Verpackungen sollen verderbliche Waren schützen, sie tragen wichtige Informationen sowohl für Verbraucher als auch für die gesamte Lieferkette bis zum Einzelhandel und sie sollen keine Dellen haben. Im Supermarktregal sehen Verbraucher als erstes die Verpackung. Sie soll die Wertigkeit des Produkts ausstrahlen und zum Kauf anregen. Kein Wunder, dass die Lebensmittelindustrie so viel Wert auf die Qualität ihrer Dosen, Schalen, Becher und Deckel legen.
Superfos mit Sitz in Taastrup (Dänemark) ist einer der größten Hersteller von Verpackungen aus Spritzgussplastik für die Lebensmittelindustrie und andere Märkte wie die Gesundheits- und Drogerie-Branchen. Um die Qualität seiner Produkte zu sichern, beauftragte Superfos TriVision, einen dänischen Bildverarbeitungsspezialisten, eine flächendeckende automatische Qualitätsprüfung in ihrem Stammwerk Randers zu entwickeln. Dort werden Schalen und Becher für Butter, Margarine und andere Milchprodukte hergestellt.
Der hohe Wettbewerbsdruck in der Lebensmittelbranche stellte Superfos vor die Herausforderung, eine zuverlässige Hundertprozentprüfung umzusetzen und dabei die Kosten zu minimieren. „Zwar ist das primäre Ziel einer optischen Qualitätsprüfung, möglichst hohe Qualitätsstandards zu erfüllen“, erklärte Stig Skovbo Sørensen, Projektleiter bei Superfos. „Dennoch erwarteten wir auch wirtschaftliche Vorteile von dem System: Es sollte nicht nur dafür sorgen, dass alle Produkte, die die Produktion verlassen, gut sind, sondern auch dass alle aussortierten Produkte auch tatsächlich schlecht sind. Das heißt: Wir wollten auch Verschwendung durch die fehlerhafte Aussortierung von guten Produkten reduzieren“. Eine zusätzliche Herausforderung des Lastenhefts war, dass die Prüfung zur Wahrung der Produktivität auf keinen Fall die Geschwindigkeit der Fertigungsanlage bremsen durfte.
TriVision setzte seinen Packaging Inspector ein. Das ist ein leistungsstarkes Bildverarbeitungssystem, das speziell für die Verpackungsindustrie entwickelt wurde. Es kann Spritzfehler bei Kunststoffschalen und -bechern erkennen und gedruckte Etiketten prüfen. Der TriVision Packaging Inspector ist modular ausgelegt und lässt sich einfach und schnell auf neue Produkte und neue Prüfaufgaben anpassen.
Die Umsetzung bei Superfos besteht aus verschiedenen Prüfstationen für eine hundertprozentige Inspektion aller Schalen und Verschlüsse, die die Produktion verlassen. Die Kunststoffschalen werden mit Digitalkameras von Allied Vision Technologies inspiziert, teilweise aus drei verschiedenen Blickwinkeln.
Spritzform schnell identifiziert
Durch seine hohe Flexibilität kann der Packaging Inspector eine neue Verpackungsform innerhalb weniger Sekunden erlernen. Außerdem liefert das System eine statistische Auswertung der Qualitätskontrolle, mit der sich einzelne Fehler sofort der betroffenen Spritzform zuordnen lassen. So kann der Mitarbeiter schnell reagieren und Wartungstechniker alarmieren, wenn eine Maschine zu viel Abfall produziert.
Über die leicht zu bedienende grafische Oberfläche kann der Bediener die Toleranzwerte jedes Prüfkriteriums je nach Qualitätsanforderungen des Kunden verändern.
Ein weiterer Vorteil des Packaging Inspectors ist der damit verbundene Service: TriVision kann für Ferndiagnose und Problemlösung auf jede Anlage per gesicherter Netzwerkverbindung (VPN) jederzeit zugreifen, um im Fall einer Störung sehr schnell Unterstützung leisten zu können.
Die eingesetzten Kameras
Allein im Randers-Werk von Superfos sind 53 Digitalkameras als Teil des TriVision Packaging Inspectors im Einsatz. Alle sind FireWire-Kameras von Allied Vision Technologies. Für die Prüfung von rechteckigen Butter- und Margarineschalen wählte TriVision Stingray F-046B Kameras, um Spritzgussfehler zu identifizieren: Zwei Kameras sind unter einem Fließband positioniert und prüfen die Innenfläche der über sie vorbeifahrenden Schalen. Gleichzeitig erfasst eine über dem Fließband hängende Stingray F-201B die Außenseiten und prüft die korrekte Position der Etiketten, Barcodes. Die Folienverschlüsse, mit denen die Schalen nach dem Befüllen versiegelt werden, werden auf einer separaten Linie mit Stingray F-201C Farbkameras kontrolliert.
Die AVT Stingray ist eine leistungsstarke und modulare Industriekamera. Sie ist mit einer schnellen IEEE 1394b-Schnittstelle ausgestattet und verfügt über eine Vielzahl ausgeklügelter Bildoptimierungsfunktionen (AVT Smart Features). Die Stingray F-046 und F-201 Modelle verwenden CCD-Sensoren mit jeweils 0,4 und 2 Megapixeln Auflösung.
Runde Sahne- und Quarkbecher werden mit einer Kombination aus Stingray F-146B und Marlin F-145C Kameras kontrolliert. Die Stingray F-046B ist über dem Fließband positioniert und erfasst die Innenseiten des Bechers, während eine seitlich montierte Marlin F-145C Farbkamera prüft, ob das Etikett korrekt an der Außenseite angebracht ist. Die Stingray F-146B ist eine 1,4 Megapixel-Monochromkamera, die 15 Bilder pro Sekunde bei voller Auflösung liefern kann. Die Marlin F-145C ist eine robuste Farbkamera mit IEEE 1394a-Schnittstelle und 1,4 Megapixeln Auflösung.
Auf einer anderen Fertigungslinie prüfen Guppy F-146B Kameras die Schutzfolien für die runden Becher. Die Guppy F-146B ist eine ultra-kompakte Monochromkamera mit 1,4 Megapixeln Auflösung und IEEE 1394a-Schnittstelle.
Kamerahersteller gewechselt
“Wir starteten die Entwicklung des Packaging Inspectors vor elf Jahren mit Digitalkameras eines anderen Herstellers“, erinnert sich Ole K. Neckelmann, Geschäftsführer von TriVision. „Diese Kameras waren uns jedoch nicht zuverlässig genug. Außerdem boten sie keine ausreichenden Einstellungsmöglichkeiten, um die Bildqualität für unsere Software zu justieren und optimieren“. Nach vier Jahren beschloss TriVision, alle Kameras durch AVT-Modelle zu ersetzen. „Anspruchsvolle Systeme brauchen anspruchsvolle Kameras. Unser Packaging Inspector kann die kleinsten Fehler erkennen, aber dies erfordert eine sehr feine Abstimmung der Kameraeinstellungen auf die Auswertungssoftware. Die AVT Stingray Modelle bieten eine sehr breite Palette an Einstellungsmöglichkeiten und Steuerungsfunktionen, mit denen wir aus jedem Bild das Beste herauskitzeln können“, so Neckelmann. In sieben Jahren Zusammenarbeit mit Allied Vision Technologies hat TriVision mehrere Kameragenerationen eingesetzt und viel Erfahrung mit dem Fine-Tuning der Kameras gesammelt. Hierzu konnte sich das Unternehmen auf die lokale Unterstützung von Parameter AB verlassen, Allied Vision Technologies Vertriebspartner in Dänemark und Skandinavien.
Heute ist der Packaging Inspector ein voller Erfolg, sowohl für TriVision als auch für Superfos. „Die entscheidenden Erfolgskriterien für den Packaging Inspector sind eine hohe Präzision und eine hohe Zuverlässigkeit. AVT-Kameras sind die richtige Wahl, um beides zu erreichen“, sagt Ole K. Neckelmann. Auch Stig Skovbo Sørensen von Superfos freut sich über TriVisions Packaging Inspector: „Wir sind überzeugt, in ein sehr effizientes System investiert zu haben. Damit habe ich ein sehr gutes Gefühl“.
Allied Vision Technologies, Stadtroda www.alliedvisiontec.com
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