让软管智能化

工业软管通过各种方式加工，例如连续挤出，螺旋化，切割或压接。在每个步骤中，都会生成大量与半成品的质量、可持续性和其他特性相关的数据集。在进一步的加工步骤中，通常从这些半成品盘绕软管上切割出单件。在此过程步骤中，单个产品与母产品之间的数据链路断开。单件通常不会携带有关其确切材料成分、母产品中的位置、机械性能或质量相关生产参数的任何信息，因此任何可持续性信息都会丢失。

主要挑战

维护软管可持续性信息的主要挑战是可以跟踪软管母生产批次的每个部分的制造条件和可持续性信息。供应给食品或制药行业的软管就是一个很好的例子。

在生产的每个步骤中，每个工艺参数都有公差;从原材料、熔化、挤出到表面处理。这意味着在单个生产批次的生产过程中，参数在允许的公差范围内随给定的时间而变化，这导致材料属性随长度而变化。在挤出阶段也有过渡阶段，特别是在工艺的开始和结束时。这适用于任何偏离稳定生产条件的情况。例如，挤出过程中的微小速度或温度变化会导致挤出后的模具和冷却条件中的液体橡胶或硅流动模式不同。所有这些都会影响软管的质量，并最终影响材料特性和质量参数。

收集数据

要了解如何收集数据，最好使用一个示例，例如产生 4，000 根长度为 15 英寸的汽车断裂软管的盘绕软管。这些软管中的每根都将在略有不同的条件下制造，因此在产品规格中具有略有不同的特性。这些微小的偏差可能会影响进一步加工，从而影响最终零件属性。

此外，加工商将来自不同制造商的软管条用于单个组件（例如乳品加工设备）。软管被大量相关数据跟踪。基于长度的数据很少或不可用。一旦切成一块，有关原产地、产品和质量数据以及可持续性指标的所有信息都将丢失，不再分配给这件。如果在加工或应用过程中出现质量问题，几乎不可能确定单个零件以跟进材料供应商的问题。

还有许多其他连续制造的半成品软管产品的例子，这些产品在进一步改变尺寸的加工步骤中失去了其特性。用于医疗设备施工的软管是典型的展示案例。一旦切割成一定长度并组装到最终设备中，单个软管元件的所有特性通常会丢失。生命周期跟踪成为一个特殊的挑战。

生命周期跟踪

为了应对这一挑战，已经开发出使每根软管具有独特身份的技术。通过使这些软管变得智能，它们也可以连接到互联网。因此，物联网（物联网）将智能设备连接到互联网的概念现在适用于智能软管，因此IOM（材料互联网）正在形成。

为了使这一革命性的发展切实可行，人们可以回顾零售历史。1974年，一包箭牌口香糖预示着零售业的一场革命。它是世界上第一个在超市结账时获得条形码扫描的产品。如今，每个人都使用条形码和相关应用程序来查找消费品信息，例如营养数据、过敏原、维生素含量等。对于零售商来说，这不仅使数据维护变得更加简单，而且还是仓储、重新订购和销售预测的宝贵工具。就像那包口香糖，标有代码的半成品软管，为用户提供了与49年前条形码一样具有革命性的机会。

工作原理

人类DNA是这项技术的绝佳榜样。人体的每个细胞都可以用来识别个体。DNA测序允许重建仅从单个DNA分子的一部分获得的整个DNA信息。coilDNA等技术使用类似的数学算法。通过喷墨打标系统，将唯一的信息代码连续打印在母软管的表面上（图1）。此代码唯一标识父产品中的位置，随后允许分配在此位置记录的生产数据。无论在后续生产步骤中如何切割该母产品，与物料相关的信息甚至与位置相关的信息始终可用。可以检索有关相应软管的所有信息。该信息跟踪是方向检测 - 这很重要，因为软管的方向可能会在进一步的生产步骤中反转 - 甚至可以检测错误。

基于条形码或QR码的传统识别方法一旦材料被分割并且条形码被切割就会失效。此外，在以一定的时间间隔贴上这些标记后，不能保证每个单独的零件都显示标记，因此可以分配给原始母产品、该母产品中的某个位置，甚至分配给制造商。

例如，一家软管生产商以其“绿色”产品为荣，希望确保进一步加工链的每个部分都可以用普通智能手机明确识别这种绿色材料，即使只剩下几英寸。软管生产商只需在放置已知标记的位置应用代码，并添加可持续性信息、产品名称和更多数据。

如果剩余的 14 个字符识别并且可以进行数据检索，则如何在后续步骤中划分软管无关紧要。

通过有用的应用程序优化生产流程、供应链和通信开辟了新的方法。

总结

智能软管技术是材料互联网的关键，其中软管件以唯一且合格的、独立于部门的代码的形式具有身份。这使用户只需手动输入可见代码的 14 个连续字符或拍照即可与制造商和加工商进行通信。

在生产和加工过程中产生的任何类型的数据都清楚地分配给软管的每个部分。因此，价值链的每一步都可以相互链接，以改善最终产品的性能，无缝监控质量并将生产商-加工商的整合提升到新的水平。