Makine Tarafından Okunabilen Tanımlama

Giriş

Benzersiz ürün tanımlama ve izleme sorunu, elektronik devre kartlarının üretim proseslerine dahil edilmesinde pratik olarak ortaya çıkmaktadır. Bu amaç için kullanılan etiketler, otomatik çevrimiçi sistemlere kaydedilmelidir. Bugüne kadar, Kod 39 veya Kod 128 gibi barkodlar kullandık. Teknik gelişmeler ve kalite yönetimi gereksinimleri aşağıda listelemeyi başardığımız eğilimleri kaçınılmaz olarak ortaya çıkarmıştır:

• Çeşitli sonlandırma proseslerine sahip daha fazla ürünün takip edilmesi gerekliliği nedeniyle veri miktarı artmaktadır
• Devre kartları küçülmekte ve teçhizatın yoğunluğu artmaktadır
• Kod için kullanılabilen alan küçülmektedir
• Etiket maliyetlerinin azaltılması gerekmektedir

Özellikle ilk üç madde, etiketleme yönteminin bilgi yoğunluğunu önemli ölçüde artması gerekliliğini ortaya çıkarmaktadır. 1980'lerde ABD'de kullanılmaya başlayan iki boyutlu kodların (2D kodlar) gelişimi, bu alandaki "En zorlu soruna çözüm bulmanın" yanı sıra dört gereksinimin tümünün karşılanmasının gerçekçi bir hedef olarak görülebilmesini sağlamıştır.

Standartlar, netlik ve güvenilirlik ortaya çıkarır

1990'larda, yaratıcılık sınır tanımıyordu ve otuzun üzerinde semboloji mevcuttu. Aynı zamanda, önemli teknik bileşenlerin (yazıcılar, okuma ekipmanı, yazılım vb.) kullanıcı veya okuyucuların bu muazzam çeşitlilikle başa çıkmakta zorlandığı gerçeği ortaya çıkmıştı. Netlik ve güvenilirlik ortaya çıkarmak için standart oluşturma komiteleri bu 2D sembolojileri arasında bir "Norm" oluşturma görevini üstlendiler. Yaklaşık olarak son iki senedir bu alanda hiçbir ulusal etkinlik gerçekleştirilmedi. Tüm durumlar Uluslararası Standartlar Örgütü'nün üç çalışma grubu (ISO/IEC JTC 1/SC3, WG 1-3) tarafından yönetilmektedir. Alman Standartlar Enstitüsü'ndeki (Almanya) Bilişim Teknikleri Norm Komitesi N1 31 grubu gibi ulusal çalışma grupları önemli altyapı çalışmaları gerçekleştirmiştir.

Bar gösterimden noktaya – Veri Matrisi ECC 200!

En çok tercih edilen kodlardan biri tartışılmaz şekilde Veri Matrisidir. Bugün, bu semboloji küçük parçalar üzerindeki makine tarafından okunabilen etiketler için ilk tercih durumundadır. DIS 16022'nin (Taslak Uluslararası Standart) kısa süre içinde yayınlanacak olmasının yanı sıra çeşitli kuruluşlar Veri Matrisi önerilerini beyan etmektedir (Otomotiv Endüstrisi Eylem Grubu AIAG, Elektronik Endüstrisi Birliği EIA, SEMI ve EDIFICE).

Veri Matrisi gözle görülür avantajlara sahiptir:

• En yüksek veri yoğunluğu = daha küçük alan gereksinimi
• Tüm sembol boyutlarına uyumluluk (ölçeklenebilirlik) çeşitli kullanımların adapte edilmesine olanak sağlar
• Tüm baskı süreçlerine uyumluluk (Ofset baskıdan Isıl Aktarım ve Inkjet ya da Lazer doğrudan işaretlemeye)
• Düşük kontrast değerleriyle bile okuyabilme
• Özel bir ekipman gerekmeden 360 derece okuyabilme
• Alfa sayısal ve dolayısıyla müşteriye özel veri ayarlarını kodlayabilme
• Elektronik veri aktarma olanağı
• Otomatik hata algılama ve düzeltme sayesinde yüksek okuma güvenilirliği

Özellikle bu yüksek esnekliğin olağanüstü küçük alan gereksinimiyle birlikte sunulması birçok elektronik bileşen üreticisinin ilgisini çekmektedir. Bu alanda kod oluşturma işlemine yönelik iki seçenek birbiriyle rekabet halindedir: Etiketleme ve doğrudan yazım işlemi (Inkjet ve Lazer yazıcıyla).

Geriye tek bir soru kalıyor: Etiket mi yoksa doğrudan yazım işlemi mi tercih edilmelidir?

Uzun süredir kod taşıyıcı olarak etiket kullanılmaktaydı. Bununla birlikte Veri Matrisinin yapısı, (özel hücre biçimine sahip yapı) doğrudan işaretleme sürecini göz ardı edilmemesi gereken bir seçenek haline getirdi. Inkjet yazıcılar ve lazer kabartmalarla yazım işlemi uygulama bu alandaki örnekler arasındadır. Her iki işlem net avantajlara ve dezavantajlara sahiptir. Önemli bilgiler aşağıdaki tabloda listelenmiştir. Karşıdaki şema, etiket üzerine ısıl aktarım baskısının hiçbir doğrudan sorun ortaya çıkarmadığını, bununla birlikte daha yüksek yer gereksinimine ve daha yüksek maliyete sahip olduğunu gösterir. Inkjet doğrudan yazdırma ve lazer kabartma ile uygulamanın başarılı veya başarısız olmasında birçok koşul göz önünde bulundurulmalıdır.

"Norma" uygun olma veya "Norma" uygun olmama. İşte asıl soru bu!

Grafik gösterim açısından Veri Matrisi kodu her bir özel bir işleve sahip olan 3 bölümden oluşur.

Bulucu Şablon
Kodların uzamsal konumunu ve toplam boyutunu tanımlar ve olası bozulmaların algılanmasına olanak sağlar.

Veri Bölgesi
Verileri barındırır, belirli sınırlar içindeki arızaları algılayan ve ortadan kaldıran hata düzeltme prosesini sağlar.

Bulucu Şablon ve Değişken Şablon, her şeyden önce işlevleriyle öne çıkarlar. Burada bir sorun oluştuğunda kod okunamaz. Standart gereksinimler dikkate alındığında L şeklindeki Bulucu Şablon doğru tanımlanmış kenarlara ve tanımlı bir genişliğe sahip birbirine bağlı iki düz çizgiden oluşmalıdır. Değişken Şablon 50-50 ızgara modelinde (boş alandan hücreye) yerleştirilen bağımsız hücrelerden üretilmelidir.

Başarı garantisi olarak minimum gereksinimi karşılama

Uygulamada ortaya çıkabilecek farkları ortaya koymak için inkjet yazdırma aşağıdaki gibi gösterilmelidir.

Veri Bölgesi
Özel hücreler, ızgaranın ortasına göre belirgin bir farklılık gösterir. İki merkez nokta arasında özellikle orta kısımlardaki konum düzenlerinde artık hiçbir mantık bulunmamaktadır. Bu durum hata düzeltmeyi başlatır.

Gelişmiş değerlendirme yöntemleri, Veri Matrisi sembollerinin okunabilir bir şekilde üretilmesini sağlamıştır. Bununla birlikte dış kısımlarda biriken kir veya temizlik nedeniyle kodların zarar gördüğü durumlarda hata düzeltmenin okunabilirlik ve okuma güvenirliği sağlaması kayda değer bir gelişmedir. Ancak bu yedeklemenin önemli bir bölümüne ihtiyaç duyulur; bir sembolün kodunun çözülmesi için proses dahilinde bir okuma ekipmanı geliştirilmelidir. Bu nedenle, işlev yedeklemesinin korunmasını garanti alan minimum gereksinimler tanımlanmalıdır.

Karşıdaki şema, sorunu ortaya koymaktadır. Bu sorun, hücrenin bulunduğu alanı ilgilendirir. Bu alan çok küçük olduğunda sensörün algılaması için yetersiz kalacaktır. Alan çok büyük olduğunda ise komşu hücre "1" olarak okunabilir. Her iki durumda yedekleme hatası oluşur.

Şekil 2'de, kod noktasının merkezden "taşınmasını" görüyoruz. Sıra dışı bir durumda, nokta tam olarak iki merkezin ortasında yer alır. Bu gerçekleştiğinde bu noktayı Matriste belirli bir konuma yerleştirme olasılığı ortadan kalkacaktır.

Aşağıda gösterilen kare benzeri hücreler (Şekil 3) tipik ve idealdir. Bu modeli referans olarak kabul ederiz. Hücre bir kuadrat (kare) yerine nokta olarak görüntülendiğinde kural olarak alan daha küçüktür. Noktalar kuadratın kenarının uzunluğuyla aynı çapa sahip olduklarında alan yaklaşık %20 oranında daha küçüktür. Bu durum dengelenebilir. "Taşınmanın" merkezden gerçekleştiği durumlarda %25 maksimum değeri aşılmamalıdır. Bu değer aşıldığında, tüm diğer toleransların görüntülenmesinde mantıksal doğru yerleştirme garanti edilemeyecektir. Bu konuyla ilgili olarak Sembol Baskı Kalitesi Yönergelerinin belirlenmesi süreci ISO Çalışma Grubu SC 31 WG 3'te devam etmektedir. 1999'un sonu itibariyle tutarlı bir öneri düzenlemesi oluşturulmalıdır.