Optisches Kontrollsystem in der Lebensmittelindustrie

Und zwar nicht an einer, sondern gleich an einer Vielzahl an Stellen an der Linie, um so den Verpackungsprozess überprüfen und gleichzeitig dokumentieren zu können. Dies war dem Betreiber aus zweierlei Gründen wichtig: Zum einen wollte er dadurch die Festlegungen der LMIV (Lebensmittelinformations-Verordnung) erfüllen, zum anderen sollten Rückrufaktionen vermieden werden. Denn das Unternehmen produziert zwar in Deutschland, vertreibt seine Produkte aber europaweit. Komplex sind aber nicht nur die Vertriebs-, sondern auch die Produktionsprozesse: Die verwendeten Zutaten für Produkte wie Fertigsuppen entnimmt der Hersteller verschiedenen Gebinden. Noch schwieriger ist aber die Verpackung der Endprodukte: Von Fall zu Fall kommen diese in Einzelbeutel oder Familien- und Vorteilspacks. Diese wiederum werden dann in Displays und Versandkartons eingebracht. Um hier dennoch jederzeit den Überblick behalten und Track & Trace realisieren zu können, benötigte der Betreiber eine Lösung, die sämtliche Vorgänge im Verpackungsprozess speichert.

Schematischer Ablauf des Verpackungsprozesses.

Lösung aus einer Hand

Um solche große Mengen an Daten verarbeiten zu können, ist eine leistungsstarke IT-Struktur notwendig. Dabei ist es von Vorteil für den Betreiber, wenn er eine „schlüsselfertige“ Lösung aus einer Hand erhalten kann, statt für die Hardware zur Produktkontrolle sowie die Software zur Prozessüberwachung jeweils unterschiedliche Ansprechpartner zu haben. Fündig wurde das Unternehmen beim Lösungsanbieter Scanware. Dieser verfügte nicht nur über die nötigen Hard- und Softwareapplikationen, sondern war aufgrund jahrelanger Erfahrungen mit Sicherheitsrichtlinien in der pharmazeutischen Industrie für die Herausforderungen der Lebensmittelindustrie gewappnet. Zu Beginn des Projektes fand eine Werksbesichtigung mit allen Beteiligten statt, um auf dieser Basis ein Lastenheft erstellen zu können. Die Projektpartner kamen überein, die Aufschütttrichter, die Gebinde in zweierlei Größen in die Verpackungslinie entleeren, jeweils mit einem Scanner zu versehen. Diese sollen die Barcodes der Säcke und Beutel mit den Komponenten, die über die Trichter auf die Zuführbänder der Prozessanlage und schlussendlich in die Verpackung gelangen, verifizieren. Für die Kontrolle der Primärverpackung fiel die Wahl auf Lynx-Signum HR, ein Graustufensystem zur Druckbildkontrolle. Dieses überprüft die bereits auf den Beuteln aufgedruckten Produktcodes, Mindesthaltbarkeitsdaten und Chargenkennzeichnungen. So verifiziert das formatfreie Kamerasystem, dass Produkt und Verpackung zusammen gehören sowie dass der Druck zum einen korrekt, zum anderen überhaupt lesbar ist; bei bis zu 600 Lesungen/min. Fällt diese Kontrolle positiv aus, beschneidet die Anlage die Beutel mitsamt Inhalt noch und transportiert sie im Anschluss über ein Förderband zum Kartonierer, der die Einheiten in Faltschachteln verpackt.

Das System kann die Klarschrift auch auf gekrümmten Oberflächen ausfüllen.

Feedback für Rückverfolgbarkeit

An dieser Stelle kommt die Kennzeichnungskontrolle Lynx-Signum 2DC zum Einsatz. Diese prüft, dass Faltschachtel und Beutel, bzw. Tray und Shipper-Box, auch wirklich zueinander gehören, indem die Kamera den EAN-Code (Europäische Artikelnummer) prüft – bei einer Lesegeschwindigkeit von bis zu 100 Bar-codes/s. Sind die Beutel dann in die Faltschachtel verpackt, bringt das System an der Boden- und Seitenlasche eine Codierung auf, die von einer weiteren Druckbildkontrolle geprüft wird. Zum Ende des Verpackungsprozesses befüllt ein Casepacker dann einen Versandkarton mit den einzelnen Faltschachteln und ein weiteres Etikett wird aufgebracht, das eine abschließende, dritte Druckbildkontrolle auf Richtigkeit hin überprüft. Der Lösungsanbieter lieferte dabei nicht nur die einzelnen Kontrollkomponenten, sondern übernahm auch die Steuerung des gesamten Prozesses. Hierfür installierte das Unternehmen zu Beginn des Verpackungsprozesses eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), die die Handscanner-Ergebnisse auswertet und gegebenenfalls den Trichter sperrt. Die am Verpackungsprozess beteiligten Drucker versieht und triggert die Steuerung Lynx-Capa PC mit allen Daten. Gleichzeitig überträgt sie diese Informationen auch an die drei OCR-Systeme, damit diese das Druckergebnis auf Korrektheit hin überprüfen können. Die für alle diese Prozesse nötige IT-Struktur, die extra für dieses Projekt geschaffen wurde, ruft aus der Produzenten-Datenbank die Produktionsdaten ab und übermittelt diese an die am Verpackungsprozess beteiligten Komponenten. Ist die Produktion abgeschlossen, wertet das System die Ergebnisse der Komponenten aus und spielt diese mittels Rückverfolgbarkeit wieder zurück.

Die Kameras können Aufdrucke auch auf farbigen Verpackungen auslesen. (Bilder: Scanware)

Viele Komponenten, eine Visualisierung

Die Software, die das Kontroll-System am Laufen hält, ist Lynx-Imperia. Dabei handelt es sich um eine modular aufgebaute Software-Lösung, die der Hersteller für den Einsatz an Verpackungslinien entwickelt hat und die sich Betreiber – auch aufgrund der Unterstützung der gängigen internationalen Codier-Standards – je nach Bedarf zusammenstellen beziehungsweise zu einem späteren Zeitpunkt auch nachrüsten können. Das Programm überwacht die laufenden Prozesse und steuert alle Geräte, die an diesen beteiligt sind. Eine zentrale Visualisierung aller Komponenten geschieht über die Scanware GUI, über die der Bediener die ablaufenden Prozesse auch bedienen und kontrollieren kann. Die einzelnen Systemfunktionen sind dabei auf die Abläufe unter Produktionsbedingungen in der Praxis abgestimmt und hierdurch intuitiv zu bedienen: Ein Touchscreen zeigt im Menü alle Einstellungen und Eingaben inklusive Auswahltasten in Form eines interaktive Dialoges an. Des Weiteren übernimmt die Software den Austausch zwischen der Datenbank des Produzenten und den Komponenten, das heißt sie importiert die Daten aus der Datenbank des Herstellers, verarbeitet diese und überträgt sie nach Abschluss wieder zurück. Damit ist es dem Produzenten möglich, Serialisierungs-Anforderungen und Aggregationen, die in der europäischen Pharmarichtlinie EU/2011/62 (Falsified Medicines Directive) festgelegt sind, umzusetzen. Ebenfalls erstellt das Programm komplexe, mehrstufige Datenverknüpfungen, um die Nach- und Rückverfolgbarkeit von Prozessen zu ermöglichen. Die Kommunikation erfolgt über VDMA-XML-Protokoll, XML- und CSV-Dateien.

Fazit

Durch die gute Zusammenarbeit zwischen Betreiber und Lösungsanbieter konnten die Partner das Projekt innerhalb des gesteckten Zeitrahmens erfolgreich zum Abschluss bringen. Im Zuge der Umsetzung erfolgten neben der Installation der Kontroll-Systeme auch weitere Verbesserungen innerhalb der Verpackungslinie, so wurden beispielsweise die bisher verwendeten Scanner ausgetauscht. Der Kunde war mit dem Ergebnis zufrieden – und die ersten Folgeaufträge wurden bereits erteilt.
Interpack Halle 15 – A56

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