为满足不断提高的复杂产品安全管理和质量保障的要求,产品追踪是实现准确的产品技术状态管理以及快速质量追溯有效的解决途径,实现产品追踪的最直接有效手段是对产品生命周期的各阶段进行零部件的唯一标识(Unique Identification,UID),国际多家研究所与企业联合成立DPM(Direct Part Marking,DPM)工作组,选定数据矩阵码(Data Matrix,DM)作为零部件的唯一标识。然而,由于离散制造企业生产环境和工艺的复杂性容易引起DM码的磨损、污染和腐蚀等,这时产品标识难以依靠现有的识读算法自动识别,即标识失效,导致追踪断路。因此,研究产品标识失效的恢复和补救技术就变得非常必要,目前国内外大部分关于产品失效标识恢复补救的研究主要集中在工艺、图形图像等单个角度进行研究,尚未有一套产品追踪过程的失效标识恢复补救理论体系和技术框架。对于离散制造企业的产品追踪模式,依然存在包括批次产品样本信息同质化,批量生产对象标识局部或完全失效,标识失效预警和及时恢复补救等问题,现有技术手段未能较好的解决这些问题。本文以适应各种复杂应用环境的产品直接标识技术为基础,针对不同的标识失效形态和企业追踪模式存在的问题,研究产品追踪过程的标识失效恢复补救,以实现产品不间断的可靠追踪,展开了以下几个方面的研究:(1).分析了产品追踪过程标识的失效形态,给出了失效标识恢复与补救的定义,探讨了产品追踪过程中标识失效存在的问题,进一步阐述了其中的难点问题及解决途径。建立了产品失效标识恢复与补救策略,并对策略和流程模型进行了描述,从同质化产品的标识特征设计、标识失效的预测与补救和多信息融合的失效标识恢复与补救等方面展开研究,为实现产品不间断的追踪应用提供指导。(2).研究了同质化产品标识增强化特征设计及识别方法,针对批次产品样本信息之间存在同质化问题,分析了特征强化的零件直接标识,提出了基于标刻工艺方法和仿射变换的标识特征设计,并建立DM码标刻特征矩阵,设计了基于灰度共生矩阵的DM码纹理特征,并建立产品制造过程DM码纹理库。最后采用汉明距方法和欧式距离方法级联匹配目标特征和DM码标刻特征矩阵、制造过程纹理库的相似度,从而在源头增强了产品个体之间的特征差异。(3).研究了基于多信息融合的产品失效标识恢复与补救方法,由于制造企业生产环境和工艺的复杂性,导致标识发生局部或者全部失效。分析了产品制造过程的多态和时变性,依据产品物理信息、制造过程信息提出了基于多信息融合的产品失效标识恢复与补救模型,计算失效标识产品的特征数据和产品历史数据库的相似度测度,采用改进的变异系数加权法进行了初步的匹配,通过D-S证据理论分配特征的基本信度并进行融合辨识。(4).研究了基于制造历史数据的产品标识失效预测与补救方法,分析了制造历史过程大量数据与标识的关联,给出了基于DPM的制造历史信息模型,描述了标识失效的影响因素,并将制造历史数据进行主成分分析方法优化,建立了神经网络标识失效预测模型,结合神经网络预测结果和标识转移与继承方法进行了失效标识的恢复补救,避免标识失效引发的信息追踪断路。(5).将产品追踪过程失效标识恢复与补救的思想应用到实际的项目中,结合相关项目背景开发了产品制造过程数据采集与跟踪系统,对失效标识恢复与补救的方法步骤进行了企业的试运行,结合应用实例对本文所研究的理论与方法进行了验证。