分析 由s a p 系统下达，当任务完成后，s a p 系统将订单注销。 2 5 2c 伽d b c o r nd b 是由v i a m e d i c i 软件公司开发的一款数据管理软件，该软件为企业 提供了一个信息中央通讯平台，特点是将生产信息集中管理、分散维护。 以本课题为例：新产品的开发以研发部门为核心，会同生产部门、质量部 门、i t 部门、采购部门构建一个项目小组。它们彼此分工明确、协同配合，共 同确定铭牌和产品标签所包含的内容，并将这些信息导入数据库，以便相关人 员访问、数据共享。在这一过程中，c o md b 软件为此提供了一个完善的网络数 据库管理平台。 2 5 3z e b r ab a r - o n e z e b r ab a r o n e 是一 款由斑马( z e b r a ) 开发推 出的标签设计与打印管理 软件。目前，某公司使用 该软件进行铭牌和产品标 签的设计和制作。需要指 出的是，目前该软件已经 停止发行，该产品的后续 技术支持也无法获得。右 图所示为软件b a r o n e 的功能 结构示意图。本软件的两大功 图2 _ 7b a r - o n e 功能结构示意图 能为：一、标签的开发设计功能；二、标签打印程序功能。某公司使用本软件 近十年的时间，该软件一直运行良好，很好的满足了公司打印标签的需求。需 要指出的是，目前该软件已经停止发行，该产品的后续技术支持也无法获得。 故而，公司正在寻找替代产品。新的替代软件的寻找，也是本课题的内容之一。 2 5 4 软件接口 第2 章标攀十o 过程分析 标签制作过程扎、茬打印过样 图2 _ 8 软件接n 示意图 如前文所迹，z e b r ab a ro n e 订两大功能：标筝j | ：发设训和标签打印管理。 崮28 描述了这两种过程中的软件接几：黄色标u 的为标箍外发蹬计过程示意 图绿色的为标签打印过程示意罔。 猡 、i 第2 章标签生产过程分析 标签开发设计过程 起点终点 接口内容实现形式 s a pc o mi ) b 技术参数手动 c o md b 标签存档库标签编号手动 标签打印过程 起点终点接口内容实现形式 s a p b a r l h e订单号码手动 标签存档库 b a r - o n e标签编号手动 b a r - o n e 打印机标签编号自动 在上面的表格中我们可以发现，标签开发设计过程和打印过程中全部为手 动实现。这在实际生产需要专门的操作工来操作，造成了劳动力成本高，且生 产效率不高。在选择替代性软件时，我们会对此有所考虑，兼顾软件成本的同 时，适当的增加自动化程度，从而在长周期运行的角度看，降低成本。 2 5 硬件及硬件接口 为了生产产品标签和铭牌，某公司配置了不同型号的标签打印设备。目前， 该公司拥有两台z e b r a l 7 0 x ii ip l u s 和一台z e b r a l 7 0 x i1 1 ip l u s 进行产品 标签的生产：拥有两台z e b r all o x ii i ip l u s 和一台z e b r a9 0x ii i i 进行产品 铭牌的生产。 2 5 1 产品标签打印机 第2 章标签生产过程分析 产品标签的要求： 1 质量 所有标签清晰可辨，且内容完整、正确无误。 2 格式 由于该公司产品众多，因此标签的种类亦多种多样。下列表格列举了几种最常 用的标签格式。其中最宽的产品标签规格为1 4 2 咖。 产品标签的格式( m m ) 宽 长 7 1 1 9 7 1 5 9 1 2 0 3 0 1 4 0 7 3 1 4 2 6 0 1 4 2 4 8 3 数量 目前公司每天生产标签约2 0 ，0 0 0 件。按每天工作7 5 小时计算，则每秒钟 必须打印约o 3 件标签。 z e b r a1 7 0 x ii i 的技术参数： 打印模式：热传导 分辨率： 3 0 0d p i 最大标签宽度： 1 6 8i i m l 最大标签高度：9 9 1n l m 最小标签高度： 6 - 3 8 m m 最大打印速度： 2 0 3 m m s e k 接口：s e r i e l l ，p a r a l l e lu n du s b 操作系统：9 8 m e 2 0 0 0 x p 2 5 2 铭牌打印机及冲压机 在标签生产车间有三套铭牌生产设备，每套铭牌生产设备由两台机器组成： 铭牌打印机和冲压机。 铭牌的要求： 1 质量 所有标签清晰可辨，且内容完整、正确无误。冲压后，标签尺寸符合要求，图 案未被裁剪或剪掉。 筇2 章抓箍隹j “过“竹忻 2 格j c 干埘j ：j “品枷、铃铭牌数苗较少，m 公- d 其仃矾种小州铬牌： 最大标签宽度：7 8m m 最大标麓高度：5 85 唧 最小标麓岛度：8m ： 数量 h 前公司每天小，= 柑；签约2 0 ，0 0 0 件。按每天【作75 小时计算，! j ! i | 每秒钟必须 打印约03 件标箍。 z e b r a1 1 0 技术参数： 打印模式：热传导 分辨率：3 0 【】d p i 最大标签宽嫂：1 0 4 帅 域大标签高度：9 9 lm m 最小标签商歧：63 8 m m 最大打印速度： 2 0 3 m m s e k 接l ： s e t l o l l ，p a r a i o 】u n du s b 操作系统：9 8 m e 2 0 0 0 x p 253 硬件接口 冉罔29 所示为标篇打印系统的深 度简化例。标签于i 印车间的计算机，标 签手j 印机均直接并入食业内部网络，两 者通过网络相连接。 计算机删络接口 以太网标准接口 打印机接r 1 z e b r a 打印机提供了二种标准的数据接 串行按i i ：i ) b9 转d b _ 2 ；串 r 接几 井 t 接口： 6 针并行接几 图2 - 9 硬件接 辩2 争札、爷隹产过拌分忻 【i | ；20 位i i 通过i 。述一科- 接i i f 目扎町以h 接和；i 算机 f i t 连接，进仃标档打印乍，6 。 f 咀足这种州霄将使得打印机被柴犬计并机独o - ，从m 造成t je 机的利h 率矸i 商。冈此，z e b r a 公_ j 提供了z e b r a n e t 日p r in t s e rv 转换器，该转换器 端为并 j ： l k ii ，另一端为标准州络接ii 。利用z c b r a x el # p r 】n t s e r v e ri i 转 换器，使褂打印机i 一，以a 接j 公州j 叫络十h 连从l 町提高r 打f lj 舸l 的使川效率。 26 标签生产过程中的数据通信 标镌打印乍j “总体过f c i ! 是以公州的内部m 络为、r 台，进行数捌变换州得 以实现。为r 4f 。海公司引j 陵技术，打必要对杯睾薹设训、枷、签引e 生产整个 流程的数荆逋信进行令面的认u l 。nf 文巾，首先介绍丁德叫总公r d 住标档发 训、枷；档引印生产巾的j 咀忙陆况。接着计德【i i 总i i | ：和l 海公司之j 的通信做了 个概括性的描述。 2 61 公司内部网络中的数据通信 阁不21 0 描述了经过涑度抽琢简化的德总部n 湘；签乍产- i 啪叫络通信 意矧。 罔2i f 】某德心郎杯箍劓印叫络j j 意l 划 标篇怕打印过杯足以公一d 的内部m 络为、f f 进_ j 数州通信 一筐多 杯箍打印机 第2 章标签生产过程分析 签打印过程的网络组成由计算机、服务器、交换机、磁盘存储器和标签打印机 组成。如上图所示：计算机作为用户终端，操作工人利用终端计算机执行标签 的打印生产任务；网络磁盘存储器存储着所有的数据，例如：标签文档、s a p 数 据等；服务器犹如一座桥梁连接着终端计算机和网络磁盘存储器。 为了清晰的描述标签打印过程中数据在网络中的传播过程，下面一个订单 的生产过程为例进行说明。操作工人使用终端计算机通过s a p 服务器读取了存 于网络存储器上的s a p 数据，得到了一个标签生产任务；该操作工人接着使用 标签打印管理软件b a ro n e ，利用该软件借助于文件服务器在网络存储器上找到 了所需要生产的标签文档；然后，该操作人员对该软件输入相应的生产参数； 经过确认后，标签管理软件b a ro n e 将数据发送到标签打印机。最终，标签打 印机按生产要求进行标签生产。 2 6 2 母公司与子公司问的数据通信 目前，德国总公司和上海公司问通过两种方式进行网络通信：w a n 和m p l s ， 下面首先对这两种通信方式及v p n 技术进行简单介绍。 w a n ( w i d ea r e an e t w o r k ) 广域网也称远程网。通常跨接很大的物理范围， 所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家，或横跨几个 洲并能提供远距离通信，星城国际性的远程网络。广域网的通信子网主要使用 分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无 线分组交换网，它将分布在不同地区的局域网或计算机系统互连起来，达到资 源共享的目的。广域网的特点： 1 、适应大容量与突发性通信的要求； 2 、适应综合业务服务的要求； 3 、开放的设备接口与规范化的协议； 4 、完善的通信服务于网络管理。 通常广域网的数据传输速率比局域网低，而信号的传播延迟却比局域网要大得 多。广域网的典型速率是从5 6k b p s 到1 5 5m b p s ，现在已有6 2 2m b p s 、2 4g b p s 甚至更高速率的广域网；传播延迟可从几毫秒到几百毫秒( 使用卫星信道时) 。 m p l s ( m u l t i - p r o p o c o ll a b e ls w i t c h i n g ) 即多协议标记交换。m p l s 属于 第三代网络架构，是新一代的i p 高速骨干网络交换标准，由i e t f ( i n t e r n e t 第2 章标签生产过程分析 e n g i n e e r i n gt a s kf o r c e ，q 特网工程任务组) 所提出，由c i s c o 、a s c e n d 、3 c o m 等网络设备大厂所主导。 l s 是集成式的i po v e ra t m 技术，即在f r a m er e l a y 及a t ms w i t c h 上结合路睦- 力能，数据包通过虚拟电路来传送，只须在o s i 第二 层( 数据链结层) 执行硬f ；二式交换( 取代第三层( 网络层) 软件式r o u t i n g ) ， 它整合了i p 选径与第二层标记交换为单一的系统，因此可以解决i n t e r n e t 路 由的问题，使数据包传送；，j 延迟时间减短，增加网络传输的速度，更适合多媒 体讯息的传送。因此，m p i ；最大技术特色为可以指定数据包传送的先后顺序。 m p l s 使用标记交换( l a b eis w i t c h i n g ) ，网络路由器只需要判别标记后即可进 行转送处理。m p l s 的运作i 理是提供每个i p 数据包一个标记，并由此决定数据 包的路径以及优先级。与i p l s 兼容的路由器( r o u t e r ) ，在将数据包转送到其 路径前，仅读取数据包标i ! ，无须读取每个数据包的i p 地址以及标头( 因此网 络速度便会加快) ，然后将：行传送的数据包置于f r a m er e l a y 或a t m 的虚拟电路 上，并迅速将数据包传送至终点的路由器，进而减少数据包的延迟，同时由f r a m e r e l a y 及a t m 交换器所提侈的q o s ( q u a l i t yo fs e r v i c e ) 对所传送的数据包加 以分级，因而大幅提升网l 服务品质提供更多样化的服务。 v p n ( v i r t u a lp r i v e en e t w o r k ) 虚拟专用网被定义为通过一个公用网络 ( 通常是因特网) 建立一个l 6 时的、安全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的 安全、稳定的隧道。虚拟? 用网是对企业内部网的扩展。虚拟专用网可以帮助 远程用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商同公司的内部网建立可信的安全 连接，并保证数据的安全f 擘输。通过将数据流转移到低成本的压网络上，一个 企业的虚拟专用网解决方；乓将大幅度地减少用户花费在城域网和远程网络连接 上的费用。同时，这将简i 匕网络的设计和管理，加速连接新的用户和网站。另 外，虚拟专用网还可以保护现有的网络投资。随着用户的商业服务不断发展， 企业的虚拟专用网解决方禁可以使用户将精力集中到自己的生意上，而不是网 络上。虚拟专用网可用于不断增长的移动用户的全球因特网接入，以实现安全 连接；可用于实现企业网站之间安全通信的虚拟专用线路，用于经济有效地连 接到商业伙伴和用户的安全外联网虚拟专用网。 第2 i 标笠，上产过样分析 拙进了经过深度抽缘简化的德附总公一d 羊上海公一d m 的数据通信 德曰 图21 1 德幽总公卅和上海公司n u 的数主i l 通情 w n ： r 海公司通过j i 域| 叫ii n t e n e t 相连。此外，通过j 域州f h 助于v p n 技术， 上海公司r 以直接访刚德公耐内部网。 m p l s ： 德阳总公司和r 海公司问的数据通信是通过m p i 。s 技术实现的。 卜海公一j 的s a p 服务器存在十德l 吲总部。通过m p i 。s ，j 海公州h 算机与位 于德网总部的s a p 服务器卡h 连进行实时数据交换 阿矾 ! 眚 二二 第3 章方案设计与评估 第3 章方案设计与评估 本章的主要任务是为本课题寻找最佳的解决方案。首先，参照该公司德国总 部的生产流程，结合上海公司的实际情况，提出本课题各种可能的初步解决方案。 然后，在本课题组内部就初步方案进行讨论、评选。最终，坚持实用性、可靠性、 经济性的原则来确定出最佳方案。在后续章节中，将就最佳方案的详细方案进行 进一步的展开。 3 1 目标设定 在前面的章节中，已经对德国总部的标签打印过程进行了描述。本课题的中 心任务是将标签打印技术引入中国、以及为上海工厂的新产品生产线引入激光打 标的新技术。任务重点是，遵循安全、实用、经济的原则，设计最优化的工作流 程。 3 2 初步方案设计 在方案设计时，下述要点应予以考虑： 用何种软件替代现有的软件b a r o n e 新软件的功能要求 明确上海公司本土化生产中的工作职责范围 确定上海公司本土化生产实施后人员结构组成 第3 章方案设计与评估 3 2 1 方案一 德国息鄙上海公司 图3 1 方案一 1 标签打印 该方案中，所有铭牌、标签均在德国总部设计制作。上海公司只负责铭牌、 标签打印，这样可能很好的保证标签的整体统一性。同时，降低了上海公司的人 力成本。此外，上海公司只需要购买该软件的打印管理模块，降低了该课题的投 入成本。 上海公司的工作流程： 工作流程与德国总部类似：订单先由s a p 系统分配，相关人员使用标签软件 的标签打印模块，在标签存储库中选取相应的标签，发送至打印机进行打印。 第3 章方案设计与评估 标签打印过程的工作描述 由到工作描述 步骤1 s a p 标签软件手动输入订单号 步骤2标签存储库标签软件手动依据物料号取出标签 步骤3标签软件打印机手动输入序列号、数量、 日期等 说明： 所有的铭牌、产品标签均由某德国总部设计制作，并负责进行维护。某只负 责生产其所需的铭牌、产品标签。 上海公司拥有一个标签存储库，其包含所有上海公司所需的铭牌及产品标 签。该标签存储库通过m p l s 与德国总部的标签存储库相连，并实时自动更 新，以确保该标签存储库的完整性与准确性。 在标签的设计制作过程中，上海公司应给予德国总部必要的帮助，例如，标 签的中文产品标识等。 德国总部的责任： 对铭牌、产品标签的设计制作负责 给予上海公司在标签生产中技术支持 2 激光打标： 激光打标设备又另一个软件支持，该软件由激光打标设备供应商提供。 工作流程与标签打印过程相同。 第3 章方案设计与评估 3 2 2 方案二 ! 德国静豁 l i j 图3 - 2方案二 _ p _ y j v 公司 1 标签打印 该方案中，德国总部和上海公司相对独立、各司其职，各自负责自己所生产 产品的铭牌、产品标签生产任务。其优点是，上海公司拥有更多的自主权，为适 应今后上海公司生产规模的不断扩大打下来良好的基础。相对于方案一，该方案 在投入成本方面有所提高。 上海公司的工作流程： 工作流程与德国总部现行工作流程相同。 2 0 1-ill， f 一 一 ls a p 德囝- j lj 标签打印软件 一 i 设计模块打印模块 ijli 开发设计l 维护1 打印机 0善 标签存档库 f刁 1 溉烂燃j 设计模块扛燃 ili 开发设计维护 激光 t 标设备l 0善 l 标签存档库 第3 章方案设计与评估 标签打印过程的工作描述 由 到 工作描述 步骤1 s a p 标签软件手动输入订单号 步骤2 标签存储库 标签软件手动依据物料号取出标签 步骤3标签软件打印机手动输入序列号、数量、日期 等 说明： 在铭牌、产品标签的设计制作过程中，德国总部和上海公司之间地位等同， 是相互协作的关系。 德国总部应给予上海公司必要的技术支持。 上海公司亦应给予德国总部必要的帮助，例如，标签的中文产品标识等。 2 激光打标： 激光打标设备又另一个软件支持，该软件由激光打标设备供应商提供。 工作流程与标签打印过程相同。 第3 章方案设计与评估 一。一杀主而一1 晶l ；一霸芜磊一 3 2 3 方案三 图3 - 3 方案三 1 标签打印 该方案中，公司将采用一种全新的标签软件，该软件支持标准图层，图示 4 3 描述了该软件的主体结构。 该软件与s a p 及c o md b 间有接口相连，可以直接进行数据交换。同时该软 件与两个数据库相连：图层数据库、元素数据库。图层数据库包括事先预定好的 标准图层，对于该公司所有产品的铭牌和产品标签均可以找到相对于的图层；元 素数据库中保存着预先定义好的各种元素，对于该公司所有产品的铭牌和产品标 签，均可以在该数据库中找到相对于的组成元素。 该软件能够根据相应的技术参数自动生成产品铭牌、产品标签。与此相对应， 相应的标签组织结构也会发生改变，例如：研发部门现有专门负责铭牌、标签制 作的岗位将不在需要、标签生产车间人员配置也将做相应的变动等。 在该方案中，图层数据库、元素数据库为开放的，德国总部研发部门及新产品开 发小组对这两个数据库进行更新、维护。 上海公司的工作流程： 在该方案中，上海公司只负责标签的打印生产工作。上海公司将购买该软件 的使用权，通过m p l s 与德国各数据库相连，进行数据交换。 标签打印生产过程： 第3 章方案设计与评估 1 s a p 系统分配一个订单任务给标签软件。 2 标签软件与s a p 系统进行数据交换，得到该铭牌或产品标签所需数据，例如： 生产日期、产品物料号、产品序列号等信息 3 标签软件与t o md b 数据库进行数据通信，以获得该铭牌或产品标签所需的技 术参数，例如：该标签需要何种标准图层、该标签有哪些元素构成等。 4 标签软件对获得的数据进行处理，并自动制作生成铭牌、产品标签。 5 将铭牌或产品标签发送至指定的打印机，进行标签生产。 标签打印过程的工作描述 由到- t 作描述 s a p 标签打印软件订单号、产品序列号等信息由s a p 步骤l导入标签打印软件，状态为手动或 自动。 步骤2 c o md b标签打印软件 标签技术参数由c o r nd b 导入标签打 印软件，状态为自动。 步骤3图层数据库标签打印软件标签打印软件向图层数据库索取相 对于的标准图层，状态为自动。 步骤4元素数据库标签打印软件标签打印软件向元素数据库索取相 对于的组成元素，状态为自动。 步骤5标签打印软件打印机标签打印软件将标签数据及打印数 量、日期等数据传送至打印机。 2 激光打标： 激光打标设备又另一个软件支持，该软件由激光打标设备供应商提供。 工作流程与标签打印过程相同。 3 2 4 方案四 第3 章方案设计与评估 l i i l l l l l 中国 l 集成软件 图3 - 4 方案四 1 标签打印 该方案中，公司将采用一种集成的标签管理软件，该软件支持标准图层。此 外，该软件支持传统的标签开发制作及打印管理，同时，该软件对新的激光打标 技术提供支持。图示4 3 描述了该软件的主体结构。 与方案三相类似，该软件与s a p 及c o md b 间有接口相连，可以直接进行数 据交换。同时该软件与两个数据库相连：图层数据库、元素数据库。图层数据库 包括事先预定好的标准图层，对于公司所有产品的铭牌和产品标签均可以找到相 对于的图层；元素数据库中保存着预先定义好的各种元素，对于公司所有产品的 铭牌和产品标签，均可以在该数据库中找到相对于的组成元素。 该软件能够根据相应的技术参数自动生成产品铭牌、产品标签。与此相对应， 相应的标签组织结构也会发生改变，例如：研发部门现有专门负责铭牌、标签制 作的岗位将不在需要、标签生产车间人员配置也将做相应的变动等。 在该方案中，图层数据库、元素数据库为丌放的，德国总部研发部门及新产品开 发小组对这两个数据库进行更新、维护。 第3 章方案设计与评估 上海公司的工作流程： 在该方案中，上海公司只负责标签的打印生产工作。上海公司将购买该软件 的使用权，通过m p l s 与德国各数据库相连，进行数据交换。 标签打印生产过程： 1 s a p 系统分配一个订单任务给标签软件。 2 标签软件与s a p 系统进行数据交换，得到该铭牌或产品标签所需数据，例如： 生产同期、产品物料号、产品序列号等信息 3 标签软件与c o md b 数据库进行数据通信，以获得该铭牌或产品标签所需的技 术参数，例如：该标签需要何种标准图层、该标签有哪些元素构成等。 4 标签软件对获得的数据进行处理，并自动制作生成铭牌、产品标签。 5 将铭悼或产品标签发送至指定的打印机，进行标签生产。 第3 章方案设计与评估 标签打印过程的工作描述 由到工作描述 s a p标签打印软件订单号、产品序列号等信息由s a p 导 步骤l 入标签打印软件，状态为手动或自动。 步骤2 c o md b 标签打印软件 标签技术参数由c o r nd b 导入标签打印 软件，状态为自动。 步骤3图层数据库标签打印软件标签打印软件向图层数据库索取相对 于的标准图层，状态为自动。 步骤4元素数据库标签打印软件标签打印软件向元素数据库索取相对 于的组成元素，状态为自动。 步骤5标签打印软件打印机标签打印软件将标签数据及打印数 量、日期等数据传送至打印机。 2 激光打标： 激光打标设备同样由软件支持，工作流程与标签打印过程相同。 第3 章方案设计与评估 3 2 5 方案五 德国上海公司 图3 - 5 方案五 1 标签打印 该方案中，所有铭牌、标签均由德国总部设计制作。上海公司只负责铭牌、 标签打印，这样可能很好的保证标签的整体统一性。同时，降低了上海公司的人 力成本。此外，由于某上海公司的s a p 服务器、标签存档库所用服务器均放于德 国总部，因此上海公司只需远程访问位于德国总部的服务器，进行软件调用就可 以完成铭牌、产品标签的打印生产任务。故而上海公司不需要购买该软件，降低 了该课题的投入成本。 上海公司的工作流程： 工作流程：订单先由s a p 系统分配，相关人员使用标签软件的标签打印模块，在 标签存储库中选取相应的标签，发送至打印机进行打印。 标