Zuverlässige Barcode-Erkennung

Rainer Pöse

Rund 3,5 Mio. Flaschen, Container und Mikrotiterplatten, alle mit individueller Barcode-Codierung, müssen in Monheim von Robotern mit Scannern fehlerfrei gelesen werden, da jeder No-Read zu einer Anlagenstörung führt, die manueller Nachbearbeitung bedarf und die Anlagen-Performance massiv senkt. Jeder Container muss dabei im Vorfeld tariert werden, um den tatsächlichen Inhalt, der sich im mg-Bereich bewegt, ermitteln zu können. Nach anschließender Befüllung und Be-standsprüfung erfolgt die Lagerung, Auslagerung oder Teilmengenentnahme mit Kommissionierung in den jeweiligen Zielcontainer. Somit ist unumgänglich, dass die Barcode-Label auf den entsprechenden Gefäßen während des Prozesses bis zu 10-mal sicher gelesen werden müssen.

Vor Inbetriebnahme der Anlage wurde das Umfüllen bereits vorhandener Substanzen und das Aufbringen der Barcode-Label an eine externe Firma vergeben, wobei der Label-Dienstleister jeweils nur den ersten und letzten Barcode einer Charge auf Lesbarkeit überprüfte. Für die hausinterne Qualitätssicherung setzte man den Standardscanner 1800 SR von Intermec ein. „Mit Inbetriebnahme unserer Anlage häuften sich plötzlich die Probleme“, stellt Dr. Wolfgang Röben, Leiter des Geschäftsbereiches Pflanzenschutz im Landwirtschaftszentrum Monheim, fest. Obwohl an den Robotern weitaus teurere Laserscanner installiert waren, kamen relativ hohe No-Read-Raten zustande. „Wir standen vor einem Rätsel“, meint Röben, „da wir bei der Überprüfung mit dem normalen Intermec-Standardscanner keine Fehler feststellen konnten und die Barcodes einwandfrei zu identifizieren waren.“

Auch die genaue Anzahl der Fehllesungen ließ sich nicht exakt definieren, teilweise drehte es sich um Einzelstücke, komplette Serien oder ganze Chargen. Ein manuelles Umfüllen in Container mit nachweislich korrektem Label kam aus Zeit-, Personal- und Kostengründen nicht in Frage. Bei der Überprüfung der Barcodes mit der Lupe stellten die Bayer-Mitarbeiter fest, dass von bestimmten Strichen Teile fehlten. Durch diese Dot-Ausfälle teilt sich ein breiter Strich in zwei dünnere – für jeden CCD- oder Laserscanner ein klarer Lesefehler. „Die Problematik lag also bei unseren Barcodes“, analysiert Röben die Situation. Es folgte eine intensive Testphase. Die Entscheidung fiel schließlich aufgrund des speziellen Fehlerkorrektur-Algorithmus und der hohen Lesequalität auf den Handscanner ScanPlus 1800 Vista von Intermec.

Nachdem sich Bayer für ein Modell entschieden hatte, ging es darum, den Handscanner robotertauglich und SPS-steuerbar umzubauen. Mit einem nachgerüsteten Trigger-Schaltkreis ist der Roboter jetzt in der Lage, den Scanner einzuschalten. Über die frei konfigurierbare Lesedauer von 4 s liest er exakt solange, wie die Anlage es erfordert. Ein extra angefertigtes Gehäuse, das sich in die 11 vorhandenen Roboter integrieren lässt, nimmt die Scan-Engine des ScanPlus 1800 Vista auf.

Allerdings gab es auch Bedenken gegen den vorteilhaften Fehlerkorrektur-Algorithmus. Wenn ein Scanner diese defekten Barcodes so gut lesen kann, besteht die Gefahr, einen falschen Wert als korrekt zu übergeben. Diese Situation wäre im System aber direkt nachzuvollziehen, da der Barcode sich grundsätzlich ändern würde und aus dem vorgegebenen Nummernkreis völlig herausfiele. Dies zeigt ein einfacher Versuch: Ein Gefäß mit einem sehr maroden Barcode wurde auf dem Roboter in Dauerrotation versetzt, der Scanner in den permanenten Lesemodus. Bei jeder Abtastung reportet der Scanner eine Nummer, die in eine Datenbank geschrieben wird. Nach einer gewissen Zeit ergaben sich so etliche tausend Nummern, bei denen keine Fehler festgestellt wurden. „Das gab uns die Sicherheit, mit einem gelösten Problem nicht ein neues zu schaffen“, so Röben. Mit dieser sehr speziellen und vor allen Dingen sicheren Lösung fährt das gesamte Robotersystem bei Bayer CropScience in Monheim nun ohne Barcode-Leseprobleme mit maximaler Performance.