许多离散制造商为确保质量，在生产过程中采用可机器阅读的代码对零件进行直接标记并在全生命周期中追踪这些零件。这一过程就是所谓的直接零件标记识别（DPMI）。
然而，快速、准确、可靠地进行这种标记识别通常是充满挑战的，因为低对比度、零件表面的变化以及代码在流程中或因环境因素受到部分破坏等都可能导致代码难于阅读。如果代码变得不可读，该零件将不被处理，生产可能停顿，自动化流水线也面临停机。随着数字信号处理器能力的提高、图像传感器和解码算法的发展，使得商业ID阅读器不仅变得很便宜，并且读取的结果能够满足这些离散零部件制造商们的要求。下文列举了实施DPMI时的10个重要的考量因素。
图1：手持式读码器适用于零件不是自动传送的场合或者零件本身的尺寸变化很大的场合。
1. 代码选择
ANSI代码标准在DPMI应用中被广泛采用，适用于金属、玻璃、陶瓷或塑料材料。由于该代码是开放的公共标准，标记和阅读设备供应商们已经投入了大量的研发资源来改进支持ECC200标准的设备性能。但还是有一些阅读器仅仅支持某个特定供应商提出的专
2. 数据解码
对DPMI应用来说，采用数据矩阵码有一系列的好处，比如较小的占地面积、较高的数据解码能力以及误差矫正能力，后者甚至允许代码的60％遭到破坏的情况下也能顺利读取。所谓数据解码是指从代码矩阵中得到当初生成代码时存储其中的信息。在ECC200标准中一共规定了24种方形矩阵格式和6种矩形格式，用户可以在一个代码中对6～3116位数字进行灵活的编码。
代码面积大小对其可读性是有影响的，它通常取决于编码数据的数量、模块（单元）的大小以及将来代码所在的零件表面区域的粗糙度。如果希望遵循某个工业规范，就要制定一个应用规则来定义代码的大小以保持兼容。而哪些数据或信息需要被编码进去则通常由最终用户对项目可追溯性的要求来决定。
图2：固定安装式读码器用来识别由传送带、分度器或机械手自动移送过来的零件。
零件表面是否有足够的空间也必须进行考虑。有限的空间可能迫使数据矩阵码被用作类似牌照或零件的铭牌，以简化对零件的识别，这也减少了可编码的数据数量和代码的大小。在这种情况下，人们必须对一个包含了零件制造和历史数据的集中数据库进行不断的更新，在零件生产过程中和在供应链中流转时识别到该零件都必须这么做。当然如果空间不是问题，用户就可以充分利用较大的代码数据容量，将有关零件的更多信息编码进去，此时只需一个简单的数据库就可以了。
3. 标记方法
对标记方法的选择通常在零部件设计阶段就已确定；改变标记工艺方法一般需要得到工程变更的批准。生成机器可阅读标记的主要方法包括撞击打点法、激光打标、电化学蚀刻以及喷墨打印等。影响我们选择标记方法的主要因素有零件预期寿命、材料构成、环境腐蚀和磨损以及产量，其他方面要考虑的因素包括零件表面质地、每个零件编码数据量以及零件上可进行标记的空间和位置。
采用数据矩阵码允许在代码的60％遭到破坏的情况下也能顺利读取。
4. 标记选位
零件表面代码的位置直接影响代码可读性。该位置应该在整个制造过程中始终保持清晰可见，并且最好在零件上的平坦位置。另外，应选择一个突出的位置以便代码阅读器能够方便地看到。应尽量避开那些可能对代码照明（由阅读器自带的光源产生）造成影响的周边表面。
如果可能，最好在标记周边营造一个空旷区，没有特殊形状、零件边缘、噪声和对代码的其他干扰。如果必须将标记置于圆柱形的表面，必须在选择代码大小方面多加小心。曲面会造成代码形状的变形、并且不容易得到良好的照明条件。避免这个问题的话需要选择代码的尺寸小于零件直径的16％或者周长的5％。
5. 可读性
可读性是指代码阅读器成功读取代码的难易程度。DPMI解决方案提供商必须证明他们能达到六西格玛的读取率——其质量水平大约为每百万次3.4个缺陷。希望成功实施DPMI的用户必须了解影响可读性的所有因素，一个良好的起点就是了解与数据矩阵符号学和可读性相关的设计细节和其他方面。
数据矩阵代码的特性包括所谓的安静区、发现模式、时钟模式和数据区。每个独立的部分都可称为一个模块（单元）。代码的实际外观取决于采取什么标记方法。例如：采用激光打标机或者打印机生成的数据矩阵码将出现一个连续的L模式和方形的模块；撞击打点和喷墨式标记机生成的代码将出现一个非连续的L模式和由一系列的圆形模块构成的数据模式。
要得到鲁棒性强和可靠的代码阅读结果，模式需要由这样一些单独的模块构成，它们的形状和面积大小不仅一致，而且和零件表面的其他特征明显不同。然而，在DPMI应用中，有时这是比较困难的，因为不仅零件表面质地可能变化，
6. 校验
校验系统将及时发现标记过程中的问题，诸如零件装卡失误，标记机本身出现问题（比如撞击式打标机断针）以及零件更换品种时的设定失误。另外，代码校验系统还可以为日后对标记设备的维护提供数据反馈。例如：校验设备可以通过测量点的大小监测撞击式打标机的针尖磨损情况，并在需要更换的时候向现场操作人员给出提示。
7. 读码器的种类
当前在DPMI中，人们一般使用三种不同的读码器（解码器）：固定安装式、自动扫描式、手持式。
固定安装式读码器用来识别由传送带、分度器或机械手自动移送过来的零件。在运行时，这种读码器安装在固定的适当位置，以便标记可以以连续或者步进的方式在面前通过。读码器的读取动作由零件准备好信号触发，而触发信号既可以由外部传感器感知到零件到达而提供，也可以由编码器得到零件位置信号来产生。
与固定安装式类似，自动扫描式读码器也安装于固定位置，
手持式读码器适用于零件不是自动传送的场合或者零件本身的尺寸变化很大的场合。手持式读码器可以是带电源线或不带电源线的。有线读码器有一个好处是在应用现场不用更换，而无线的适合于零件尺寸或者位置不适合前者的场合。
8. 选择读码器
连续稳定的读码是非常关键的，因此选择一个对代码畸变有较高容错能力的读码器是有好处的。
制作一些代表了不同标记质量的零件样品，可以对读码器的读取率进行初步的测试。然而，推荐您进行更加密集的批量测试，以便对读取率统计数据进行收集和分析。
读码器也应该具备快速反馈结果的能力。尽管使用自动读码器的初衷是减少数据精度误差，但是也不应当因此减缓整个流水线或者自动机的速度。
9. 互联性
在使用固定安装式读码器的场合，读取结果通常需要传送给加工设备或者通过工厂网络传送到数据库，因此DPMI读取器应当提供串行和网络通讯功能。串行通讯是典型的配置，尤其是读取或校验结果对于加工单元或者工厂自动化设备而言是本地数据的时候。网络互联能力可以使读码器将解码结果通过企业级网络传送到PC和数据库。
还有，随着越来越多的ID读码器在整个加工过程中被使用，对这些设备进行集中管理变得重要起来。需要确保这些ID读码器可以通过网络进行视觉任务的远程管理和控制，而网络可以是车间级或者更高级的。
手持式读码器的网络互联方法取决于他们是有电源线的还是无电源线的。有电源线的通常通过所谓的嵌入式键盘界面来传送数据。这个界面与PC很方便的集成在一起，提供键盘仿真功能。或者可以通过RS232C进行通讯。无电源线手持读码器则应用无线通讯技术，比如蓝牙，来与PC基站或其他控制器通讯。
10. 供应商选择
合格供应商应该提供高质量DPMI应用的全部支持，并确保设备安装调试的成功。供应商还应在全球都有办事机构来提供售前和售后支持，这一点对设备系统在一地调试然后运送到另一地运行的情况尤为重要。最后，供应商还应该拥有一系列良好的业绩记录和财务方面的稳定性。
文章编号：050904
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