Công nghệ DPM là gì? Chọn máy quét DPM chuyên dụng

Trong môi trường sản xuất hiện đại, việc theo dõi mọi linh kiện từ lúc khởi tạo đến khi hoàn thiện là tối quan trọng. Đây chính là lúc công nghệ DPM phát huy sức mạnh, nhưng nó cũng đặt ra thách thức không nhỏ cho các thiết bị quét thông thường. Để đảm bảo quy trình vận hành trơn tru, việc lựa chọn đúng máy quét mã vạch chuyên dụng là bước đi chiến lược. Hãy tham khảo Checklist 8 bước chọn mua máy quét mã vạch phù hợp nhất để có cái nhìn tổng quan trước khi quyết định.

Công nghệ DPM là gì và cách chọn máy quét chuyên dụng

Bài viết này sẽ đi sâu vào các khía cạnh cốt lõi của công nghệ DPM, giúp bạn giải đáp mọi thắc mắc:

● Công nghệ DPM (Direct Part Marking) là gì?: Đi sâu vào định nghĩa, lịch sử và các phương pháp tạo mã vạch vĩnh viễn trực tiếp lên sản phẩm.

● Tại sao máy quét thông thường "bó tay" với mã DPM?: Phân tích những thách thức cốt lõi về độ tương phản, bề mặt vật liệu và môi trường công nghiệp khắc nghiệt.

● Máy quét DPM chuyên dụng: Khám phá công nghệ bên trong và điểm danh các model máy quét DPM hàng đầu hiện nay, từ Zebra, Honeywell đến Cognex.

● Lựa chọn máy quét DPM: Đưa ra lời khuyên và lời kêu gọi hành động để nhận được sự tư vấn chuyên sâu nhất.

● Các câu hỏi thường gặp: Giải đáp nhanh các thắc mắc phổ biến về công nghệ DPM và thiết bị đọc mã.

Công nghệ DPM (Direct Part Marking) là gì?

Công nghệ DPM (Direct Part Marking) là một phương pháp định danh cho phép khắc mã vạch trực tiếp lên bề mặt của sản phẩm, tạo ra một dấu hiệu vĩnh viễn có khả năng chống chịu cao trong các môi trường khắc nghiệt. DPM đã trở thành tiêu chuẩn trong nhiều ngành công nghiệp yêu cầu truy xuất nguồn gốc nghiêm ngặt như sản xuất ô tô, hàng không vũ trụ và y tế. Việc hiểu rõ các phương pháp tạo mã và ứng dụng thực tế sẽ giúp bạn thấy rõ tầm quan trọng của công nghệ này.

Định nghĩa và các phương pháp tạo mã DPM

Công nghệ DPM là một kỹ thuật tiên tiến sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để tạo mã vạch trực tiếp trên bề mặt sản phẩm mà không cần sử dụng nhãn dán, nhờ đó giúp mã vạch tồn tại lâu dài hơn nhiều so với các phương pháp truyền thống. Việc lựa chọn phương pháp DPM phụ thuộc vào vật liệu, chi phí, và yêu cầu về độ bền của mã. Ba phương pháp phổ biến nhất bao gồm: dập kim, khắc laser, và in phun.

Các phương pháp tạo mã DPM: Dập kim, Khắc laser, In phun

Dập kim (Dot Peen)

Dập kim, hay còn gọi là Dot Peening, là một phương pháp cơ học sử dụng một mũi kim (stylus) được điều khiển bằng khí nén hoặc điện từ để đập liên tiếp lên bề mặt vật liệu, tạo ra một chuỗi các dấu chấm lõm để hình thành ký tự hoặc ma trận điểm (Data Matrix). Quá trình này tạo ra một mã vạch có độ bền cơ học cực cao, lý tưởng cho các bề mặt kim loại cứng trong ngành công nghiệp nặng như ô tô, hàng không vũ trụ.

Phương pháp tạo mã DPM dập kim (Dot Peen)

Khắc Laser (Laser Etching)

Khắc laser là phương pháp sử dụng một chùm tia laser hội tụ năng lượng cao để thay đổi bề mặt vật liệu, tạo ra mã vạch với độ chính xác và tương phản vượt trội. Có nhiều kỹ thuật khắc laser khác nhau, bao gồm ablation (làm bay hơi vật liệu bề mặt), annealing (nung nóng để thay đổi màu sắc kim loại) và etching (làm tan chảy và tái định hình bề mặt). Phương pháp này rất linh hoạt, có thể áp dụng trên nhiều loại vật liệu từ kim loại, nhựa cho đến gốm sứ, và tạo ra các mã vạch siêu nhỏ, sắc nét.

Phương pháp tạo mã DPM khắc laser (Laser Etching)

In phun (Inkjet) hoặc Khắc hóa học (Chemical Etching)

In phun và khắc hóa học là hai phương pháp khác để tạo mã DPM trên các bề mặt đặc thù. In phun công nghiệp (Industrial Inkjet) sử dụng các loại mực chuyên dụng có khả năng bám dính cao và khô nhanh để in trực tiếp mã vạch lên sản phẩm trên dây chuyền tốc độ cao, ví dụ như in trên chai lọ hoặc các linh kiện nhựa. Trong khi đó, khắc hóa học (Chemical Etching) sử dụng axit hoặc hóa chất để ăn mòn bề mặt vật liệu theo một khuôn mẫu định sẵn, tạo ra mã vạch vĩnh viễn mà không gây ra ứng suất cơ học cho linh kiện, phù hợp với các ứng dụng hàng không nhạy cảm.

Phương pháp tạo mã DPM in phun hoặc khắc hóa học

Lịch sử và các ứng dụng thực tế của DPM

Công nghệ DPM có nguồn gốc từ những năm 1990, được thúc đẩy bởi các ngành công nghiệp có yêu cầu nghiêm ngặt về truy xuất nguồn gốc và an toàn như hàng không vũ trụ (tiêu chuẩn ATA Spec 2000) và quốc phòng Hoa Kỳ (chính sách UID). Mục tiêu ban đầu là định danh duy nhất cho từng bộ phận quan trọng để quản lý tài sản, theo dõi lịch sử bảo trì và chống hàng giả.

Ngày nay, ứng dụng của DPM đã lan rộng ra nhiều lĩnh vực, trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0:

● Ngành ô tô: Theo dõi và quản lý triệu hồi các bộ phận quan trọng như khối động cơ, hộp số, hệ thống phanh. Mỗi bộ phận đều có một "chứng minh thư" riêng, giúp xác định chính xác lô sản xuất khi có sự cố.

● Ngành điện tử: Đánh dấu mã Data Matrix siêu nhỏ lên các bo mạch in (PCB) và vi mạch để quản lý quy trình sản xuất, lắp ráp và bảo hành.

● Ngành y tế: Khắc mã lên các dụng cụ phẫu thuật bằng thép không gỉ. Mã DPM cho phép theo dõi số lần dụng cụ đã được hấp tiệt trùng, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho bệnh nhân.

● Sản xuất công nghiệp: Quản lý tài sản, công cụ, khuôn mẫu trong nhà máy, chống trộm cắp và tối ưu hóa lịch trình bảo dưỡng.

Ứng dụng thực tế công nghệ DPM 

Sau khi đã hiểu rõ DPM là gì và tầm quan trọng của nó, một câu hỏi lớn được đặt ra: Tại sao một chiếc máy quét mã vạch thông thường, vốn hoạt động rất tốt với tem nhãn, lại hoàn toàn bất lực trước những mã DPM này? Cùng Vinpos tìm hiểu những thách thức đặc biệt mà mã DPM mang lại.

Tại sao máy quét thông thường "bó tay" với mã DPM?

Máy quét mã vạch tiêu chuẩn được thiết kế để đọc các mã vạch có độ tương phản cao, thường là vạch đen in trên nền trắng của tem nhãn. Chúng sử dụng hệ thống chiếu sáng đơn giản và thuật toán giải mã được tối ưu cho điều kiện lý tưởng này. Tuy nhiên, thế giới của DPM lại hoàn toàn khác biệt, với hàng loạt thách thức về quang học và vật liệu mà máy quét thông thường không được trang bị để xử lý.

Mã vạch 1D trên tem giấy (dễ đọc) và mã Data Matrix DPM trên bề mặt kim loại (khó đọc)

Dưới đây là ba thử thách cốt lõi khiến máy quét thông thường thất bại khi đối mặt với mã DPM.

Thử thách 1: Độ tương phản cực thấp (Low Contrast)

Thử thách lớn nhất chính là độ tương phản cực thấp, xảy ra khi màu sắc của mã vạch DPM gần như tiệp với màu nền của vật liệu. Không giống như mực đen trên giấy trắng, các phương pháp như dập kim hay khắc laser trên kim loại thường chỉ tạo ra sự thay đổi về cấu trúc bề mặt (tạo bóng hoặc vết lõm) thay vì thay đổi màu sắc rõ rệt. Điều này dẫn đến chỉ số phản xạ khuếch tán (diffuse reflectance) giữa các phần tử của mã vạch và nền là rất thấp, khiến cho cảm biến của máy quét thông thường không thể phân biệt đâu là vạch, đâu là khoảng trống.

Thử thách 2: Bề mặt vật liệu phức tạp (cong, lóa, gồ ghề, bóng)

Các bề mặt cong, lóa, gồ ghề hoặc bóng dầu gây ra sự biến dạng hình học (geometric distortion) và hiện tượng phản xạ gương (specular reflection) của mã vạch. Khi mã DPM trên một bề mặt cong như trục khuỷu, các đường thẳng trong mã vạch sẽ bị bóp méo. Một bề mặt quá bóng hoặc dính dầu sẽ tạo ra các "điểm nóng" lóa sáng, làm "mù" cảm biến của máy quét. Ngược lại, bề mặt sần sùi của vật đúc lại tạo ra vô số bóng tối ngẫu nhiên, gây nhiễu và làm cho việc xác định đường biên của các phần tử mã vạch trở nên bất khả thi.

Thử thách 3: Môi trường công nghiệp khắc nghiệt (bụi, dầu mỡ, trầy xước)

Môi trường công nghiệp khắc nghiệt làm mã DPM bị che khuất hoặc mài mòn bởi bụi bẩn, dầu mỡ và các tác động vật lý. Trong quá trình sử dụng, các linh kiện máy móc thường xuyên bị bám bẩn. Lớp dầu mỡ có thể lấp đầy các vết khắc, làm giảm độ sâu và độ tương phản. Bụi kim loại và các vết trầy xước do va đập có thể phá vỡ cấu trúc của mã vạch, xóa đi những phần tử dữ liệu quan trọng và vi phạm vùng yên tĩnh (quiet zone), một khu vực trống bắt buộc xung quanh mã vạch để máy quét có thể nhận diện.

Những thách thức của máy quét khi đọc mã vạch DPM 

Đối mặt với những thử thách dường như không thể vượt qua này, ngành công nghiệp đã phát triển một thế hệ máy quét hoàn toàn mới, được thiết kế đặc biệt để chinh phục mã DPM. Chúng ta hãy cùng khám phá công nghệ bên trong những thiết bị chuyên dụng này.

Máy quét DPM chuyên dụng: Giải pháp và các Model hàng đầu

Máy quét DPM chuyên dụng không chỉ là một phiên bản nâng cấp của máy quét thông thường. Chúng là những thiết bị được tái thiết kế từ gốc để giải quyết các vấn đề cố hữu của mã DPM. Chúng tích hợp phần cứng quang học và phần mềm xử lý hình ảnh phức tạp để có thể "nhìn thấy" và giải mã những gì mà mắt thường hoặc máy quét tiêu chuẩn không thể.

Công nghệ bên trong máy quét DPM

Công nghệ cốt lõi của máy quét DPM (Direct Part Marking) dựa trên sự kết hợp của ba yếu tố chính: hệ thống quang học độ phân giải cao, cơ chế chiếu sáng linh hoạt và thuật toán xử lý hình ảnh thông minh.

● Hệ thống quang học (High-Resolution Optics): Máy quét sử dụng cảm biến hình ảnh 2D (Area Imager) có độ phân giải cao, cho phép thu lại những chi tiết nhỏ nhất của mã vạch ngay cả khi bị mờ hoặc hư hỏng. Đi kèm là ống kính chuyên dụng giúp giảm thiểu tối đa sự biến dạng hình học khi quét trên các bề mặt cong hoặc không đồng đều.

● Cơ chế chiếu sáng linh hoạt (Versatile Lighting System): Đây là yếu tố then chốt quyết định khả năng đọc mã DPM. Máy quét tích hợp nhiều dải đèn LED và có thể tự động thay đổi góc cũng như loại ánh sáng để tối ưu hóa độ tương phản trên mọi vật liệu:

⚬ Trường sáng (Bright-field): Dành cho các bề mặt nhám, có độ tương phản cao.

⚬ Trường tối (Dark-field): Làm nổi bật các mã được khắc hoặc dập chìm trên bề mặt kim loại bóng.

⚬ Ánh sáng khuếch tán (Diffused Light): Loại bỏ hiện tượng phản chiếu và блики trên các bề mặt cong hoặc gồ ghề.

● Thuật toán xử lý hình ảnh (Intelligent Image Processing Algorithms): Trước khi giải mã, phần mềm của máy quét sẽ thực hiện một chuỗi các thuật toán phức tạp để tối ưu hóa hình ảnh đã chụp. Các thuật toán độc quyền này có khả năng tăng cường độ tương phản, làm sắc nét các cạnh, loại bỏ nhiễu và tái tạo lại các phần bị thiếu của mã vạch dựa trên cơ chế sửa lỗi tích hợp sẵn, đảm bảo tỷ lệ đọc thành công ở mức cao nhất.

Gợi ý các dòng máy quét DPM đáng đầu tư nhất

Dưới đây là một số model tiêu biểu và được tin dùng nhất trên thị trường do Vinpos tổng hợp, từ các dòng máy cầm tay linh hoạt đến giải pháp cố định mạnh mẽ.

Máy quét mã vạch Zebra DS4608-DPE 

Đặc điểm nổi bật: Hiệu quả về chi phí, có khả năng đọc tốt cả mã DPM và mã vạch 1D/2D tiêu chuẩn trên giấy hoặc màn hình.

Phù hợp cho: Ngành sản xuất điện tử, linh kiện ô tô ở quy mô vừa và nhỏ, nơi cần sự linh hoạt giữa việc quét mã DPM trên sản phẩm và quét mã tiêu chuẩn trên bao bì.

Máy quét mã vạch Honeywell 1950GHD

Đặc điểm nổi bật: Là dòng máy quét 2D hiệu suất cao, nổi tiếng với khả năng đọc vượt trội các mã vạch tiêu chuẩn, kể cả mã bị mờ hoặc hỏng. Mặc dù không phải là máy DPM chuyên dụng, cảm biến mạnh mẽ của 1950GHD vẫn có khả năng đọc được một số loại mã DPM, tuy nhiên hiệu suất không được đảm bảo và phụ thuộc vào từng trường hợp cụ thể. Do đó, việc thử nghiệm trực tiếp trên sản phẩm của bạn là yêu cầu bắt buộc để xác nhận khả năng tương thích trước khi quyết định đầu tư.

Phù hợp cho: Các ứng dụng trong ngành y tế (quét dụng cụ phẫu thuật), sản xuất hàng tiêu dùng có bề mặt bóng.

Máy quét mã vạch Zebra DS3678-DP

Đặc điểm nổi bật: Thuộc dòng máy quét siêu bền (ultra-rugged) 3600 Series của Zebra, DS3678-DP là một máy quét DPM công nghiệp siêu bền. Với chuẩn kháng bụi nước IP67, khả năng chịu rơi từ độ cao 2.4m, và hoạt động không dây qua Bluetooth, nó được sinh ra để hoạt động trong những môi trường khắc nghiệt nhất. Hệ thống chiếu sáng tiên tiến và thuật toán PRZM mang lại hiệu suất đọc DPM không đối thủ.

Phù hợp cho: Nhà xưởng sản xuất hạng nặng, dây chuyền lắp ráp ô tô, kho bãi, ngành hàng không, nơi mà độ bền và hiệu suất là yếu tố sống còn.

Các dòng máy quét DPM chuyên dụng từ Zebra, Honeywell

Máy quét mã vạch COGNEX DataMan 150/260 Series

Đặc điểm nổi bật: Được thiết kế để tích hợp vào dây chuyền sản xuất. Sở hữu các thuật toán 1DMax, 2DMax và công nghệ PowerGrid, có thể đọc được những mã DPM bị hư hại nặng nhất.

Phù hợp cho: Các hệ thống tự động hóa tốc độ cao, trạm kiểm tra chất lượng sản phẩm (QC) trên băng chuyền.

Máy quét mã vạch COGNEX DataMan 280 Series

Đặc điểm nổi bật: Kết hợp công nghệ chiếu sáng và quang học mô-đun mới nhất. Công nghệ High Dynamic Range (HDR) giúp tăng cường chất lượng hình ảnh và độ tương phản, lý tưởng cho các mã DPM có độ tương phản cực thấp.

Phù hợp cho: Các ứng dụng yêu cầu tốc độ cao và khả năng đọc mã DPM trên nhiều loại bề mặt khác nhau trong cùng một dây chuyền.

Máy quét mã vạch COGNEX DataMan 370 Series

Đặc điểm nổi bật: Với cảm biến hình ảnh có độ phân giải gấp đôi so với các máy quét cùng loại, công nghệ chiếu sáng High Dynamic Range Plus (HDR+) và bộ xử lý đa lõi, DataMan 370 mang lại hiệu suất, tốc độ và khả năng đọc vượt trội. Nó có thể xử lý nhiều mã cùng lúc và đọc các mã DPM ở khoảng cách xa hơn.

Phù hợp cho: Các ứng dụng phức tạp nhất trong ngành ô tô, hàng không vũ trụ và logistics, nơi cần hiệu suất tối đa và khả năng xử lý hình ảnh mạnh mẽ.

Các dòng máy quét DPM chuyên dụng từ Cognex

Bạn có thể thấy, thị trường máy quét DPM cung cấp rất nhiều lựa chọn từ các dòng máy cầm tay linh hoạt đến giải pháp cố định mạnh mẽ. Nhưng làm sao để biết đâu là thiết bị phù hợp nhất với nhu cầu cụ thể của bạn?

Lựa chọn máy quét DPM: Cần sự tư vấn từ chuyên gia?

Việc lựa chọn đúng máy quét DPM không chỉ đơn thuần là mua một thiết bị phần cứng, mà là đầu tư vào một giải pháp toàn diện để đảm bảo tính toàn vẹn và hiệu quả cho dây chuyền sản xuất và truy xuất nguồn gốc của bạn.

Mỗi ứng dụng, mỗi loại mã DPM, mỗi bề mặt vật liệu đều có những đặc thù riêng. Một chiếc máy quét hoạt động hoàn hảo trên mã khắc laser trên nhựa có thể lại hoạt động kém hiệu quả trên mã dập kim trên thép gồ ghề.

Vì vậy, thay vì tự mình phỏng đoán, cách tốt nhất là tìm đến sự tư vấn của các chuyên gia có kinh nghiệm. Họ sẽ giúp bạn phân tích chính xác nhu cầu, thử nghiệm trực tiếp máy quét trên chính sản phẩm của bạn và đưa ra giải pháp tối ưu nhất về cả hiệu suất và chi phí.

Đừng ngần ngại, hãy liên hệ ngay với các chuyên gia của Vinpos để được tư vấn miễn phí. Chúng tôi cam kết mang đến cho bạn giải pháp đọc mã DPM phù hợp nhất, giúp doanh nghiệp của bạn tiến một bước xa hơn trong việc tự động hóa và quản lý chất lượng.

Các câu hỏi thường gặp về công nghệ DPM

1. Mã DPM có thể là mã 1D hay chỉ là 2D? 

Mã DPM có thể là cả mã 1D truyền thống hoặc mã vạch 2D (Data Matrix), tuy nhiên, mã 2D, đặc biệt là Data Matrix, được sử dụng phổ biến hơn rất nhiều (chiếm trên 95% ứng dụng). Lý do là mã 2D có thể chứa lượng thông tin lớn hơn nhiều trong một không gian nhỏ hơn, đồng thời có khả năng sửa lỗi vượt trội, cho phép đọc được ngay cả khi một phần mã bị hư hại - một yếu tố cực kỳ quan trọng đối với các mã vạch tồn tại vĩnh viễn trên sản phẩm.

2. Làm sao để biết máy quét hiện tại của tôi có đọc được DPM không?

Cách chắc chắn và đơn giản nhất là thử nghiệm trực tiếp. Hãy lấy máy quét hiện tại của bạn và thử quét mã DPM trên chính sản phẩm của bạn trong điều kiện làm việc thực tế. Nếu máy quét không thể đọc được mã một cách nhanh chóng, ổn định và từ nhiều góc độ khác nhau, hoặc đòi hỏi phải căn chỉnh rất kỹ lưỡng, thì gần như chắc chắn nó không phải là máy quét DPM chuyên dụng.

3. Chi phí đầu tư cho một giải pháp DPM có cao không?

Chi phí đầu tư ban đầu cho một máy quét DPM chuyên dụng thường cao hơn đáng kể so với máy quét mã vạch thông thường. Điều này là do chúng tích hợp công nghệ quang học, hệ thống chiếu sáng và phần mềm xử lý ảnh phức tạp hơn rất nhiều. Tuy nhiên, cần nhìn vào tổng chi phí sở hữu (TCO) và lợi tức đầu tư (ROI). Việc quét mã chính xác giúp giảm thiểu lỗi sản xuất, tăng tốc độ dây chuyền và nâng cao khả năng truy xuất nguồn gốc, mang lại lợi ích kinh tế lâu dài lớn hơn nhiều so với chi phí đầu tư ban đầu.

Chi phí đầu tư ban đầu cho máy quét DPM

4. Máy quét DPM sử dụng công nghệ quét ảnh (Imager) nào?

Tất cả các máy quét DPM hiện đại đều sử dụng công nghệ quét ảnh khu vực (Area Imager). Công nghệ này hoạt động giống như một chiếc máy ảnh kỹ thuật số, chụp lại toàn bộ hình ảnh của mã vạch rồi sử dụng phần mềm để phân tích và giải mã. Công nghệ quét laser, vốn chỉ chiếu một dòng tia sáng duy nhất để đọc các vạch 1D, hoàn toàn không có khả năng đọc các mã DPM 2D và cũng không thể xử lý các vấn đề về độ tương phản thấp hay bề mặt phức tạp.

CÔNG TY TNHH VINPOS - VINPOS.VN
Hotline: 0906 645 569
Email: sales@vinpos.vn  
Tham khảo thêm các sản phẩm khác tại website: https://vinpos.vn/