Kody DPM – jak niezawodnie czytać kody grawerowane i wybijane na produkcji

Czytnik kodów DPM odczytuje kody naniesione bezpośrednio na detal: grawerowane laserem, wybijane mikroudarowo (dot peen) albo trawione w metalu i tworzywie. Takie kody mają niski kontrast, błyszczące tło i często leżą na zakrzywionej powierzchni. Dlatego zwykły czytnik 2D, projektowany pod etykiety, ma z nimi kłopot. Wyjaśniamy, czym są kody DPM, skąd biorą się problemy z odczytem, jak producenci czytników radzą sobie z oświetleniem, jak ocenia się jakość znakowania według ISO/IEC 29158 i jak dobrać model.

Czym jest DPM i jakie są metody znakowania

DPM (Direct Part Marking) to znakowanie bezpośrednie: kod nie jest drukowany na etykiecie, tylko trwale nanoszony na powierzchnię części. Zebra opisuje cel wprost – śledzenie części przez cały cykl życia wymaga unikalnego, trwałego identyfikatora. Według Zebra DPM stosuje się m.in. tam, gdzie zwykła etykieta nie przetrwa trudnych warunków, oraz na częściach zbyt małych na etykietę. Zebra wymienia jako główne branże motoryzację, lotnictwo, produkcję wyrobów medycznych i przemysł obronny. Rolę DPM w całym systemie śledzenia partii i numerów seryjnych opisujemy w artykule traceability w produkcji.

Najczęściej stosowanym symbolem jest Data Matrix (w wersji GS1 DataMatrix, gdy kod zawiera identyfikatory zastosowania GS1). Porównanie symboli znajdziesz w artykule o rodzajach kodów kreskowych.

Metody znakowania

Karta katalogowa Zebra DS36X8-DP wymienia jeszcze kody odlewane (cast), formowane wtryskowo z nadrukiem (inkjet mold) i natryskiwane termicznie (thermal spray).

GS1 dzieli kody DPM DataMatrix na dwa typy. Przy wyborze czytnika i parametrów weryfikacji trzeba wiedzieć, z którym masz do czynienia:

• DPM-A – moduły połączone, wykonywane m.in. laserem lub trawieniem chemicznym. Wymiar modułu (X) według tabeli GS1: od 0,100 do 0,300 mm, docelowo 0,200 mm.
• DPM-B – moduły niepołączone (kropki), wykonywane m.in. mikroudarowo. Wymiar modułu: od 0,200 do 0,495 mm, docelowo 0,300 mm.

Dlaczego kody DPM są trudne do odczytu

Etykieta to czarny nadruk na białym tle. Kod DPM to zwykle ten sam materiał w dwóch odmianach: wgłębienie i powierzchnia wokół niego albo ślad lasera na tle metalu. Źródła wskazują kilka powtarzających się problemów:

• Niski kontrast. GS1 podaje, że skanery kamerowe rozróżniają do 256 poziomów szarości, co pomaga przy symbolach o bardzo niskim kontraście, „takich jak grawerowane bezpośrednio w metalu”. Przy kodach wybijanych kontrast powstaje wyłącznie z różnicy w odbiciu światła od wgłębień i od otaczającej powierzchni.
• Odbicia od błyszczącego metalu. Zebra wymienia jako jeden z głównych problemów światło odbijane z powrotem do kamery przy skanowaniu jasnych, metalicznych powierzchni. GS1 zaleca unikać znakowania na mocno odbijających metalach, bo ich odbicie może „oślepić” skaner.
• Zły kąt oświetlenia. Wśród przyczyn niskiego kontrastu symbolu GS1 wymienia nieodpowiedni kąt oświetlenia, „szczególnie dla symboli wykonanych techniką DPM”.
• Krzywizny i nierówności. Zebra i Honeywell wskazują powierzchnie zakrzywione, nierówne i chropowate jako trudne. GS1 radzi stosować największy wymiar modułu, jaki mieści się na polu znakowania. Poprawia to głębię ostrości i tolerancję na krzywiznę.
• Uszkodzenia i zużycie. Kod na części przechodzi obróbkę, mycie i eksploatację. Honeywell deklaruje dla Xenon 1972 odczyt również kodów uszkodzonych i niekompletnych.
• Mieszanie technologii. Przy znakowaniu małych instrumentów GS1 zaleca unikać różnych technik znakowania w tym samym środowisku skanowania. Ta sama zasada przydaje się szerzej, bo różne techniki dają kody o innym wyglądzie i wymagają innego oświetlenia.

Jak czytnik kodów DPM radzi sobie z trudnym kodem

Najważniejsza różnica między czytnikiem DPM a zwykłym imagerem 2D to oświetlenie. Do tego dochodzą algorytmy dekodowania. Producenci opisują swoje rozwiązania tak:

Wspólna zasada jest prosta: światło rozproszone wyrównuje odbicia na błyszczących i zakrzywionych powierzchniach. Światło padające pod niskim kątem (według poradników producentów systemów wizyjnych typowo około 30°) wydobywa krawędzie wgłębień w kodach wybijanych. Czytnik DPM przełącza tryby oświetlenia, aż uzyska obraz, który da się zdekodować.

Rozdzielczość i odległość odczytu

Kody DPM są zwykle małe, a czytniki DPM pracują z bliska. Przykłady z kart producentów:

• Zebra DS36X8-DP – kody drukowane DataMatrix 10 mil: 0,0–8,6 cm; QR 5 mil: 1,0–6,3 cm. Zebra nie podaje zakresów osobno dla kodów DPM.
• Honeywell Xenon 1972 – minimalna gęstość 1,5 mil (1D) i 2 mil (2D); DataMatrix 10 mil: 0–130 mm w wersji HD i 0–55 mm w wersji UD; DataMatrix 3 mil tylko w UD (5–30 mm).
• Datalogic PowerScan 9600 DPX – DataMatrix 5 mil: 2,0–10,0 cm; DataMatrix 10 mil: 2,0–16,2 cm.
• Zebra DS4608-DPE – DataMatrix 4 mil: od 0,2 do 2,8 cala (ok. 0,5–7,1 cm).

Wersje o najwyższej rozdzielczości (UD, DPE) są do małych kodów na elektronice. Wersje ogólnoprzemysłowe (DS36X8-DP, PowerScan DPX) dają większy zasięg i odporność.

Weryfikacja jakości znakowania – ISO/IEC 29158

Czytnik odczytuje kod albo nie. Weryfikator mierzy natomiast, jak dobrze kod został wykonany, i pozwala wychwycić pogarszające się znakowanie, zanim kody przestaną się czytać. Dla kodów drukowanych stosuje się ISO/IEC 15415. GS1 stwierdza jednak, że ta metoda nie wystarcza do oceny GS1 DataMatrix wykonanego techniką DPM. Do tego służy osobny dokument.

Status normy

• ISO/IEC TR 29158:2011 – „Direct Part Mark (DPM) Quality Guideline”, raport techniczny opublikowany 5.10.2011, obecnie zastąpiony.
• ISO/IEC 29158:2020 – wersja normy, wycofana 25.03.2025.
• ISO/IEC 29158:2025 (wydanie 2.0, 25.03.2025) – „Bar code symbol quality test specification – Direct part mark (DPM)”. Według opisu IEC dokument modyfikuje metodykę ISO/IEC 15415. Wprowadza alternatywne warunki oświetlenia, nowe terminy i parametry oraz zmiany w pomiarze, ocenie i raportowaniu. Jest przeznaczony dla producentów weryfikatorów i autorów specyfikacji aplikacyjnych.

W dokumentacji weryfikatorów metoda funkcjonuje też pod nazwą AIM DPM. W wytycznych GS1 nadal pojawia się oznaczenie ISO/IEC TR 29158. Sprawdź więc, do której wersji odwołuje się specyfikacja Twojego klienta lub branży.

Co się ocenia

Według dokumentacji weryfikatorów ocena DPM obejmuje m.in.:

• Cell Contrast (CC) – kontrast między jasnymi i ciemnymi modułami. W skali ocen 4 oznacza kontrast co najmniej 30%, a 0 – poniżej 15%.
• Cell Modulation (CMOD) – równomierność odbicia w obrębie modułów. GS1 wymienia modulację w module jako kluczowy parametr.
• Minimum Reflectance (MR) – minimalna różnica odbicia między elementami jasnymi i ciemnymi (co najmniej 5%).
• Distributed Damage Grade – uszkodzenia rozłożone na wzorcach stałych symbolu.
• Decode – czy algorytm referencyjny dekoduje symbol (ocena zaliczony/niezaliczony).

Oświetlenie i zapis wyniku

Weryfikacja DPM dopuszcza inne geometrie światła niż standardowe 45° z czterech stron. Dokumentacja weryfikatorów wymienia oświetlenie pod kątem 30° z czterech stron (oznaczenie Q), z dwóch stron (T), z jednej strony (S) oraz rozproszone osiowe 90°. GS1 ustala zasady zapisu:

• litery „DPM” przed oceną oznaczają, że wynik uzyskano metodą ISO/IEC TR 29158;
• kąt padania światła podaje się w ocenie, gdy jest inny niż 45°;
• w metodzie DPM to procedura dobiera aperturę pomiarową, a nie operator. GS1 zaleca aperturę równą ok. 80% minimalnego wymiaru modułu, co daje aperturę 3 dla DPM-A i 6 dla DPM-B;
• długość fali światła użytą w ocenie należy dopasować do skanerów, które będą czytać kod.

Ostatni punkt ma znaczenie przy zakupie. Jeśli Twoje czytniki używają innego światła niż weryfikator, dobra ocena nie gwarantuje dobrego odczytu na linii. Najpewniejszym testem pozostaje odczyt próbek własnych detali tym modelem czytnika, który planujesz kupić.

Dobór czytnika DPM – modele z oferty

W kategorii czytniki DPM jest 49 produktów marek Datalogic, Honeywell, Newland i Zebra – zarówno ręcznych, jak i stacjonarnych. Wybór zawęź pięcioma pytaniami:

1. Jak powstaje kod? Mikroudar, laser, trawienie – i czy w jednym miejscu odczytu występuje kilka technik.
2. Jak mały jest moduł? Kody na elektronice wymagają wersji wysokiej rozdzielczości (np. Xenon 1972 UD, DS4608-DPE). Kody na odlewach i dużych częściach – wersji ogólnoprzemysłowej.
3. Ręczny czy stacjonarny? Ręczny na stanowisko montażu, kontroli jakości i magazyn części. Stacjonarny nad przenośnikiem lub w gnieździe maszyny, gdzie odczyt ma działać bez operatora.
4. W jakich warunkach? Pył, chłodziwa, upadki na beton – czy czysta hala elektroniki.
5. Z czym ma się łączyć? Komputer (USB), terminal (Bluetooth), sterownik linii (Ethernet, Profinet, EtherNet/IP).

Czytniki ręczne do hali produkcyjnej

• Zebra DS3608-DP skaner 2D DPM multi-IF IP67 i bezprzewodowy Zebra DS3678-DP3U4212S1W skaner 2D Bluetooth DPM (kabel USB w zestawie). Według Zebra seria ma szczelność IP65 i IP68, wytrzymuje wielokrotne upadki z 3,0 m w temperaturze pokojowej i pracuje od -30°C (przewodowa) lub -20°C (bezprzewodowa). Wersja przewodowa ma interfejsy USB, RS232, Keyboard Wedge i przemysłowy Ethernet, a bezprzewodowa – Bluetooth klasy 1 o zasięgu minimum 100 m. Szczegóły serii i porównanie wersji opisujemy w artykule czytnik przemysłowy DS3608/DS3678.
• Datalogic PowerScan PD9630-DPX 2D DPM IP65 (przewodowy) i Datalogic PowerScan PBT9600 DPX BT 2D DPM RB czytnik (kit USB). Datalogic podaje dla serii 9600 DPX szczelność IP67 i IP65, odporność na 50 upadków z 2,5 m w 20°C i 50 upadków z 2,0 m w -20°C oraz pracę od -20°C do 50°C. Wersja Bluetooth ma zasięg radiowy 100 m w otwartej przestrzeni i akumulator 3350 mAh (ponad 80 000 odczytów).

Czytniki ręczne do małych kodów

• Honeywell Xenon 1972, bezprzewodowy skaner ręczny, wysoka gęstość DPM 2D, RS232/USB, IP52, 3300mAh, czarny – wersja HD. Honeywell podaje szczelność IP52, 50 upadków z 1,8 m, 2000 cykli w bębnie 0,5 m, pracę od 0°C do 50°C oraz Bluetooth 4.2 klasy 1 o zasięgu 100 m. Do najmniejszych kodów służą wersje UD (Ultra High Density) – tylko dla nich Honeywell podaje zakres odczytu DataMatrix 3 mil. To czytnik raczej do montażu i kontroli niż do mroźni czy na rampę.
• Zebra DS4608-DPE0007VZRW 2D DPM OCR EAS – przewodowy (USB, RS232). Zebra przeznacza DS4608-DPE dla elektroniki i lekkiej produkcji: szczelność IP52, upadki z 1,8 m, praca od 0°C do 50°C. Ten sam czytnik odczyta też papierowe kody na listach kompletacyjnych i kartonach.

Czytniki stacjonarne na linię

• Honeywell HF810-01BT00004K-R 2D DPM RS232 Ethernet – stacjonarny czytnik z obsługą DPM. Honeywell podaje dla HF810 szczelność IP65, pracę od 0°C do 50°C, matrycę 0,5 Mpx, głębię ostrości 0–1000 mm oraz interfejsy Ethernet, RS232 i RS485 z protokołami Profinet, EtherNet/IP i Modbus TCP. W ofercie są warianty HF810 i HF811, m.in. z oświetleniem białym i niebieskim, oraz wersje Wide Angle. Kolor światła warto dobrać testem na własnych detalach. Według karty produktu zasilacz zamawia się osobno.

W kategorii są też inne modele Datalogic (PowerScan PD9531-DPM, PBT9501, PM9501, PM9600 DPX), Zebra DS4678-DP (bezprzewodowe) oraz Newland NVH220 V2 i NVF260. Jeśli kody są drukowane na etykietach, a nie znakowane na detalu, wystarczy czytnik przemysłowy 2D bez DPM. Ogólne kryteria wyboru czytnika opisujemy w poradniku czytnik kodów kreskowych – jak wybrać.

Scenariusze

Wdrażasz znakowanie DPM albo kody na detalach przestały się czytać? Napisz do nas przez formularz kontaktowy. Pomożemy dobrać czytnik DPM do metody znakowania i wielkości kodu, przygotujemy urządzenia do pracy z Twoim systemem, a przy większych wdrożeniach przygotujemy indywidualną ofertę.

Źródła

• GS1 – GS1 DataMatrix Guideline, Release 2.5.1 (I 2018)
• GS1 – GSCN 16-424 Direct Part Marking (General Specifications, Table 7)
• IEC Webstore – ISO/IEC 29158:2025
• EVS – ISO/IEC 29158:2020 (status i historia)
• SCC – ISO/IEC TR 29158:2011
• Dokumentacja weryfikatora – ISO/IEC TR 29158 (AIM-DPM)
• Dokumentacja weryfikatora – parametry oceny AIM-DPM
• Poradnik – oświetlenie a skuteczność odczytu kodów (IX 2025)
• Poradnik techniczny – Methods for direct part marking
• Zebra – See It In Action: Manufacturing DPM
• Zebra – DS3600-DP Specification Sheet
• Zebra – DS3600-DPA Specification Sheet
• Zebra – DS4608-DPE Specification Sheet
• Honeywell – Xenon 1972 DPM Datasheet
• Honeywell – HF810 Fixed Mount Scanner
• Datalogic – PowerScan 9600 DPX
• Alph.pl – kategoria Czytniki DPM