Die direkte Teilekennzeichnung (DPM) ist ein Verfahren zum dauerhaften Kennzeichnen von Teilen mit Produktinformationen, einschließlich Seriennummern, Teilenummern, Datumcodes und Barcodes. Dies geschieht dabei, um die Rückverfolgung von Bauteilen über den gesamten Lebenszyklus permanent zu ermöglichen.
Die Interpretation von “permanent” hängt dabei oft vom Kontext ab, in dem das Teil verwendet wird. In der Luft- und Raumfahrtindustrie kann ein Flugzeugteil über 30 Jahre in Betrieb sein. In der Telekommunikations- und Computerindustrie kann der Lebenszyklus nur wenige Jahre dauern.
DPM wird häufig von Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Elektronikherstellern verwendet, um eine zuverlässige Identifizierung der Teile zu ermöglichen. Dabei kann dies bei der Datenprotokollierung aus Sicherheits- und Garantiegründen hilfreich sein und die gesetzlichen Anforderungen erfüllen. Auch in der Militärindustrie werden physische Kennzeichnungen in Verbindung mit der eindeutigen Identifizierung des Gegenstands oft verlangt.
Es gibt viele Möglichkeiten, Informationen in einen maschinenlesbaren Code zu codieren. Hierbei sind die bevorzugten Codes der DataMatrix- und der QR-Code. Data-Matrix-Codes werden u.a. von Motorola oder auch der NASA bevorzugt zum Markieren von Teilen eingesetzt. In der Automobilindustrie werden neben dem DataMatrix-Code auch QR-Codes verwendet. Dies beruht auf der Tatsache, dass dieser Code ursprünglich von Denso Wave (einem globalen Hersteller von Automobilkomponenten) zur Rückverfolgung von Bauteilen im Fahrzeugbau entwickelt wurde.
Methoden zur Erzeugung von dauerhaften Markierungen sind unter anderem das Prägen, Gießen, Schmieden, Ätzen, Lasermarkieren, Klebstoffe oder Klebstoffetiketten, Tintenstrahl, Flüssigmetallstrahl oder Fräsen.
Die Markierungsmethode hängt dabei von verschiedenen Faktoren ab:
- Bauteilfunktion:
Nicht störende Markierungsmethoden werden für Bauteile empfohlen, die in sicherheitskritischen Anwendungen wie Flugzeugtriebwerken oder Hochdruck- und Hochspannungssystemen verwendet werden. - Bauteilgeometrie:
Es ist schwieriger, einen DataMatrix-Code auf einer gekrümmten Oberfläche zu platzieren als auf einer flachen Oberfläche. - Oberfläche:
Hochglanzpolierte Metalloberflächen sollten vor dem Markieren strukturiert werden, um Blendungen zu reduzieren. Dabei sollte der strukturierte Bereich eine Symbolbreite über die Markierungsgrenzen hinausragen. - Bauteilgröße:
Wenn ein 2D-Code verwendet wird, ist die Größe des Teils kein relevanter Faktor, da der verfügbare Markierungsbereich reduziert wird. - Betriebsumgebung:
Es sollte kontrolliert werden, ob die verwendete Markierungsmethode in der vorgesehenen Umgebung überleben und für den Lebenszyklus des Teils lesbar bleiben kann. - Oberflächenrauheit / Finish:
Eine raue Oberfläche ist für einen 2D-Barcode schwieriger, da die Datenelemente entsprechend erkannt werden müssen. Dabei können Laser- und Ritzsysteme in raueren Oberflächen eine lesbare Markierung erzielen. - Oberflächendicke:
Die Oberflächendicke muss beim Anbringen von Markierungen berücksichtigt werden, um eine Verformung oder übermäßige Schwächung des Teils zu verhindern. - Herstellungsbedingungen:
Die Markierungsmethode muss so ausgewählt werden, dass der erzeugte Code die Herstellungsbedingungen überlebt. Hierbei stellen insbesondere harsche Umgebungsbedingungen (hohe Temperaturen, chemische Lösungsmittel) eine Herausforderung dar.