Einführung in DataMatrix-Codes

In einer Welt, in der gesetzliche Vorgaben zur Produkthaftung und Qualitätssicherung immer strenger werden, gewinnt die eindeutige Identifizierung und Rückverfolgbarkeit von Bauteilen und Produkten, auch Traceability genannt, zunehmend an Bedeutung. Hierbei spielt der DataMatrix-Code (DMC) eine entscheidende Rolle, da er eine bewährte Methode zur Kennzeichnung und Nachvollziehbarkeit von Bauteilen darstellt. Ursprünglich für die Automobilindustrie entwickelt, hat sich der DataMatrix-Code mittlerweile als vielseitiges Werkzeug in verschiedenen Branchen etabliert.

Aufbau und Verschlüsselung eines DMC

Der DataMatrix-Code besteht aus quadratisch oder rechteckig angeordneten Feldern mit matrixartig angeordneten Punkten oder Quadraten zur Verschlüsselung der Information. Dies Verschlüsselungstechnik ermöglicht eine hohe Informationsdichte auf kleinstem Raum. Ein wichtiger Aspekt ist die Fehlererkennung und -korrektur, die durch zusätzliche Datenworte gewährleistet wird. Die Anzahl der korrigierbaren Lesefehler wird dabei nicht von der Anzahl falsch gelesener Punkte, sondern von der Anzahl falsch gelesener Datenworte limitiert. Diese Eigenschaft des Codes macht ihn robust gegenüber Lesefehlern, insbesondere bei der direkten Bauteilkennzeichnung auf Metall.

Weltweiter Standard ist heute die Verschlüsselung nach dem Reed Solomon Algorithmus mit dem Code ECC 200 (Error Checking and Correction level 200). Dieser Code wird auch von BORRIES als Standard-Einstellung geprägt.

Bei der Verschlüsselung alphanumerischer Informationen (127 verschiedene mögliche Zeichen, Buchstaben, Ziffern und Sonderzeichen) wird für jedes Zeichen ein „Daten-Wort“ von 8 Bit, also 1 Byte Länge benutzt. Wenn ausschließlich Ziffern als Zeichen vorkommen, werden in einem Datenwort 2 Ziffern verschlüsselt. Hierdurch können bei gleicher Größe eines Codes wesentlich mehr rein numerische Zeichen verschlüsselt werden, als bei alphanumerischem Zeichenvorrat.

Fehler-Korrektur bei Data-Matrix-Codes

Die „nützliche Redundanz“ zur Fehlererkennung und -korrektur wird durch das Einfügen und Verwenden weiterer Datenworte erreicht. Dabei ist zu beachten, dass die oft zitierte Aussage „bis zu 25% Lesefehler können korrigiert werden“ leicht irreführend ist, da sie sich auf einzelne Bits bezieht und nicht auf Datenworte. Bestimmte Fehler genadelter Codes auf Metall kommen jedoch den besonderen Eigenschaften des Codes entgegen. Dur die geometrisch nahe beieinander liegenden Punkte eines Daten-Worts ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass benachbarte Punkte eines Datenworts gestört werden, was zu einer effektiven Fehlererkennung und -korrektur führt.

Anwendungsbereiche und Vorteile des Data-Matrix-Codes

Die Verwendung von DataMatrix-Codes zur Bauteil-Traceability bietet zahlreiche Vorteile, darunter eine effiziente Kennzeichnung und Rückverfolgbarkeit von Bauteilen, eine hohe Informationsdichte und Robustheit gegenüber Lesefehlern. Diese Eigenschaften machen den DataMatrix-Code zu einer idealen Lösung für anspruchsvolle Anwendungen in verschiedenen Branchen, einschließlich der Automobilindustrie, Elektronikbranche und Medizintechnik. GS1 Standards für die Kennzeichnung und Lesbarkeit werden durch den DataMatrix unterstützt und gewährleisten eine weltweit einheitliche Codierung.

Fazit

Die Verwendung von Data-Matrix-Codes zur Kennzeichnung und Rückverfolgbarkeit von Bauteilen bietet zahlreiche Vorteile in Bezug auf Effizienz, Zuverlässigkeit und Compliance mit gesetzlichen Vorgaben. Durch die Anpassung an spezifischen Anforderungen von genadelten Codes sowie die Verwendung von spezialisierten Verifikatoren und Lesegeräten können stabile und prozesssichere Systeme implementiert werden, die eine lückenlose Rückverfolgbarkeit und Qualitätssicherung ermöglichen.