Wissenswertes zur Kennzeichnung von Produkten mit DataMatrix-Codes (Teil 1)

Ein DataMatrix-Code, oder kurz „DMC“, ist ein 2D Code. In vielen Industrien, unter anderem der Automobilindustrie und der Medizintechnik, sind DMCs die bevorzugte Lösung für die Codierung von Daten. Für die Kennzeichnung von Produkten mit maschinenlesbaren DataMatrix-Codes eignen sich Laserbeschriftungsgeräte, da sie die Codes nicht nur effizient, sondern auch permanent, zuverlässig und abriebfest aufbringen. Aber was muss ich wissen, wenn ich Produkte mit DataMatrix-Codes kennzeichnen möchte?

Was sind die Vorteile von DataMatrix-Codes?

Einer der größten Vorteile: DMCs benötigen wenig Platz, um Informationen zu speichern. Zur Beliebtheit und verbreiteten Verwendung trägt außerdem bei, dass die Informationen mithilfe des Error Correcting Code auch ausgelesen werden können, wenn der Code teilweise beschädigt ist.

Was ist der Error Correcting Code (ECC)?

Für DMCs gibt es verschiedene Verfahren zur Fehlererkennung und Fehlerkorrektur, genannt ECC (Error Correcting Code). Am weitesten verbreitet ist der ECC200. Wenn man über DataMatrix-Codes spricht, ist meistens ein Code mit ECC200 gemeint. Nichtsdestotrotz macht es Sinn genau zu erwähnen, welchen DMC mit welchem ECC man meint, vor allem bevor beispielsweise Applikationstests durchgeführt werden, um Missverständnissen vorzubeugen. Denn je nach ECC sehen die Codes unterschiedlich aus. Das zeigen auch die folgenden Beispiele.

Trotz gleichen Inhalts sehen die Codes je nach ECC anders aus.

Wie wird die Größe eines DataMatrix-Codes definiert?

Ein weiterer Punkt, der zu Unklarheiten führen kann, ist die Größe des Codes, wenn eine Einheit oder ein klarer Bezug fehlen. Wenn man hört, dass jemand einen 16×16 DMC auf einem Produkt benötigt, lässt das Raum für Interpretation, weil die erwähnte Dimension „16×16“ sich auf die Größe der Fläche oder auf die Symbolgröße (Anzahl der Zeilen x Anzahl der Spalten) des Codes beziehen kann. Macht das einen Unterschied?

Ja, wie Sie an diesem Beispiel sehen: Das folgende Bild zeigt auf der rechten Seite einen DMC mit einer Symbolgröße 16×16 auf einer Fläche, die kleiner ist als 16mm x 16mm während der Code auf der linken Seite mit einer Symbolgröße von nur 14×14 eine Fläche von 16mm x 16 mm einnimmt (Achtung: Die Bilder zeigen nicht die Originalgröße. Beide Codes wurden vergrößert, damit sie besser erkennbar sind. Das Verhältnis zwischen beiden ist dabei aber berücksichtigt worden.)

Was bedeutet die Symbolgröße bei einem DataMatrix-Code?

Die Symbolgröße bestimmt die Datenkapazität eines DMC. Je größer die Symbolgröße ist, umso mehr alphanumerische Zeichen oder numerische Ziffern können im DMC gespeichert werden. Es macht auch einen Unterschied in der Symbolgröße, ob nur Ziffern oder alphanumerische Zeichen (zum Beispiel eine Kombination aus Buchstaben und Ziffern) codiert werden. Es können mehr Ziffern als alphanumerische Zeichen in einem DMC mit der gleichen Symbolgröße codiert werden.

Die folgende Tabelle zeigt die gängigsten Symbolgrößen und die entsprechende Datenkapazität des Codes.

Vielleicht haben Sie sich beim Blick auf die Tabelle gewundert: „Gibt es auch rechteckige DataMatrix-Codes?“ Ja, DMCs gibt es nicht nur in quadratischer, sondern auch in einer rechteckigen Form. Das kann zum Beispiel von Vorteil sein, wenn der Platz begrenzt ist.

Lasermarkierte DataMatrix-Codes auf einem Bremssattel. Links: Optimale Maschinenlesbarkeit durch Schwarz-Weiß Markierung, rechts: Die Lesbarkeit kann durch die unebene Oberfläche eingeschränkt sein.

Welchen Einfluss hat die Oberflächenstruktur auf die Lesbarkeit von DMCs?

Hinsichtlich der Lesbarkeit von DataMatrix-Codes stellen komplexe Oberflächenstrukturen eine Herausforderung dar. Vor allem im Automobilbau haben Bauteile häufig eine unebenmäßige Struktur oder wechselhafte, dunkle Farbtöne, wodurch die Lesbarkeit von DataMatrix-Codes eingeschränkt sein kann. Eine optimale Lösung bietet das Verfahren der Schwarz-Weiß-Markierung mit Laser, mit dem ein hoher Kontrast und zuverlässige Lesbarkeit erreicht werden.

Praxisbeispiel: Markierung und Rücklesung von DataMatrix-/2D-Codes im Automobilbau

Die Automobilindustrie ist in besonderem Maße verpflichtet, sicherheitsrelevante Bauteile einwandfrei lesbar und dauerhaft zu kennzeichnen, um den hohen Ansprüchen an Produkt- und Prozesssicherheit, Rückverfolgung und Qualitätssicherung zu entsprechen. Aufgrund der verschiedensten äußeren Einflüsse während der Produktion und des Gebrauchs von Automobilbauteilen, müssen Markierungen auf diesen nicht nur hohe Lesbarkeit garantieren, sondern auch extrem abrieb-, temperatur-, licht- und schmiermittelbeständig sein.

Laser sind für das Aufbringen der Codes auf sicherheitsrelevanten Komponenten optimal geeignet, da sie präzise Ergebnisse erzielen. Nur präzise markierte Codes können zuverlässig gelesen und geprüft werden.

Eine praxisgerechte und effiziente Lösung für die Automobilindustrie sind Lasermarkiersysteme, die die Markierung aufbringen und gleichzeitig in einem geschlossenen Prozess Bauteilprüfung, optische Zeichenerkennung (OCV, Optical Character Verification), Code-Validierung und -Rücklesung der Markierung leisten können. Mit solchen durch integrierte Vision-Systeme unterstützten Markierprozessen (HELP – Holistic Enhanced Laser Process), kann neben zuverlässiger Rückverfolgung auch höhere Wirtschaftlichkeit im Produktionsprozess, gesteigerte Produktqualität und Prozesssicherheit erreicht sowie fehlerhafter Ausschuss deutlich reduziert werden.

Zusammenfassung: 5 Fakten über DataMatrix-Codes

  1. DataMatrix-Codes gibt es als Quadrat oder als Rechteck.
  2. Die Größe der Fläche und die Symbolgröße sind nicht das Gleiche.
  3. Die Symbolgröße bestimmt die Datenkapazität eines DMC, oder anders formuliert, die Datenmenge, die codiert wird, beeinflusst die Symbolgröße.
  4. Die maximale Datenmenge in einem DMC hängt davon ab, ob die Daten aus Ziffern oder aus alphanumerischen Zeichen bestehen.
  5. Laser sind optimal geeignet für die Kennzeichnung von DataMatrix-Codes auf nahezu allen Materialien und komplexen Oberflächenstrukturen.

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