Profitieren Sie mit Bildverarbeitung von Verpackungstrends

In der Verpackungsindustrie vollzieht sich ein Wandel, der von mehreren wichtigen Trends bestimmt wird. Angesichts des wirtschaftlichen Klimas, des anhaltenden Arbeitskräftemangels und der Verschiebung der Verbraucherhaltung hin zu umweltfreundlicheren Verpackungen versuchen Hersteller, einen Wettbewerbsvorteil zu finden, indem sie sich auf vier wichtige Initiativen konzentrieren: betriebliche Effizienz, Digitalisierung, personalisierte Fertigung und Nachhaltigkeit. Was haben diese Initiativen gemeinsam? Bildverarbeitung kann sich auf alle vier Bereiche positiv auswirken.

Betriebliche Effizienz

Eine wichtige Kennzahl zur Messung der Fertigungsproduktivität ist die Gesamtanlageneffektivität (GAE), die den prozentualen Anteil der Fertigungszeit angibt, in der tatsächlich den Qualitätskriterien entsprechend produziert wird. Ein GAE-Wert von 100 % bedeutet, dass man so schnell wie möglich und ohne Stillstände ausschließlich gute Teile herstellt. Zu den Faktoren, die die GAE verringern, gehören Ausfallzeiten aufgrund von Maschineneinstellungen, lange Produktwechselzeiten und höhere Fehlerquoten.

Ein aktueller Trend zur Steigerung der GAE von Verpackungsprozessen ist der Einsatz von Roboterautomatisierung. Während der Corona-Pandemie investierten viele Hersteller aufgrund des Arbeitskräftemangels in vollautomatische Lösungen, um Kontaminationsrisiken zu reduzieren und die Produktionsraten zu erhöhen. In der Lebensmittel- und Pharmaindustrie beispielsweise werden Pick-and-Place-Roboter eingesetzt, um hohe Effizienz- und Qualitätsziele in der Produktion zu erreichen und gleichzeitig das Kontaminationsrisiko zu minimieren.

Cognex bietet branchenführende Bildverarbeitungssoftware-Lösungen für VGR-Anwendungen (VGR – vision-guided robotics, bildverarbeitungsgeführte Robotertechnik). Die kompakten In-Sight Bildverarbeitungssysteme lassen sich leicht einrichten und kalibrieren. Damit ist eine schnelle Lokalisierung und eine schnelle Ausrichtung von Mustern und Referenzpunkten selbst unter widrigen Bedingungen oder bei starker Beschädigung möglich. Durch hohe Präzision, automatische Hand-Auge-Kalibrierung, eine flexible roboterintegrierte Bibliothek, SPS-Integration und geringem Platzbedarf sind die In-Sight Bildverarbeitungssysteme die erste Wahl für Maschinenbauer in der Verpackungsindustrie, die eine hochpräzise Roboter-Automatisierung für Montage- und Prozessanwendungen benötigen.

Digitalisierung

Industrie 4.0 treibt den Wandel in der Verpackungsindustrie voran, da Hersteller versuchen, mit Hilfe fortschrittlicher Automatisierung von den neuesten Innovationen zu profitieren. Bildverarbeitung, Big Data, Cloud Computing und maschinelles Lernen revolutionieren die Fertigungsprozesse. Der Übergang zu Industrie 4.0 bietet die Möglichkeit einer Digitalisierung von Prozessen. So können die Produktivität gesteigert, Ausschuss reduziert, die Produktqualität verbessert, die Flexibilität der Produktion erhöht und die Betriebskosten gesenkt werden. Die Umsetzung einer Digitalisierungsstrategie bietet auch die Möglichkeit, dem anhaltenden Arbeitskräftemangel zu begegnen.

Mit Blick auf Industrie 4.0 erstellen innovative Anbieter von Bildverarbeitungstechnologie wie Cognex wertvolle digitale Daten und nutzen sie für zwei Zwecke. Zum einen ermöglicht die Erfassung von Echtzeitinformationen wie Prüf- und Messdaten automatische Inline-Qualitätsentscheidungen durch Closed-Loop-Feedback. Zum anderen sehen die Unternehmen einen großen Vorteil darin, diese Daten im Laufe der Zeit zu sammeln, Offline-Analysen durchzuführen und die daraus resultierenden Erkenntnisse für kontinuierliche Verbesserungen und vorbeugende Wartung zu nutzen. Cognex-Bildverarbeitungssysteme erleichtern die Digitalisierung von Qualitätskontrollprozessen durch die einfache Integration in industrielle Netzwerke über Standardkommunikations- und Dateiübertragungsprotokolle wie TCP/IP, PROFINET, EtherNet/IP, SLMP, OPC/UA und FTP.

Nachhaltigkeit

Der weltweite Trend zur Umweltfreundlichkeit hat viele Hersteller, darunter auch Verpackungsunternehmen, vor Herausforderungen gestellt. Nachhaltige Praktiken sind nicht mehr nur ein „nettes Extra“ – sie werden zunehmend zum Standard.

Die Hersteller entscheiden sich für umweltfreundliche Alternativen aus Monomaterialien, Papier oder biologisch abbaubaren Kunststoffen, um zu nachhaltigeren Praktiken überzugehen. Während die Verwendung von Papier für Sekundär- und Endverpackungen bereits gut etabliert ist, besteht im Bereich Primärverpackungen noch Nachholbedarf. Neben dem erhöhten Einsatz von umweltfreundlicheren Materialien werden auch kleinere, dünnere und innovativere Verpackungsoptionen immer häufiger genutzt.  

Der Übergang von herkömmlichen Kunststoffversiegelungsfolien zu biologisch abbaubaren Folien kann sich als komplex erweisen, da Parameter wie Druck, Temperatur und Zeit angepasst werden müssen. Als Lieferant führender OEM-Verpackungsmaschinenbauer unterstützt Cognex den Trend zu nachhaltigen Verpackungen, und wir arbeiten eng mit unseren OEM-Partnern zusammen, um eine innovative Bildverarbeitungstechnologie zu liefern, die diesen Übergang erleichtert.

Unsere Partner nutzen unser Portfolio an Bildverarbeitungs-, KI- und Barcode-Lesetechnologien, um die Qualität zu verbessern, den Ausschuss zu reduzieren und einen nachhaltigeren Fertigungsprozess zu fördern. Die Bildverarbeitungstechnologie von Cognex hilft unseren OEMs dabei, ihren Kunden auf dem Weg zu nachhaltigeren Verpackungslösungen die folgenden Vorteile zu bieten.

• Konsistente, robuste Fehlererkennung und zuverlässiges Zeichenlesen auf variablen oder texturierten Hintergründen oder gekrümmten Oberflächen.
• Zukunftssichere Bildverarbeitungstechnologien, dank derer Maschinen herkömmliche und nachhaltige Verpackungen prüfen können, so dass der Übergang zu nachhaltigeren Lösungen unterstützt wird.
• Bereitstellung von Prüfergebnisdaten in einem Closed-Loop-Prozess, damit die Maschine automatisch auf diese Variationen reagieren kann.
• Erhöhte Maschineneffizienz (GAE) durch Prüfung von 100 % der Produkte auf der Linie im Vergleich zu manuellen SPC-Prüfungen.

Personalisierte Fertigung

Um ihre Zielgruppen effektiver anzusprechen, wenden sich Hersteller zunehmend der Entwicklung stärker personalisierter Produkte zu. Dazu gehören das Aufbringen von Namen auf Getränkedosen, die Herstellung kleiner Chargen von Medikamenten, die auf Patienten mit bestimmten genetischen Markern zugeschnitten sind, und Werbeaktionen, die sich an aktuellen Ereignissen wie dem Super Bowl oder der Fußballweltmeisterschaft orientieren. Mit diesen Initiativen sollen die Produktumsätze gesteigert werden, doch sie stellen die Hersteller und Verpackungsunternehmen vor große Herausforderungen. In der Regel bedeutet der personalisierte Ansatz kürzere Produktionsläufe, mehr Chargen und h��ufigere Produktwechsel.

Wie wirkt sich dies auf die Produktqualität aus? Die Fertigung in kleinem Maßstab mit hoher Frequenz führt zu mehr Fehlermöglichkeiten aufgrund häufiger Produktwechsel und einem höheren Risiko für Produktverwechslungen. In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie in der Pharmaindustrie können Produktverwechslungen zu Gesundheitsgefährdungen durch Allergien oder unerwünschte Reaktionen führen, was wiederum zu kostspieligen Rückrufen führen kann.

Verpackungs-OEMs spielen in diesem Prozess eine große Rolle, indem sie flexible Maschinen bauen, die schnelle Formatwechsel ermöglichen und ungeplante Stillstände mit Hilfe digitaler Tools verringern. Und indem OEMs Maschinen entwickeln, die flexibel genug sind, um eine Vielzahl von Materialien zu verarbeiten, tragen sie dazu bei, die Anforderungen der Kunden zu erfüllen und gleichzeitig die GAE zu maximieren.

Die Bildverarbeitung spielt hier eine Schlüsselrolle, da die meisten Verpackungsmaschinen direkt im Anschluss an den Produktionsprozess über einen Prüfprozess zur Kontrolle der Qualität oder Überprüfung von Etiketten und Loscodes verfügen. Angesichts der Komplexität häufiger Produktwechsel und der Vielfalt der in der Verpackung verwendeten Materialien weisen herkömmliche Bildverarbeitungstools in der Welt der personalisierten Fertigung eine unzureichende Leistungsfähigkeit auf.

Dank der innovativen Technologie von Cognex können OEMs neue Lösungen für diese Herausforderungen anbieten. Edge Learning beispielsweise stützt sich auf nur wenige Beispiele, um ein Prüfsystem im Hinblick auf „gute“ oder „nicht gute“ Produkte zu trainieren, was bei häufigen Produktwechseln äußerst wertvoll ist.  Die einfach zu nutzende Edge-Learning-Technologie reduziert die Anzahl der fehlerhaften Produkte, die in die Lieferkette gelangen, erheblich.
 

Nutzen Sie Bildverarbeitung und KI-basierte Technologie, um von den wichtigsten Verpackungstrends zu profitieren

OEMs entwickeln Strategien im Hinblick darauf, wie sie ihre Kunden dabei unterstützen können, von den wichtigsten Verpackungstrends wie verbesserte GAE, Digitalisierung, Nachhaltigkeit und personalisierte Fertigung zu profitieren. Dabei sollten sie unbedingt berücksichtigen, in welcher Hinsicht Bildverarbeitungssysteme und KI-gestützte Technologien ihren Maschinen einen Mehrwert verschaffen können. Als führendes Unternehmen im Bereich der Bildverarbeitung, des Barcode-Lesens und der KI-basierten Technologie würde Cognex gerne mit Ihnen zusammenarbeiten, um Sie bei diesem Prozess zu unterstützen.

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