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Autonome Bildverarbeitung

Fehler können einpacken

Verpackungen und Etiketten enthalten wichtige Informationen über Lebensmittel und Medikamente. Selbst ein kleiner Fehler darauf könnte schwerwiegende Folgen in Bezug auf die Produktsicherheit, die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und die Kundenzufriedenheit haben.

Fehler auf der Verpackung sind oft die Ursache für große Rückrufe. So könnte ein falsches Etikett auf einem Lebensmittelprodukt beispielsweise dazu führen, dass dieses unerwartete Inhaltsstoffe aufweist – mit gefährlichen Folgen für Verbraucher mit Allergien. Weitere Risiken im Zusammenhang mit fehlerhafter Verpackung und Kennzeichnung sind vorzeitiges Verderben, Kontamination mit externen Schadstoffen und Veränderungen im Geschmack und in der Farbe des Produkts.

Aus diesen Gründen muss die Qualitätssicherung (QS) ein integraler Bestandteil des Verpackungsprozesses sein. Aufgrund der enormen Menge verschiedener Artikel mit unterschiedlichen Etikettierungskonzepten ist die QS für Verpackungsanbieter jedoch eine noch größere Herausforderung als für andere Sektoren.

Das System lässt sich binnen 30 Minuten und bei laufender Produktion installieren.
Bild: Inspekto
Das System lässt sich binnen 30 Minuten und bei laufender Produktion installieren. Bild: Inspekto

Automatisierung bisher komplex und teuer

Maschinenbildverarbeitungslösungen können QS-Verfahren automatisieren, aber ihre inhärente Komplexität sowie die große Anzahl von Artikeln und Inspektionsszenarien hindert kleine und mittelgroße Verpackungsfirmen oft daran, diese zu implementieren.

Zudem benötigen Unternehmen in der Regel die Unterstützung eines Systemintegrators oder eines Experten für Bildverarbeitung, um die Lösung zu erstellen und einzurichten. Zusammen mit den beträchtlichen Erstinvestitionen in eine herkömmliche Maschinenbildverarbeitungslösung bedeutet dies für viele KMUs, dass die Kosten eines solchen Systems viel zu hoch sind.

Viele kleine bis mittelgroße Verpackungsbetriebe setzen daher auf manuelle Inspektion, eine Methode mit einer Fehlerquote von mehr als 25 Prozent. Im Kontext von Industrie 4.0 ist dies ein anachronistischer Ansatz, auf den man sich nicht mehr verlassen kann.

Qualitätssicherung und Rückverfolgbarkeit

Die Einführung der autonomen Maschinenbildverarbeitung (Autonomous Machine Vision oder AMV) durch Inspekto, das deutsche Start-up mit israelischer DNA, gibt Herstellern aller Größen die Sicherheit, dass ihre Produkte korrekt verpackt und etikettiert sind.

AMV ist eine völlig neue Kategorie in der Welt der visuellen Qualitätssicherung, da sie universale Inspektionsprodukte bereitstellt, die völlig autonom sind – selbsteinstellend, selbstlernend und selbstjustierend. Dies bedeutet, dass Mitarbeiter im Werk das sofort einsatzbereite System selbstständig einrichten und bedienen können, ähnlich wie einen Laptop oder ein Smartphone.

Das erste AMV-System auf dem Markt, Inspekto S70, weist eine Reihe von Merkmalen auf, die es von herkömmlichen QS-Lösungen unterscheiden. Herkömmliche Lösungen sind darauf zugeschnitten, nur ein einziges Produkt an einem bestimmten Punkt im Fertigungsprozess zu inspizieren, und sie werden von einem Systemintegrator konzipiert und getestet, um alle möglichen Fehler in einem Produkt zu erkennen.

In der Verpackungsbranche bedeutet dies, dass die QS-Lösung tausenden defekten Artikeln ausgesetzt werden muss, bis sie sich jeden möglichen Produktionsfehler eingeprägt hat, von fehlenden Etiketten über falsche Schreibweisen bis hin zu nicht oder nur teilweise versiegelten Verpackungen. Dieses Schulen des Systems kann mehrere Wochen in Anspruch nehmen und längere Ausfallzeiten verursachen.

Installation bei laufender Produktion

Inspekto S70 kann dagegen in nur 30 Minuten von einem beliebigen Mitarbeiter der Anlage installiert werden, während die Produktion wie normal weiterläuft. Der Bediener muss lediglich den Bereich festlegen, der geprüft werden soll, und dem System durchschnittlich 20 bis 30 gute Musterartikel präsentieren, das heißt Artikel mit korrekt gedruckten und positionierten Etiketten, fehlerfreier Versiegelung und ohne andere Defekte. Durch die Kombination verschiedener KI-Module, die im Tandem arbeiten, lernt das System automatisch, wie das Endprodukt aussehen soll, und benachrichtigt den QA-Manager, wenn es Abweichungen erkennt.

AMV-Systeme invertieren also die Parameter der herkömmlichen QS-Bildverarbeitung – anstatt jeden einzelnen Fehler zu lernen, lernen sie, wie ein perfektes Produkt aussieht und melden auf dieser Grundlage jegliche erkannten Anomalien.

AMV-Systeme sind bereits in Leicester in einem Werk eines multinationalen Lebensmittel-, Snack- und Getränkeherstellers installiert, wo sie verwendet werden, um zu prüfen, ob Verpackungen korrekt versiegelt und Etiketten richtig angebracht und lesbar sind. Das Werk plant, das System in Zukunft auch für andere Arten schnelllebiger Konsumgüter einzusetzen, um die Integrität des Verpackungsmaterials und die korrekte Platzierung der Etiketten zu überprüfen.

Das System wird nicht auf Fehler, sondern auf perfekte Verpackungen geschult – das verkürzt den Einarbeitungsaufwand. Bild: Inspekto
Das System wird nicht auf Fehler, sondern auf perfekte Verpackungen geschult – das verkürzt den Einarbeitungsaufwand. Bild: Inspekto

Folgen für Etikettierung und Verpackung

Inspekto S70 hat gegenwärtig noch keine Funktionen zur optischen Zeichenerkennung (OCR) und ist darum nicht in der Lage, einen Text zu lesen. Aber das System kann ein inspiziertes Etikett mit Bildern eines perfekten Etiketts vergleichen, das es zuvor gespeichert hat.

Auf diese Weise ist es möglich, zu erkennen, ob ein Etikett falsch oder schlecht gedruckt ist, ob es unsicher oder am falschen Ort angebracht ist oder ob es ganz fehlt. Darüber hinaus kann es auch die physische Integrität des Verpackungsmaterials prüfen, um sicherzustellen, dass die Qualität des Produkts nicht beeinträchtigt wurde.

Veränderungen in der Umgebung, beispielsweise bei der Beleuchtung oder der Ausrichtung der Produkte, sind für das System kein Problem, da es nur tatsächliche Defekte aufzeigt. Die stark reflektierenden Eigenschaften bestimmter Verpackungsmaterialien sind daher kein Problem, da das System seine Kameraparameter selbst anpasst, um sicherzustellen, dass ohne menschliches Eingreifen ein klares Bild des Produkts aufgenommen wird. Darüber hinaus archiviert das System die Bilder der inspizierten Artikel, damit Hersteller im Fall etwaiger Schadenersatzforderungen nachweisen können, dass die betreffenden Artikel das Werk in einwandfreiem Zustand verlassen haben.

AMV-Systeme sind zu einem Zehntel des Preises herkömmlicher QS-Lösungen erhältlich – und dies ohne komplexe Integrationsanforderungen. Sie bieten daher für Verpackungsanbieter aller Größen eine zuverlässige Alternative zur manuellen Qualitätsprüfung. Dies bedeutet, dass Mitarbeiter von langwierigen und repetitiven manuellen Inspektionsaufgaben befreit werden und anstelle dessen in wertschaffenden Rollen Einsatz finden können.

Optimieren statt nur Fehler erkennen

AMV-Systeme sind kostengünstig, einfach zu bedienen und schnell zu installieren, sodass Hersteller auch mehrere QS-Stationen einrichten können, anstatt nur eine einzige Station am Ende der Produktionslinie zu haben – ein Konzept, das Inspekto als „Total QA“ bezeichnet. Mit Total QA können Hersteller im Laufe der Zeit Bereiche erkennen, in denen Fehler häufiger auftreten, und auf diese Weise die Produktionslinie optimieren.

Lebensmittelallergien und Arzneimittelunverträglichkeiten rücken zunehmend in den Blickpunkt der Öffentlichkeit und daher ist das Einhalten von Vorschriften zur Etikettierung und Verpackung von entscheidender Bedeutung, um die Verbrauchersicherheit zu ermöglichen. Mit AMV steht Verpackungsanbietern aller Größen jetzt ein zusätzliches Mittel zur Verfügung, um die Qualität ihrer Produkte zu verbessern.

Über den Autor
Autorenbild
Zohar Kantor

VP Sales and Project Management bei Inspekto

Über die Firma
Inspekto
Tel Aviv
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