2030以上是漢思對(duì)粉末冶金生產(chǎn)追溯的難點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，特別是在燒結(jié)過(guò)程中的追溯問(wèn)題進(jìn)行分析。對(duì)于批次追溯而言，已經(jīng)有比較成熟的解決方案，而對(duì)于單件追溯來(lái)說(shuō)，所需投入的資源肯定比批次追溯更多，我們結(jié)合晶圓的追溯方式，提出追溯的思路。
粉末冶金，正如字面意思，是利用金屬粉末（或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）作為原料，經(jīng)過(guò)成形和燒結(jié)，制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。其生產(chǎn)工藝與陶瓷的生產(chǎn)工藝有相似的地方，均屬于粉末燒結(jié)。
利用粉末冶金技術(shù)，可以制造各種金屬產(chǎn)品，其中部分無(wú)法采用傳統(tǒng)鑄造方法和機(jī)械加工方法制備的材料和復(fù)雜零件也可用粉末冶金技術(shù)制造。
該技術(shù)具備顯著節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產(chǎn)品精度高且穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，且適合大批量生產(chǎn)。目前已廣泛應(yīng)用于交通、機(jī)械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業(yè)等領(lǐng)域。
粉末冶金的生產(chǎn)工藝，主要過(guò)程包含粉末的生產(chǎn)、利用模具，將粉末壓制成型、對(duì)成型的毛坯進(jìn)行燒結(jié)、二次作業(yè)包含擠壓、淬火等工藝。
（1）粉末生產(chǎn)：粉末的生產(chǎn)過(guò)程包括粉末的制取、粉料的混合等步驟。為改善粉末的成型性和可塑性通常加入機(jī)油、橡膠或石蠟等增塑劑。
（2）將混合粉末制成壓塊：粉末在15-600MPa壓力下，壓成所需形狀。主要的固結(jié)過(guò)程涉及壓入剛性工具箱，該工具箱包括模具，沖頭，可能還包括心軸或芯棒。
（3）燒結(jié)坯以增強(qiáng)完整性和強(qiáng)度：在保護(hù)氣氛的高溫爐或真空爐中進(jìn)行。燒結(jié)不同于金屬熔化，燒結(jié)時(shí)至少有一種元素仍處于固態(tài)。燒結(jié)過(guò)程中粉末顆粒間通過(guò)擴(kuò)散、再結(jié)晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化學(xué)過(guò)程，成為具有一定孔隙度的冶金產(chǎn)品。
（4）二次作業(yè)：對(duì)于某些尺寸要求精度高并且有高的硬度、耐磨性的制件還要進(jìn)行燒結(jié)后處理。后處理包括精壓、滾壓、擠壓、淬火、表面淬火、浸油、及熔滲等。
隨著粉末冶金技術(shù)的發(fā)展，中國(guó)粉末冶金在國(guó)際的占有率不斷攀升，國(guó)內(nèi)粉末冶金企業(yè)為提升競(jìng)爭(zhēng)力，紛紛進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，漢思總結(jié)了《借助MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)粉末冶金行業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型》，針對(duì)粉末冶金生產(chǎn)過(guò)程中的痛點(diǎn)，解決方案以及取得的效果和價(jià)值進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，可點(diǎn)擊鏈接查看。
《借助MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)粉末冶金行業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型》
本文在上文的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同的生產(chǎn)方式，如大批量生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)方式，所采取的不同的生產(chǎn)追溯方式進(jìn)行探討。
在粉末冶金生產(chǎn)過(guò)程中，主要的追溯“斷點(diǎn)”在燒結(jié)工藝。在混合粉末制成壓塊后，所生產(chǎn)的產(chǎn)品已經(jīng)成型了，針對(duì)產(chǎn)品的單件追溯，在這時(shí)候已經(jīng)開(kāi)始，在燒結(jié)前，對(duì)生產(chǎn)的追溯采用常見(jiàn)的方法都可以解決，現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行的情況一般也較好；但是因?yàn)楹竺鏁?huì)經(jīng)過(guò)燒結(jié)工藝，由于燒結(jié)爐高溫的影響，無(wú)法使用標(biāo)簽或者RFID等技術(shù)進(jìn)行追蹤。另外，在燒結(jié)前半成品還較松散，其狀態(tài)不允許在該表面上打刻條碼。而且在燒結(jié)后，產(chǎn)品的尺寸會(huì)收縮（收縮的幅度各異，部分可達(dá)40%以上），若在產(chǎn)品上打印條碼等信息，從燒結(jié)爐出來(lái)后，條碼的尺寸也會(huì)發(fā)生變化而無(wú)法識(shí)別。所以，采用打刻條碼的方式也行不通。
那么一方面是客戶越來(lái)越嚴(yán)格的追溯要求，另一方面是在燒結(jié)過(guò)程中，各種追溯技術(shù)的失效，到底應(yīng)該如何解決這個(gè)問(wèn)題呢。
要解決粉末冶金的生產(chǎn)追溯問(wèn)題，首先需要區(qū)分粉末冶金企業(yè)的生產(chǎn)方式，是大批量小品種的生產(chǎn)方式，還是小批量的生產(chǎn)方式。這決定了在燒結(jié)爐的入口和出口，是采用批次追溯的方式，還是單件追溯的方式。
批次追溯：
在壓制成型后，將壓制成型的半成品放到產(chǎn)品車上，因?yàn)閴褐频陌氤善纺壳斑€不受壓，故在產(chǎn)品車上，將半成品每層分隔開(kāi)來(lái)。并為每個(gè)產(chǎn)品車賦一個(gè)追溯碼，將粉末的批次信息、工單信息、模具、設(shè)備等系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。若相應(yīng)的粉末批次，或者模具等發(fā)生變化，則會(huì)重新生成不同的批號(hào)信息。
在進(jìn)燒結(jié)爐之前，對(duì)產(chǎn)品車的批號(hào)進(jìn)行掃描，錄入系統(tǒng)。在出燒結(jié)爐時(shí)，依據(jù)進(jìn)入燒結(jié)爐的先后順序，重新生成新的，相應(yīng)批號(hào)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)燒結(jié)以后的，二次操作、包裝、出庫(kù)等過(guò)程的追蹤。
可以看出，針對(duì)批次追溯，在生產(chǎn)過(guò)程中，主要是針對(duì)載具進(jìn)行追蹤，如產(chǎn)品車和托盤等，而在燒結(jié)前后，利用進(jìn)出的隊(duì)列批號(hào)的對(duì)應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的追溯。
單件追溯：
小批量生產(chǎn)，一般需要對(duì)單件進(jìn)行追溯，而在燒結(jié)前后，都需要換盤，如果只針對(duì)托盤進(jìn)行追溯，已無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)單件的追溯了，只能采用其它的追溯方式。我們結(jié)合晶圓的追溯方式，為此種追溯的解決方案提供一個(gè)思路。
晶圓在倒裝焊的生產(chǎn)過(guò)程中的追溯與粉末冶金在燒結(jié)過(guò)程中的追溯有諸多相似之處，比如產(chǎn)品上都無(wú)法通過(guò)打刻條碼和標(biāo)簽，也都需要進(jìn)行單件追溯。
晶圓通過(guò)對(duì)載具進(jìn)行區(qū)域劃分，即載具的每一個(gè)具體的位置，都有對(duì)應(yīng)的二維碼進(jìn)行追蹤。通過(guò)這個(gè)二維碼，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的單件追溯。當(dāng)對(duì)載具進(jìn)行切換的時(shí)候，將新舊載具的位置二維碼進(jìn)行對(duì)應(yīng)，在最后完成品可以打刻或粘貼標(biāo)簽的時(shí)候，將前面的載具標(biāo)簽與完成品標(biāo)簽進(jìn)行關(guān)聯(lián)，最終實(shí)施對(duì)完成品的單件追蹤。
參考晶圓的追溯方式，也可以對(duì)燒結(jié)過(guò)程中使用的載具的具體區(qū)域進(jìn)行條形碼的定位。在進(jìn)燒結(jié)爐前，將單個(gè)毛坯的批號(hào)與載具具體位置的批號(hào)關(guān)聯(lián)；出燒結(jié)爐時(shí)，將載具具體位置批號(hào)與成品批號(hào)再次關(guān)聯(lián)；利用載具具體位置批號(hào)這個(gè)橋梁，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)前后產(chǎn)品批號(hào)的追溯。
當(dāng)然，粉末冶金的產(chǎn)品不會(huì)像晶圓這么尺寸一致，我們可以靈活設(shè)定載具具體位置的批號(hào)，以適應(yīng)粉末冶金形狀各異的產(chǎn)品。
結(jié)語(yǔ)
