Dauerhafte Bauteilkennzeichnung ohne Etikett, lesbar mit DPM Scannern
Direct Part Marking, kurz DPM, bezeichnet die permanente Kennzeichnung eines Bauteils ohne aufgeklebtes Etikett. DPM-Codes werden per Laser, Nadelprägung, chemischer Ätzung oder Tintenstrahldruck unmittelbar in die Oberfläche eines Werkstücks eingebracht – sie sind damit untrennbar mit dem Bauteil verbunden und über dessen gesamte Lebensdauer lesbar.
Wir bei ESTO Industrietechnik begleiten Unternehmen in der Fertigungsindustrie, Medizintechnik und Elektronik bei der Auswahl geeigneter DPM-Scanner und erklären, was hinter der Technologie steckt, welche Verfahren es gibt und worauf es beim Lesen von DPM-Codes ankommt.
Was ist ein DPM-Scanner?
Ein DPM-Barcode-Scanner ist ein spezialisierter 2D-Imager, der direkt auf Bauteiloberflächen markierte Codes erfassen kann. Herkömmliche Barcodescanner scheitern an DPM-Codes, weil diesen Markierungen der für gedruckte Barcodes typische Hell-Dunkel-Kontrast fehlt. Moderne DPM-Scanner erkennen zusätzlich konventionelle 1D- und 2D-Barcodes auf Papieretiketten und Displays, sodass in der Praxis ein einziges Gerät für sämtliche Erfassungsaufgaben entlang der Fertigungslinie genügt.
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Welche DPM-Verfahren gibt es?
Für die Erzeugung von DPM-Barcodes stehen je nach Material, Codegröße und Umgebungsbedingungen unterschiedliche Markierverfahren zur Verfügung. Die Wahl des Verfahrens beeinflusst unmittelbar, welcher DPM-Scanner später zum Lesen eingesetzt werden muss. Nadelgeprägte Codes auf unbehandeltem Metall stellen etwa deutlich höhere Anforderungen an Beleuchtung und Bildverarbeitung als lasergeätzte Codes auf eloxiertem Aluminium.
| Verfahren | Funktionsprinzip | Typische Materialien | Haltbarkeit |
|---|---|---|---|
| Lasermarkierung | Materialabtrag oder Farbumschlag durch gebündelten Laserstrahl | Metall, Kunststoff, Keramik | Sehr hoch – übersteht Lackierung und Wärmebehandlung |
| Nadelprägung (Dot-Peening) | Mechanisches Einschlagen einzelner Punkte mittels Karbidnadel | Stahl, Aluminium, Titan | Sehr hoch – selbst nach Sandstrahlen lesbar |
| Chemische Ätzung | Elektrolytisches Abtragen der Oberfläche durch Stromfluss | Edelstahl, Aluminium, Messing | Hoch – geeignet für glatte, reflektierende Oberflächen |
| Tintenstrahldruck (Inkjet) | Auftragen spezieller Tinten auf das Bauteil | Kunststoff, Glas, Verbundwerkstoffe | Mittel bis hoch – abhängig von Tintentyp und Umgebung |
Was bedeutet DPM? – Definition und Abgrenzung
DPM steht für Direct Part Marking und beschreibt sämtliche Verfahren, bei denen ein maschinenlesbarer Code direkt auf der Oberfläche eines Bauteils erzeugt wird. Im Gegensatz zu Papier- oder Folienetiketten ist die Markierung physisch Teil des Werkstücks. Das macht sie resistent gegen Abrieb, Chemikalien, Hitze und mechanische Belastung.Die bedeutung von DPM geht über eine reine Beschriftungstechnik hinaus: Sie ist die Grundlage für eine lückenlose, lebenslange Rückverfolgbarkeit (Traceability) vom Rohmaterial bis zum Endprodukt. Besonders in regulierten Branchen – etwa bei Direct Part Marking für Medical Devices nach UDI-Verordnung (EU 2017/745) – ist diese Form der Kennzeichnung heute Pflicht.
Direct Part Marking (DPM)
Video-Bereich
Professionelle DPM-Scanner (Direct Part Marking) für die zuverlässige Erfassung von direkt markierten Codes auf Metall, Kunststoff und anderen Materialien. Ideal für Automotive, Luft- und Raumfahrt, Elektronikfertigung und industrielle Rückverfolgbarkeit.
Zebra 3600-DP Ultra-Rugged DPM Scanner
Ultra-Rugged Scanner: Zebra DS3678-DP – robuster 2D-Barcodescanner mit DPM-Performance für härteste industrielle Umgebungen
Zebra DS4678-DPE Handscanner
Komplettlösung verfügbar: Zebra 2D DPM Scanner Kit – 2D Imager mit weißer Belichtung, DPM-Optik, EAS-Deaktivierung, RS-232/USB Kabel inklusive
Datalogic DPM Scanner in der Praxis
Datalogic DPM Lösungen: Datalogic PowerScan PM9500 DPM – 2D Bluetooth Imager mit spezialisierter DPM-Optik für anspruchsvolle Industrieanwendungen
PowerScan 9600 DPX – Traceability
Pemium DPM Scanner: Datalogic PowerScan 9600 DPX – DPM Imager mit Display und 4 Tasten für maximale Flexibilität in der industriellen Datenerfassung
Data Matrix als bevorzugtes Format
DPM-Codes basieren in der überwiegenden Mehrzahl auf dem Data Matrix ECC 200-Standard nach ISO/IEC 16022. Dieser zweidimensionale Code bietet mehrere Eigenschaften, die ihn für die direkte Bauteilkennzeichnung prädestinieren.
Auf kleinsten Flächen kann eine Vielzahl alphanumerischer Zeichen kodiert werden. Das reicht für Seriennummern, Chargennummern, Herstellerkennung, Produktionsdatum und weitere Parameter – etwa gemäß GS1-Standard oder gemäß der UDI-Anforderungen für Medizinprodukte.
Entscheidend für die Praxistauglichkeit ist die Reed-Solomon-Fehlerkorrektur: Selbst wenn bis zu 25 bis 30 % des Codes beschädigt, verschmutzt oder überlackiert sind, kann ein geeigneter Scanner DPM-Codes noch korrekt dekodieren. Diese Robustheit macht den Data Matrix Code zum De-facto-Standard für DPM in der Automobil-, Luftfahrt- und Medizintechnikindustrie.
DPM Barcode Scanner unterscheiden sich von Standard-Imagern in drei wesentlichen Punkten:
- Spezialbeleuchtung: Mehrere unabhängig ansteuerbare LED-Segmente (z. B. Rot, Blau, Weiß, Diffus) ermöglichen es, auch auf stark reflektierenden oder sehr dunklen Oberflächen einen ausreichenden Kontrast zu erzeugen. Manche Modelle arbeiten zusätzlich mit polarisiertem Licht.
- Hochauflösende Optik: Megapixel-Sensoren mit kurzen Arbeitsabständen (teils ab 0 cm Kontaktdistanz bis zu 50 cm) erfassen selbst miniaturisierte Codes mit Modulgrößen unter 0,2 mm.
- Erweiterte Dekodier-Algorithmen: Software-seitig kommen spezielle Bildverarbeitungsroutinen zum Einsatz, die ungleichmäßige Zellen, raue Oberflächen und schwache Kontraste ausgleichen – weit über die Fähigkeiten eines Standard-Decoders hinaus.
Vergleich: Datalogic vs. Zebra DPM-Scanner
| Kriterium | Datalogic PowerScan 9600 DPX | Zebra DS3678-DP |
|---|---|---|
| DPM-Technologie | 4D-Lernsystem (auto-adaptiv) | PRZM Intelligent Imaging |
| Unterstützte DPM-Verfahren | Laser, Dot Peen, Inkjet, chemische Ätzung | Alle gängigen DPM-Verfahren inkl. Guss und Thermalspray |
| 1D/2D-Etiketten-Barcodes | Ja | Ja |
| Schutzart | IP65/IP67 (modellabhängig) | IP67 |
| Konnektivität | Kabel / Bluetooth (modellabhängig) | Bluetooth / FHSS-Funk |
| Einsatzbereich | Schwere Industrie, Fertigung, Automotive | Fertigung, Lager, End-to-End Track & Trace |
Worauf kommt es bei der Auswahl eines DPM-Scanners an?
- Oberflächenmaterial und Markierverfahren bestimmen, welche Beleuchtungskonfiguration der Scanner benötigt. Reflektierende Metalloberflächen erfordern eine andere Lichtführung als matte Kunststoffe. Dot-Peen-Codes auf unbehandeltem Stahl gelten als besonders anspruchsvoll – hier sollte der Scanner über eine adaptive Mehrfachbeleuchtung verfügen.
- Codegröße und Modulgröße entscheiden über die benötigte Sensorauflösung. Bei Modulgrößen unter 0,2 mm – typisch in der Halbleiterfertigung – sind Megapixel-Imager mit kurzen Arbeitsabständen erforderlich.
- Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit, Staub und Vibrationen bestimmen die erforderliche Schutzart. Für den Einsatz in Produktionslinien empfehlen wir mindestens IP65, für Außen- oder Nassumgebungen IP67.
- Integration in bestehende Systeme spielt ebenfalls eine Rolle. Alle DPM-Scanner in unserem Sortiment unterstützen gängige Schnittstellen (USB, RS-232, Bluetooth) und lassen sich in vorhandene ERP-, MES- und Traceability-Systeme einbinden. Einige Modelle können mit Feldbus- Konvertern direkt an ProfiNet- PLC angebunden werden.
Häufig gestellte Fragen zu Direct Part Marking (DPM)
Welche Codes eignen sich für Direct Part Marking?
Der Data Matrix Code ECC 200 ist der Industriestandard für Direct Part Marking und wird in über 95% aller DPM-Anwendungen eingesetzt. Seine quadratische oder rechteckige Struktur ermöglicht eine kompakte Codierung auf kleinsten Flächen – bereits ein 3x3 mm großer Code kann mehrere Zeichen speichern. Die integrierte Reed-Solomon-Fehlerkorrektur macht den Data Matrix besonders robust gegen Beschädigungen, Verschmutzung oder teilweise Zerstörung des Codes. Selbst bei 30% Datenverlust bleibt der Code lesbar. Weitere Vorteile sind die Omnidirektionalität (Lesung aus jedem Winkel möglich) und die hohe Datendichte. In speziellen Anwendungsfällen kommen auch QR-Codes zum Einsatz, besonders wenn größere Datenmengen oder Redundanz erforderlich sind. Für automotive Anwendungen wird oft zusätzlich die VDA-Norm berücksichtigt. Die Auswahl des richtigen Codes hängt von Bauteilgröße, verfügbarer Fläche, Datenmenge und Branchennormen ab.
Kann ein normaler Barcodescanner DPM-Codes lesen?
Nein, herkömmliche Barcodescanner sind für DPM-Codes ungeeignet. Standard-2D-Imager wurden für das Lesen gedruckter Barcodes entwickelt, die einen hohen Schwarz-Weiß-Kontrast aufweisen. DPM-Codes hingegen zeigen deutlich geringere Kontrastverhältnisse, da sie durch mechanische oder thermische Verfahren direkt in die Materialoberfläche eingebracht werden – beispielsweise durch Lasergravur auf Edelstahl oder Nadelprägung auf Aluminium. Die Herausforderungen umfassen reflektierende Metalloberflächen, geringe Tiefenunterschiede zwischen Zellen und Hintergrund, unterschiedliche Beleuchtungswinkel sowie mögliche Verschmutzungen oder Beschädigungen. DPM-Barcodescanner verwenden spezialisierte Beleuchtungstechniken (Dunkelfeld, Dome-Beleuchtung, polarisiertes Licht), höhere Auflösungen und angepasste Bildverarbeitungsalgorithmen, um diese schwierigen Lesebedingungen zu meistern. Für zuverlässige Erfassung in industriellen DPM-Anwendungen ist daher zwingend ein dedizierter DPM-Scanner wie der Zebra DS3678-DP oder der Datalogic PowerScan PBT9600-DP erforderlich.
Warum ist Direct Part Marking in der Medizintechnik so wichtig?
Direct Part Marking ist in der Medizintechnik regulatorisch vorgeschrieben und aus mehreren Gründen unverzichtbar. Die EU-Medizinprodukteverordnung (EU-MDR 2017/745) und die FDA-UDI-Richtlinie (Unique Device Identification) fordern eine maschinenlesbare, dauerhafte Kennzeichnung für wiederverwendbare Medizinprodukte wie chirurgische Instrumente, Implantate und diagnostische Geräte. Herkömmliche Etiketten würden die extremen Bedingungen nicht überstehen: Medizinprodukte durchlaufen regelmäßig Sterilisationszyklen mit Temperaturen bis 134°C (Autoklavierung), aggressive chemische Reinigungsprozesse und mechanische Beanspruchung. Nur direkt markierte Codes – typischerweise per Lasergravur auf Edelstahl oder Titan – bleiben über die gesamte Produktlebensdauer lesbar. Die permanente Kennzeichnung ermöglicht lückenlose Rückverfolgbarkeit, Chargenverfolgung bei Rückrufaktionen, Verwechslungsschutz im OP und Bestandsverwaltung im Krankenhaus. DPM Medical Devices ist damit keine optionale Verbesserung, sondern gesetzliche Pflicht für das Inverkehrbringen von Medizinprodukten in der EU und den USA. Für die zuverlässige Erfassung dieser medizintechnischen DPM-Codes bieten wir spezialisierte Scanner von Datalogic und Zebra.
Wie wird die Qualität von DPM-Codes überprüft?
Die Qualitätsprüfung von DPM-Codes erfolgt nach der internationalen Norm ISO/IEC 29158 (früher AIM DPM-1-2006), die speziell für direkt markierte Codes entwickelt wurde. Das bloße Aufbringen eines Codes reicht nicht – die Lesequalität muss verifiziert werden, um Prozesssicherheit zu gewährleisten. Die Norm definiert mehrere Bewertungskriterien: Zellkontrast (Unterschied zwischen hellen und dunklen Modulen), Axiale Ungleichförmigkeit (geometrische Verzerrung des Rasters), Modulationsgrad (Gleichmäßigkeit der Helligkeitswerte) und Fehlerkorrektur-Kapazität (wie viele beschädigte Zellen noch dekodierbar sind). Die Bewertung erfolgt in Qualitätsgraden von A (höchste Qualität) bis F (nicht lesbar). Industriestandard ist mindestens Grad C für zuverlässige Produktion. Wir empfehlen die Inline-Verifikation direkt nach dem Markierprozess, um Abweichungen sofort zu erkennen und Ausschuss zu vermeiden. Viele DPM-Scanner von Datalogic wie der PowerScan PM9501-DPM mit Display und Zebra wie das DS3678-Starterkit bieten integrierte Verifikationsfunktionen oder lassen sich mit dedizierten Code-Verifikatoren kombinieren.
