Eis- und Fromatvielfalt bei Unilever mittels Bildverarbeitung

„Sensorische Prüfung“ kann bei Speiseeis zweierlei bedeuten: das Knacken beim Biss in die Schokoladenhülle; oder die Qualitätsüberprüfung mit Sensorik im Herstellungs- und Verpackungsprozess. Letzteres übernehmen beim Horizontal-Kartonierer von Dienst Verpackungstechnik kamerabasierte Codeleser und Vision-Sensoren.

von Andreas Zimmermann und Patrick Braun

Eis am Stiel ist Geschmackssache. Ob Karamell, Schoko, Erdbeere, Himbeere, Mandel oder vielleicht von jeder Sorte eines in der Sortimentspackung? Unilever trifft den Geschmack der Speiseeisliebhaber. Das Unternehmen hat eigenen Angaben zufolge 2014 weltweit eine Milliarde Magnum am Stiel umgesetzt. Ein Teil ging als sogenannte „Single-Portion“, ein Teil in „Multipacks“ auf den Markt.

Bei der Sekundärverpackung in Multipacks spielt die richtige Chargenzuordnung nach Größe, Sorte und Stückzahl eine entscheidende Rolle. Der Eisliebhaber will sich am Ende darauf verlassen, dass er seine Wunschsorte auspackt, diese zügig in lückenloser Kühlkette verarbeitet wurde und das aufgeprägte Haltbarkeitsdatum zuverlässig Auskunft über die Frische des Produkts gibt.

Eis-Karton korrekt bestückt

Der Hersteller des Speiseeis und des Anlagenbetreiber müssen sich sicher sein können, dass auf einer Verpackungsmaschine zudem unterschiedliche Kartons mit unterschiedlichen Sortimenten korrekt bestückt und verschlossen werden. Dabei stellen wechselnde Designs der Faltschachteln eine zusätzliche Herausforderung dar.

Formatvielfalt auf einer Maschine

Der Horizontal-Kartonierer HK 4 ist eines Topmodelle von Dienst und automatisiert den Verpackungsprozess von vorgeklebten Faltschachteln bei höchsten Anforderungen an die Formatvielfalt, an kurze Rüstzeiten, Ergonomie und sichere Maschinenverfügbarkeit bei gleichzeitig schonendem Umgang mit den Produkten.

Die Anlage ist für diesen Zweck modular aufgebaut: In der 6-Zoll-Variante ist die Maschine klein, kompakt und kann bis zu 300 Faltschachteln pro Minute verarbeiten.

Während das Eis in Faltschachteln verpackt wird, ist keine Tiefkühlung nötig. Der der Produktionslinie nachgeschaltete Horizontal-Kartonierer übernimmt die ankommenden Eistüten beispielsweise für Sechserpackungen der Mini-Varianten von Magnum Weiß, Magnum Mandel und Magnum Classic. Ein kamerabasierter Codeleser Lector620 Professional von Sick liest den QR-Code auf der Faltschachtel ein. Stimmen die Produktionsplandaten damit überein, wird das ankommende Eissortiment per Schieber in die Faltschachtel befördert.

„Vorher spreizen wir die Laschen der Schachtel auseinander, schieben die Produkte ein und anschließend verschließen wir die Laschen. Spätestens, wenn die erste Schachtel am QR-Code-Leser ist, kann ich kontrollieren, ob die Daten von der Schachtel mit Daten aus der Produktion übereinstimmen“, erklärt Roland Kaluza, Leiter Konstruktion bei Dienst Verpackungstechnik den Vorgang. „Sobald wir die Schachtel aufgerichtet haben, drücken Schikanen die untere Lasche nach oben, nach dem Aufsprühen des Klebers wird die Decklasche angedrückt. Die Schachtel ist verschlossen.“

Falls ein QR-Code als falsch gelesen wurde, protokolliert die Maschine die fehlerhafte Erkennung und schleust automatisch die betreffende Faltschachtel aus dem Verpackungsprozess aus, ohne diesen zu unterbrechen. Wenn per QR-Code drei Schachteln als falsch gelesen wurden, stoppt die Maschine, weil die QR-Daten nicht mit den Daten der Produktionssteuerung übereinstimmen. So werden Fehlkonfektionierungen vermieden.

„Über den QR-Code kann im Prinzip die ganze Wertschöpfungskette überwacht werden“, erklärt Roland Kaluza. „Für die Lebensmittelproduktion und -verpackung gelten besonders strenge Qualitätsregeln. Speiseeis gehört zu den empfindlichen Lebensmittelprodukten.“

Auf dem Horizontal-Kartonierer HK 4 lassen sich bis zu 180 Magnum-Faltschachteln pro Minute befüllen. Es gibt derzeit sieben verschiedene Schachtelgrößen für die verschiedenen Packschemata. Dabei werden die Eistüten einreihig, zweireihig, zweimal dreireihig, zweimal vierreihig oder zweimal fünfreihig zugeordnet. Erst am Ende des Umverpackungsprozesses erhalten die Faltschachteln per Laserdruck das Verbrauchsdatum. Der Vision-Sensor Inspector von Sick verifiziert die Anwesenheit des Datums. Der Multipack ist jetzt komplett und fertig für den Supermarkt.

Kamerabasierter Codeleser

Die Sensoren der Produktfamilie Lector62x sind kompakte, kamerabasierte Codeleser, speziell zugeschnitten auf die Anforderungen der Industrie. Sie identifizieren höchst zuverlässig die gängigsten Codearten: in Bewegung oder im Stillstand, sogar bei schlechtester Codequalität. Die sehr kompakte Bauform gewährleistet einen flexiblen Einbau selbst bei wenig Platz. Speziell der Codeleser Lector620 Professional ist universell einsetzbar und verfügt über ein günstiges Preisleistungsverhältnis.

Die Integration

Das kompakte und robuste Metallgehäuse in Schutzart IP 65 – optional IP 67 – ist um bis zu zwei Drittel kleiner als das der gängigen industriellen 2D-Codeleser. Gehäusenuten und Nutensteine mit variablen Lochabständen sowie die drehbare M12-Steckereinheit gewährleisten eine sichere und schnelle Montage. Vielseitig sind auch die Möglichkeiten für eine einfache und offene Integration von Codelesern in die jeweilige IT-Umgebung. Die Codeleser unterstützen Ethernet TCP/IP, FTP, EtherNet/IP, Profinet, Canopen, serielle Schnittstelle oder digitale E/As. Hinzu kommt eine ebenfalls in alle Geräte integrierte USB-Schnittstelle, die umfangreiche Service- und Diagnosefunktionalitäten ermöglicht.

Bildverarbeitungslösung im Sensorformat

Für Bildverarbeitungsapplikationen ist der Vision-Sensor Inspector eine intelligente Lösung in einem kompakten Gerät. Und das unabhängig von der Aufgabenstellung: Verifizierung von Qualität und Vollständigkeit, Erkennung der Teileposition oder Messanwendungen. Das robuste IP-67-Metallgehäuse ist an den Industrieeinsatz angepasst und durch die intelligente Bildverarbeitung ist der Vision-Sensor perfekt für Applikationen mit hoher Taktrate geeignet.

Die variablen Befestigungsmöglichkeiten sind für eine einfache Anpassung an die optischen Anforderungen des jeweiligen Einsatzbereichs beim Kunden konzipiert. Das gewährleistet die Inspektion, selbst bei schwierig zu erkennenden Objekten wie stark reflektierenden Teilen und mehrfarbigen Aufklebern. Die Inspector-Produktfamilie bietet durch zahlreiche Schnittstellen umfassende Unterstützung bei Steuerung, Kontrolle und Datensammlung.

Neue Sorten im Anmarsch

Jährlich kommt eine Vielzahl an neuen Speiseeissorten auf den Markt. Mit den Eissorten nimmt auch die Vielfalt der Faltschachteldesigns zu. So gibt es jetzt die neue Magnum-Schachtel mit den runden Ecken und ihrem exklusiven Design als Hingucker, denn auch das Auge isst ja bekanntlich mit.

Der Horizontal-Kartonierer HK 4 sorgt für fehlerfreie Konfektionierung unterschiedlicher Eistütenchargen und -sortierungen in vielfältigen Faltschachteldesigns. Der sensorischen Überprüfung am Ende der Wertschöpfungskette, nämlich auf der Zunge des Eisliebhabers, steht nichts mehr im Wege. jbi

Autor: Andreas Zimmermann ist Key Account Manager Consumer Goods bei der Sick Vertriebs-GmbH in Düsseldorf.

  • Unilever hat eigenen Angaben zufolge 2014 weltweit eine Milliarde Stück Magnum am Stiel umgesetzt.
  • Mit den Eissorten nimmt auch die Vielfalt der Faltschachteldesigns zu. Jetzt gibt es auch eine Magnum-Schachtel mit runden Ecken als Hingucker.
  • Ein kamerabasierter Codeleser liest den QR-Code auf der Faltschachtel ein.
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