Transparente Löffel für eine bessere Recyclingfähigkeit

Nestlé kontrolliert Verpackungselemente mit KI

6. April 2022 - 10:16

Vier Bilder einer Metalloberfläche auf der manchmal ein transparenter Löffel liegt

Die Kameratechnik Deep Learning lernt über Bildunterschiede und registriert transparente Löffel vor metallischem Hintergrund.

(Bild: Nestlé Deutschland)

Nestlé hat in einigen Produkten die Portionierungslöffel von farbigem auf transparenten Kunststoff umgestellt. Um zu überprüfen, ob jeder Packung ein solcher Löffel beiliegt, nutzt der Konzern künstliche Intelligenz.

Der Tausch von farbigen auf transparente Löffel führt zu einer besseren Recyclingfähigkeit, denn ohne Farbpigmente lässt sich Kunststoff in automatischen Sortieranlagen besser sortieren und hochwertiger recyceln. Farbige Kunststoffe werden in den Anlagen meist nicht oder nur schwer als wiederverwertbarer Kunststoff erkannt und dadurch der thermischen Verwertung zugeführt.

Eine weitere Möglichkeit, die Portionierungslöffel nachhaltiger zu gestalten, haben Y-Food und Meding entwickelt: einen Löffel aus Papierspritzguss.

Allerdings ist es durch die Transparenz neuerdings auch schwieriger für das Personal, zu sehen, ob einer Packung ein Portionierungslöffel beigelegt ist. Zumal der Löffel auf einem metallischen Hintergrund liegt. „Bei nur einer Dose kann das menschliche Auge relativ leicht erkennen, ob ein Löffel beigefügt wurde. Bei einer Abfüllgeschwindigkeit von 80 Dosen pro Minute ist dies nicht mehr fehlerfrei möglich. Zur Einhaltung unserer Qualitätsstandards ist aber eine Einzelprüfung zwingend gefordert“ erläutert Marcus Kauf, Ingenieur für Automatisierungstechnik im Nestlé Werk Osthofen.

Wo weniger nicht (immer) mehr ist

Einkaufswagen mit Lebensmitteln, im Hintergrund verschwommene Supermarktregale

Nachhaltige Verpackungen

Wie sehen nachhaltige Verpackungen für Lebensmittel aus?

Kaum einer kommt ohne sie aus, außer vielleicht Selbstversorger oder Menschen, die sich dem Zero-Waste-Prinzip verschrieben haben – verpackte Lebensmittel. Aber wie kann es funktionieren, dass wir satt werden, ohne der Umwelt allzu sehr zu schaden?Eine Übersicht auf welche nachhaltigen Verpackungen Lebensmittelproduzenten wie Nestlé zurückgreifen können.

Lernpensum von 45.000 Bildern/d

Deswegen ist seit kurzem im Nestlé Health Science Werk in Osthofen eine Kamera, die an künstliche Intelligenz gekoppelt ist, im Einsatz. Gemeinsam mit Sick, einem Hersteller von intelligenter Sensorik, hat der Nahrungsmittelkonzern eine neue automatisierte Prozesskontrolle für das Werk in Osthofen entwickelt. Während bei den farbigen Löffeln eine Kamera über die Anzahl von Farb-Pixeln auf die Präsenz eines Löffels schließen konnte, benötigen transparente Löffel für eine prozesssichere Erkennung eine neue Kameratechnik, die an künstliche Intelligenz gekoppelt ist.

„Die Kameratechnik wurde mit eingespeicherten Beispielbildern „angelernt“, die das Endprodukt mit Löffeln und unterschiedlichen Positionen in der Verpackung zeigen,“ berichtet Klaus Keitel, strategischer Account Manager bei Sick. „In einer Cloud-Anwendung wird ein neuronales Netz mit diesen Bildern trainiert. Dieser Entscheidungsalgorithmus wird dann in das Kamera-System übertragen. Es ist dann in der Lage, die wesentlichen Bildunterschiede selbstständig zu erkennen.“

Die Kamera lernt mit jedem neuen Bild von jedem neuen Produkt dazu. Und ihr Lernpensum ist immens: im Werk Osthofen werden jeden Tag bis zu 45.000 Löffel zugepackt. Durch den Einsatz von Deep Learning in der Kontrolle wird ein Fehlen sofort bemerkt. So lässt sich mit künstlicher Intelligenz die Fehlerquote im Produktionsprozess reduzieren.

Die Top-10-Trends in der Verpackungsindustrie:

Verschiedene To-Go-Verpackungen aus Papier — Trend #1: Verbraucher erwarten mehr Nachhaltigkeit – Eine neue Generation verändert das Kaufverhalten und die Einstellung zum Konsum in Richtung Nachhaltigkeit. Dies wird enorme Veränderungen für die Verpackung nach sich ziehen.

Virus in 3D — Trend #2: Corona verändert das Kaufverhalten – Die fortlaufende, globale Gesundheitskrise hat Prozesse wie die Digitalisierung und die Entwicklung des E-Commerce beschleunigt. Die Verpackungsbranche muss mit diesen Entwicklungen Schritt halten.

Roter Graph — Trend #3: Schwankende Rohstoffpreise – Verpackungen haben häufig einen Rohstoffanteil von 50-70%. Durch die hohe Volatilität der Rohstoffpreise gibt es keine Kontinuität und Planungssicherheit für die Firmen. Das hieraus entstehende Risiko ist sehr groß.

Figur im Anzug und mit Aktenkoffer, die auf Münzstapel steht und den Arm hebt — Trend #4: Veränderte Investorenerwartungen – Über 90% der Investoren stufen belegbare Nachhaltigkeitsaktivitäten für ihre Investitions- und Anlageentscheidungen als wichtig ein.Firmen, die nicht nachhaltig arbeiten, werden in Zukunft nur schwer an das Geld von Investoren kommen. Anleger erwarten mess- und kontrollierbare Fortschritte. Dies gilt für alle Branchen, aber besonders für die Verpackungsindustrie!

ausgestreckte Hand auf der Paragraphensymbol steht — Trend #5: Neue staatliche Vorschriften in den Bereichen Umwelt, Gesundheit und Sicherheit – Ab 2024 besteht beispielsweise für Unternehmen (ab 250 Mitarbeitern, über 40 Mio. Euro Umsatz) eine Pflicht für das Nachhaltigkeits-Reporting. Oder in Frankreich soll ab 2026 kein Obst und Gemüse mehr in Plastik verkauft werden dürfen.Viele Firmen sind nicht ausreichend vorbereitet und müssen mehr Geld in ihre Legal Teams investieren, um mit den neuen Entwicklungen Schritt zu halten.

Barcode und QR-Code — Trend #6: Marken- und Konsumentenschutz – Die Fälschungsindustrie wird immer professioneller. Um Wirtschaft und Verbraucher zu schützen, müssen mehr fälschungssichere Verpackungen entwickelt und eingesetzt werden.

Menschen die in Form eines nach oben gerichteten Pfeils aufgestellt sind — Trend #7: Wachstum in Schwellenländern – Wenn sich die Märkte in Südamerika, Afrika und vor allem in Asien dem Pro-Kopf-Verbrauch von Verpackungen in Industrieländern annähern, wird der Verpackungsbedarf in diesen Regionen explodieren.

Hand die Schild mit Kreislaufsymbol hochhält vor grünem Hintergrund — Trend #8: Kreislaufwirtschaft – Als einflussreichste NGO in der Verpackungswelt setzt die Ellen MacArthur Foundation mit ihrer New Plastics Economy einen klaren Rahmen: Eine bis 2025 vollständige Umstellung auf recycelte oder kompostierbare Kunststoffe oder wiederverwendbare Systeme und Eliminierung von “Problemmaterialien” wie PVC, EPS und PS. Mehr als 500 Unternehmen machen mit und verpflichten sich, darunter Nestlé oder Unilever.VieleMarkenartikler und Handelsetzen bei ihren Verpackungsstrategien vermehrt auf Kreislaufwirtschaft. Die Verpackungsbranche steht im Zentrum der Kreislaufwirtschaft und deshalb vor radikalen Veränderungen.

Hand schütteln zwischen echter und digitaler Hand die aus Motherboard besteht — Trend #9: Digitalisierung – Die Corona-Krise beschleunigt das Tempo der Digitalisierung in Deutschland entscheidend. Die Verpackungsbranche hängt immer noch hinterher und muss im Vergleich zu anderen Sektoren weiter aufholen.80% der Führungskräfte aus der Verpackungsbranche glauben an Digitalisierung als Wachstumsmotor für Produktivität, Umsatz und Innovation. Nur 40% haben in KI-Technologie investiert.

Geldübergabe mit Hände schütteln von drei Parteien — Trend #10: Marktkonsolidierung – Über 100 Verpackungsunternehmen mit einem konsolidierten Umsatz von mehr als 10 Mrd. € werden jährlich in Europa verkauft und integriert.Die Marktkonsolidierung schreitet in allen Verpackungssegmenten und Technologiebereichen weiter voran. Kleinere Unternehmen, die keine Nische finden, werden aufgekauft.

Unternehmen