Die Knorr-Beutelverpackungsanlage in Heilbronn, Deutschland, verpackt jährlich Millionen von Produkten wie Fix Spaghetti Bolognese, Fix Gulasch und Fix Schmorbraten. Die Anlage führt kontinuierliche Verbesserungen ihrer Produktionsmaschinen durch, um den neuesten technischen und lebensmittelhygienischen Anforderungen gerecht zu werden. Die Bemühungen von Knorr um TPM (Total Productive Maintenance) haben es ihnen ermöglicht, nicht nur ihre Leistungsniveaus zu halten, sondern sie im Laufe der Jahre zu steigern. Der jüngste Schritt im Rahmen dieser Verbesserungen war die Installation eines intelligenten Bildverarbeitungssystems von Cognex, mit dem 100 % der Versiegelungen der produzierten Beutel überprüft werden können. Das von Knorr eingesetzte Bildverarbeitungssystem umfasste ein In-Sight® Micro-Bildverarbeitungssystem, die Bildverarbeitungssoftware In-Sight Explorer mit Mustererkennungstechnologie und ein Cognex VisionView 700-Visualisierungs-Panel. Das System wurde von der aku.automation GmbH aus Aalen, Deutschland, installiert.
Ziel ist eine Qualität von 100 %.
Bei der Herstellung von Beuteln mit hoher Geschwindigkeit können vereinzelt Produktionsfehler in der Abfüll- oder Endversiegelungsphase auftreten. Knorr hat jedoch eine akzeptable Fehlerquote von null festgelegt, um die höchste Qualität zu halten. Da normale Abnutzung der Produktionsmaschinen es unmöglich macht, für immer fehlerfreie Produkte herzustellen, können fehlerhafte Artikel nur durch die Überprüfung jedes Endprodukts ausgeschlossen werden. Bis vor kurzem versuchte Knorr dies zu erreichen, indem Mitarbeiter beauftragt wurden, gefüllte Tabletts am Ende der Produktionslinie einige Sekunden lang visuell zu überprüfen und nach beschädigten Versiegelungen zu suchen. Obwohl dies gut funktionierte und Kunden keine Reklamationen wegen Produktfehlern einreichten, entschied sich Knorr für das intelligente Bildverarbeitungssystem von Cognex, um sicherzustellen, dass das Ziel von null Fehlern erreicht wird.
Skepsis weicht Begeisterung
Anfänglich herrschte bei den Mitarbeitern Skepsis, ob die automatische optische Produktinspektion bei der Integration in den Prozess mithalten könnte, doch diese Skepsis wich sehr schnell der Begeisterung. Das In-Sight Bildverarbeitungssystem von Cognex war in der Lage, die Qualität der versiegelten Nähte mit hoher Geschwindigkeit zu beurteilen. Im Schwarz-Weiß-Modus der Kamera zeigt sich das feine Relief der geschweißten Nähte gut mit Kontrast zwischen Licht und Dunkel. Materialüberlappungen oder fehlerhafte Schweißnähte werden sofort erkannt, und das Produkt wird aussortiert.
Ein weiterer wichtiger Qualitätsparameter ist der Winkel, den die Schweißnaht mit der Außenkante des Beutels bildet. Mithilfe von Mustererkennungstechnologie berechnet das In-Sight Micro die beobachteten Werte, vergleicht sie mithilfe eines internen Prozessors mit den Toleranzwerten und sendet bei einer Über- oder Unterschreitung ein Fehlermeldesignal an die SPS, die das betreffende Produkt aus dem Prozess entfernt.
Indem die Bilder auf die für die Qualitätsprüfung relevanten Bildbereiche beschnitten wurden, ist es den Bildverarbeitungsexperten bei aku.automation gelungen, die Auswertungsrate auf 840 Bilder pro Minute zu erhöhen. Das Bildverarbeitungssystem verfügt weiterhin über ausreichende Kapazitäten, und die Überprüfung ist zuverlässig.
Qualität statt Quantität
Mit dem In-Sight Micro erhalten Knorr und aku.automation ein zuverlässiges Bildverarbeitungssystem in einem kompakten Gehäuse mit den Abmessungen von nur 30 mm x 30 mm x 60 mm. Aufgrund seiner geringen Abmessungen verfügt das In-Sight Micro über eine extrem breite Palette an Montageoptionen, sodass es überall in der Produktionslinie eingesetzt werden kann, auch in engen Räumen an Robotern und an sehr schwer zugänglichen Stellen. Dank des VisionView Benutzeroberflächen-Displays ist die Überwachung des Fertigungs- und Inspektionsprozesses sehr einfach. Die leistungsstarke und kostengünstige Benutzeroberfläche bietet passwortgeschützte Benutzerkontrollen zum Einstellen der Parameter des Bildverarbeitungstools und zum Festlegen von Zielbereichen in der Fabrikhalle, ohne dass ein PC erforderlich ist. Dies bedeutet, dass die zuständigen Mitarbeiter bei Knorr das System nach einer kurzen Einarbeitungszeit selbstständig konfigurieren, regulieren und im Falle von Anomalien im Fertigungs- und Inspektionsprozess eingreifen können.