Leserate drastisch gesteigert

Beim Abfüllen des Biers in Mehrwegmetallfässer kam es bei der Everards Brewery, Midlands, immer wieder zu Problemen beim Scannen der Barcodes. Auf den neuen leeren Fässern werden ID-Barcodeetiketten angebracht. Anschließend werden die Fässer gewogen und damit das Taragewicht bestimmt, das von Fass zu Fass Unterschiede aufweist. Der Barcode wird gescannt und das Taragewicht des neuen Fasses wird in einer Datenbank gespeichert.

Während des Abfüllvorganges wird das Fass auf einem Band zu einer Wägestation transportiert. Das Fass wird gescannt und muss von der Datenbank identifiziert werden. Anschließend wird das Fass gewogen und damit die genaue Menge des Biers berechnet.

Im rauen Umgang mit dem Gut Mehrwegfass, beispielsweise auf dem Transportweg bei jedem Wetter oder bei der Lagerung in den Kellern der Kneipen, können erhebliche Beschädigungen an den Barcodes entstehen. Bisher wurden die ID-Barcodes mit einem Laserscanner erfasst. Aufgrund der häufig beschädigten Barcode-Etiketten erreichten die Scanner nur eine Rate von 60 bis 65 % korrekt gelesener Barcodes. Das verursachte eine ganze Reihe von Problemen, die nur durch manuelles Eingreifen behoben werden konnten. Der Prozess verlief stockend und damit waren Kosten verbunden. Eine beträchtliche Anzahl von Fässern konnte nicht genau genug erfasst werden und das genügte nicht den strengen Überprüfungen der britischen Trading Standards, die auf der Insel den Umgang mit Maßen und Gewichten regeln. Der Laserscanner entziffert den Code entlang einer einzigen Linie. Daraus ergeben sich Probleme beim Lesen der Codes in beliebiger Richtung oder orthogonaler Ausrichtung. Hinzu kommt, dass bewegliche Teile wie Spiegel beim Laserscanner eine Fehlerquelle darstellen und sie die Systemlebensdauer beschränken. Letztendlich erwies sich der Laser-scanner als ineffizient und das Zusammenspiel mit der Wägesoftware entsprach nicht mehr den laufenden Anforderungen. Deshalb suchte Everards nach einer zuverlässigen Lösung, mit der die Qualität und der Produktionsfluss in diesem Prozess auf ein sicheres Niveau angehoben werden.

Everards wandte sich an den Systemintegrator Fairfield Labels, Anbieter von Automatisierungslösungen und ASP (Automation Solution Provider) von Cognex. Anforderung war eine Systemlösung, bei der die Qualität des Lesevorganges durch sehr hohe Leserate gewährleistet wird und die Einhaltung der Trading Standards garantiert ist. Der Abfüllprozess und das Wiegen der Fässer musste reibungslos erfolgen, und darüber hinaus sollte auch ein deutlicher Mehrwert erzielt wird.

Bildbasierte ID-Codeleser erweisen sich gegenüber den Laserscannern in der Lesesicherheit deutlich überlegen, insbesondere im ganzen Arbeitsumfeld von beeinträchtigten oder beschädigten Codes, da sie durch äußerst effizient arbeitende Bildverarbeitungsalgorithmen einen viel größeren Funktionsumfang haben. Außerdem ermöglichen die bildbasierten Systeme die Übernahme weiterer Aufgaben und eine viel höhere Flexibilität in der Anwendung sowie schnelle Anpassungsfähigkeit an neue Anforderungen. Das sind entscheidende Beiträge für eine schnelle Amortisation der bildbasierten ID-Lesesysteme.

Fairfield Labels entwarf eine Systemlösung basierend auf dem Dataman-500-ID-Codeleser von Cognex, der durch seine integrierte Schnittstelle und Steuerungstreiber direkt mit der neuen Wägesoftware kombiniert wurde. Durch das große Aufnahmefeld dieses Codelesers kann die Positionierung des Fasses mit seinem Code-Etikett gegenüber dem Laserscanner wesentlich flexibler gehandhabt werden.

Die hochentwickelte Dekodiertechnologie des Dataman ermöglicht sicheres Lesen unabhängig von der Ausrichtung der Etiketten und auch unter wechselnden Beleuchtungsbedingungen in der Brauerei und bewältigte beispielsweise auch den stark reflektierenden Hintergrund der Fassoberfläche aus Aluminium. Der Codeleser ist in der Lage, selbst schlecht gedruckte, beschädigte, verzerrte, zerkratzte und unscharfe Codes auch auf unruhigem Hintergrund sicher zu lesen.

Über eine einfache grafische Benutzeroberfläche können Parameter, wie etwa Blendenöffnung, Kontrast, Fokus, Kommunikationseinstellungen, festgelegt werden. Darüber hinaus verarbeitet das Gerät zukünftig ohne jeglichen Umbau in einer Funktionserweiterung gleichzeitig sowohl Barcodes als auch 2-D-Data-Matrix-Codes. Der Dataman 500 verfügt über die Flüssiglinsentechnologie und fokusiert damit blitzschnell auf das Aufnahmefeld. Da er keine beweglichen Teile enthält, ist er äußerst robust, erfordert keine Wartung und hat eine sehr lange Lebensdauer.

Mit dem verfügbaren ID-Lesesystem erreicht Everards inzwischen eine Leserate von über 98 %. Das ist eine enorme Verbesserung gegenüber dem früher eingesetzten Laserscanner (60 bis 65 %). Damit erreicht die Brauerei nicht nur die sichere Einhaltung der Trading Standards, sondern erzielt auch eine entscheidende Verbesserung im Abfüllprozess. Dies bedeutet letztendlich auch eine deutliche Kostenreduktion. Das begeisterte auch die Verantwortlichen bei Everards Brewery. „Der Dataman 500 liest Codes, von denen wir nie erwartet hätten, dass irgendein Lesegerät auch nur in der Lage wäre sie zu lesen“, erklärt Graham Armstrong, Engineering Team Leader von Everards Brewery. Die sehr positiven Ergebnisse bewirkten bereits eine Überprüfung in weiteren Produktionsbereichen, in denen diese Technologie nutzbringend eingesetzt werden kann.

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Für das schnelle Lesen von 1-D- und 2-D-Codes wurden von Cognex neben den Vision-Systemen der Produktfamilien In-Sight und In-Sight Micro die mit Bildsensoren ausgerüsteten ID-Lesegeräte der Produktfamilie Dataman entwickelt. Der Dataman 500 weist neben Flüssiglinsen und PoE (Power over Ethernet) weitere Besonderheiten auf. In der Entwicklung des VSoC (Vision System on a Chip) ist die Bilderfassung und komplette Auswertung in Echtzeit auf einem Chip zusammengefasst. Der Dataman erfasst und analysiert dadurch bis zu 1000 Frames pro Sekunde und liest sämtliche Codes unabhängig von deren Ausrichtung.

Die Produktfamilie Dataman ist mit dem Kommunikationspaket Cognex Connect ausgestattet, das u. a. Ethernet/IP und Profinet umfasst. Es ist von jedem beliebigen, an das Netzwerk angeschlossenen Terminal zugänglich – so ist kein Host-PC erforderlich, um Daten an eine SPS oder an das zentrale Netzwerk zu übermitteln. Dataman besitzt eine standardisierte Schnittstelle für das einfache Setup der Anwendung und unterstützt fast alle 1-D- und 2-D-Codes einschließlich UPC/EAN/JAN, Code 39, Code 128, Code 93, Interleaved 2 aus 5, Data Matrix, QR-Code und Micro- QR-Code als auch die Code-Verifikation. Damit erfüllen diese ID-Lesegeräte die Anforderungen, Richtlinien und Normen fast aller Branchen wie der Lebensmittel- und Pharmaindustrie.