Industrielle Produktkennzeichnung Wenn die Markierung zum Prozessfaktor wird

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Ob Laser, Tinte oder Etikett: Die Wahl des Markierverfahrens beeinflusst nicht nur die Lesbarkeit, sondern auch Prüfprozesse, Rückverfolgbarkeit und Prozessstabilität. Entscheidend ist deshalb der Blick auf die gesamte Fertigungskette.

Die dauerhafte Lesbarkeit ist nur ein Teil der Anforderungen an industrielle Kennzeichnungen. Ebenso relevant ist, welchen Einfluss das gewählte Markierverfahren auf Fertigungsabläufe, Qualitätssicherung und Rückverfolgbarkeit hat. Ob sich ein Verfahren langfristig bewährt und Mehrwert bietet, entscheidet sich nicht allein anhand der Beschriftung selbst, sondern im Kontext des Gesamtprozesses.

Wie sich die Wahl des Markierverfahrens im Fertigungsalltag auswirken kann, zeigt ein Fallbeispiel aus der Elektronikfertigung: In einer Produktionslinie für Sensorgehäuse können die markierten Data-Matrix-Codes an einer Prüfstation nicht mehr durchgängig gelesen werden. Einzelne Teile müssen manuell geprüft oder aus dem Prozess genommen werden, der Aufwand steigt, der Produktionsablauf verzögert sich. Bei der Ursachenanalyse zeigt sich: Nicht der Scanner ist das Problem, sondern die Beschriftung selbst. Der Code, der mit einem tintenbasierten Verfahren aufgebracht wurde, verliert entlang der Prozesskette durch Reinigungsschritte und mechanische Beanspruchung an Kontrast.

Ähnliche Situationen treten branchenübergreifend auf, von der Medizintechnik bis zur Automobilelektronik. Sie machen deutlich, dass Kennzeichnung nicht isoliert betrachtet werden kann, sondern als integraler Bestandteil des gesamten Fertigungsprozesses verstanden werden muss. Die Markierung beeinflusst, ob automatisierte Produktionsschritte und Prüfungen stabil laufen und ob Produkte zuverlässig rückverfolgbar sind. „Entscheidend ist nicht die Lesbarkeit direkt nach dem Markieren, sondern ihre Stabilität über die gesamte Prozesskette und darüber hinaus – bei Produkten, die regulatorischen Anforderungen unterliegen, sogar über den gesamten Produktlebenszyklus“, fasst Damian Zawadzki, Product & Application Manager bei FOBA, zusammen.

Tinten- und Tampondruck sowie Etikettierung sind in vielen Anwendungen etablierte und wirtschaftliche Lösungen. Sie bieten Vorteile bei speziellen Farb- und Designanforderungen oder extrem hohen Liniengeschwindigkeiten, wie in der Getränkeindustrie. Sie stoßen aber auch an Grenzen, da die Beschriftung durch das Aufbringen einer zusätzlichen Schicht entsteht. Einflüsse wie Reinigung, Abrieb durch Handling, UV-Strahlung oder Temperaturschwankungen wirken direkt auf diese Schicht – und damit auf Kontrast und Lesbarkeit.

Wenn der Prozess mitgedacht ist: Workflow statt Einzelschritte

Vor diesem Hintergrund gewinnt die Lasertechnologie für die Direktmarkierung (Direct Part Marking, DPM) an Bedeutung, vor allem in der Medizintechnik, der Elektronik- und Automobilindustrie: Bei der Laserbeschriftung wird die Kennzeichnung nicht aufgebracht, sondern direkt im Material erzeugt, zum Beispiel durch Anlassbeschriftung auf Metallen oder durch Farbumschlag bei Kunststoffen.

Laserbeschriftung kann je nach Material eine kontrastreiche Kennzeichnung bei geringem Wärmeeintrag ermöglichen, wie Damian Zawadzki erklärt: „In unseren Applikationslaboren testen wir für unsere Kunden täglich viele verschiedene Produkte. Die Weiterentwicklung der Lasertechnologie erlaubt es heute, selbst empfindliche Materialien mit minimalem Wärmeeintrag kontrastreich zu kennzeichnen. Neben der Laserquelle ist die passgenaue Parameterwahl entscheidend für die Markierqualität.“ Gerade bei technischen Kunststoffen, wie sie in Sensorgehäusen oder Steckverbindern zum Einsatz kommen, eröffnen neue UV-Laser die Möglichkeit, auch auf absorptionsschwachen oder dunklen Oberflächen kontrastreiche Codes zu erzeugen.

Die Unterschiede zu tinten- und etikettenbasierten Verfahren liegen nicht nur in der Art, wie die Markierung entsteht, sondern auch in der Einbindung in den Fertigungsprozess. Lasermarkiersysteme können mit automatischer Positionierung, Verifikation und Rücklesung der Daten kombiniert werden. Bei FOBA wird dieser Ansatz beispielsweise in einem durchgängigen Workflow umgesetzt.

In der Praxis erfasst ein Vision-System die Bauteilposition, richtet die Markierinhalte aus und prüft die Kennzeichnung anschließend. Bei FOBA sind Kamera und Laser dabei in einem gemeinsamen System integriert. „Man kann es sich so vorstellen, dass die Kamera gemeinsam mit dem Laserstrahl auf das zu markierende Produkt schaut“, erklärt Laserexperte Damian Zawadzki. Dadurch lassen sich Positionierabweichungen und Verzerrungen reduzieren. Laser und Kamera werden über eine gemeinsame Softwareoberfläche gesteuert.

Lohnt sich der Umstieg auf Laserbeschriftung?

Ob sich der Umstieg lohnt, hängt vom Gesamtprozess ab. Ein ganzheitlich gedachter Markierablauf, wie der oben beschriebene FOBA-Workflow, kann sich positiv auf die Fertigung auswirken. Die Lesbarkeit der Beschriftung bleibt stabil, manuelle Eingriffe können reduziert und der Ausschuss gesenkt werden. Gleichzeitig verbessert sich die Rückverfolgbarkeit durch automatisierte Erfassung, Prüfung und Verarbeitung der Markierdaten. Unternehmen profitieren nicht nur von einer zuverlässigen Kennzeichnung, sondern auch von einer belastbaren Datenbasis für Traceability-Anforderungen entlang des gesamten Produktlebenszyklus. Je nach Anwendung können laufende Kosten sinken, etwa weil Verbrauchsmaterialien, Nachfüllvorgänge oder Trocknungszeiten entfallen.

Ein Technologiewechsel wird häufig zunächst aus Kostensicht bewertet. Tatsächlich ist die Anfangsinvestition für Laserbeschriftung in vielen Fällen höher als bei klassischen Drucklösungen. Die höhere Anfangsinvestition muss deshalb gegen laufende Prozess- und Betriebskosten abgewogen werden.

Entscheidung mit Prozessperspektive

Die Wahl des Markierverfahrens ist eine Prozessentscheidung mit Folgen für Qualität, Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit und Zukunftsfähigkeit der gesamten Produktion. Am Beispiel des Sensorgehäuses wird deutlich, wie schnell die Kennzeichnung von einem vermeintlich einfachen Arbeitsschritt zum limitierenden Faktor in der Fertigung werden kann.

Die Frage, ob sich der Umstieg auf Laserbeschriftung lohnt, lässt sich daher nicht allein über die Investitionskosten beantworten. Druck- und etikettenbasierte Verfahren bleiben für viele Anwendungen eine sinnvolle Wahl. Sobald jedoch die Kennzeichnung zum kritischen Bestandteil der Prozessqualität wird, weil etwa Bauteile dauerhaft rückverfolgbar, Codes zuverlässig lesbar und Abläufe stabil sein müssen, kann die Lasertechnologie Vorteile bieten.

Für Unternehmen, die diesen Schritt prüfen, empfiehlt sich ein strukturiertes Vorgehen: Zunächst sollten die tatsächlichen Anforderungen klar definiert werden – nicht nur in Bezug auf Markierqualität, sondern auch auf Prozessstabilität, Automatisierung und regulatorische Vorgaben. Darauf aufbauend lassen sich die bestehenden Verfahren gezielt bewerten: Wo funktionieren sie zuverlässig? Wo zeigen sich Schwachstellen im Prozess oder über die Nutzungsdauer?

Es empfehlen sich Tests unter realen Bedingungen, das heißt mit Applikationstests an Originalbauteilen und unter Berücksichtigung der gesamten Prozesskette. Nur so kann beurteilt werden, ob ein neues Verfahren die geforderte Stabilität tatsächlich erreicht. (sb)

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