Data-Matrix-Codes für die Rückverfolgbarkeit von Metallteilen

Rückverfolgbarkeit beginnt mit einer Markierung, die sich noch Jahre nach der Fertigung maschinell lesen lässt. Auf einem Metallteil muss der Code Öl, Kratzer, Reinigung und erneutes Lesen aushalten. Data Matrix ist eine häufige Wahl, weil er kompakt ist und Fehlerkorrektur vorsieht.

Data Matrix ECC 200

Data Matrix ECC 200 ist ein zweidimensionaler Matrixcode aus dunklen und hellen Modulen. Auf zwei Seiten hat er ein Orientierungsmuster (den Buchstaben L), auf den gegenüberliegenden Seiten abwechselnd helle und dunkle Module zur Erkennung von Raster und Größe.

Die Bezeichnung ECC 200 bedeutet, dass der Code Reed-Solomon-Fehlerkorrektur verwendet, sodass ein Teil beschädigter oder verschmutzter Module rekonstruiert werden kann. Diese Reserve ist nicht unbegrenzt und ersetzt keine schlechte Markierung.

Zellgröße und Lesegerät

Der häufigste Fehler bei der Codevorbereitung ist, die Größe am Bildschirm festzulegen, ohne das Lesegerät zu berücksichtigen. Jedes Modul muss auf dem Fertigteil groß genug sein, damit die Optik des Lesegeräts es vom benachbarten Modul unterscheidet; bei kleinen Zellen verschwimmen die Ränder und das Lesegerät dekodiert den Code nicht zuverlässig.

Die Größe muss mit Leseabstand, Sichtfeld und Auflösung des Lesegeräts abgestimmt werden. Ein Code, den ein Büro-Lesegerät aus der Nähe liest, ist nicht unbedingt mit einem Handlesegerät in der Produktion lesbar.

Ruhezone

Um den Code muss eine leere Ruhezone bleiben. Bei Data Matrix beträgt sie mindestens eine Modulbreite; ohne sie kann das Lesegerät den Code nicht von der Umgebung unterscheiden. Auf einer geschliffenen oder unebenen Oberfläche ist es sinnvoll, mehr zu lassen.

Die Ruhezone darf keine andere Grafik, keinen Stempel und keine Bauteilkante enthalten; bei einem Code nahe der Kante muss der Abstand geprüft werden.

Kontrast und Oberfläche

Das Lesegerät braucht einen Unterschied zwischen dunklen und hellen Modulen. Auf Metall kann ihn eine dunkle thermische Markierung auf heller Oberfläche oder eine helle Markierung auf dunkler Beschichtung erzeugen. Eine polierte Oberfläche reflektiert Licht und kann den Kontrast verringern, eine geschliffene streut es stärker.

Auf gekrümmten Oberflächen wird der Code optisch verzerrt; das Lesen muss in der Lage geprüft werden, in der sich das Bauteil tatsächlich befindet.

GS1-Elementstrings

In der industriellen Rückverfolgbarkeit werden häufig GS1-Elementstrings in Data Matrix eingebettet. Die Identifikatoren in Klammern sind für Menschen gedacht; in den Code wird nur der Inhalt geschrieben.

(01) ist die GTIN des Produkts, üblicherweise 14 Stellen.
(10) ist die Chargen- oder Losnummer.
(21) ist die Seriennummer.

Wenn zur Abgrenzung variabler Daten ein Trennzeichen nötig ist, wird ein besonderes FNC1-Zeichen in den Code eingefügt, kein gewöhnliches Zeichen. Wird dies weggelassen, fasst das Lesegerät die Elemente falsch zusammen. Der Codeinhalt muss daher gemeinsam mit dem Lesegerät und dem Informationssystem festgelegt werden, nicht erst beim Markieren.

Qualitätsprüfung

Die Qualität direkt markierter Codes auf Bauteilen kann nach ISO/IEC 29158 bewertet werden, die Parameter und Messung für Markierungen auf Bauteilen beschreibt. Die Bewertung ist keine subjektive Beurteilung des Aussehens: Die Messungen erfolgen mit einem geeigneten Messsystem nach vereinbartem Verfahren.

Verlangt der Kunde eine Qualitätsbewertung, müssen Verfahren, Messgerät und akzeptable Werte vor der Serie vereinbart werden.

Bevor der Code in die Serie geht

Die Codevorbereitung beginnt bei Inhalt und Lesegerät, nicht bei der Datei. Daten, Lesegerät und Leseabstand müssen festgelegt werden, dann sind Modulgröße, Ruhezone und Platzierung auf dem Bauteil zu wählen.

Der letzte Schritt ist ein Test am realen Bauteil mit dem Lesegerät aus der Produktion; erst dieser zeigt, ob der Code nach der Reinigung lesbar ist.