Dass die funkbasierte Identifikation mittels RFID ein enormes Potenzial in Fertigungsprozessen eröffnet, ist längst unbestritten. In immer mehr Prozesse hält die Technologie Einzug, eröffnet sie doch eine ungeahnte Transparenz. So richtig effizient wird eine solche Lösung für alle Beteiligten dann, wenn Sie eine gesamte Wertschöpfungskette im Produktionsprozess durchzieht, wie etwa bei der Herstellung von Schokolade durch die Identifikation der Formen.
Dr. Bernhard Grimm
Edelbitter, Vollmilch, weiß, mit Nüssen oder Nougatfüllung, in Muschelform oder als Trüffel – so zahlreich wie die Vorlieben der Verbraucher sind auch die möglichen Formen der Schokolade. Da Süßwarenhersteller in der Regel verschiedene Endprodukte anbieten, erfordert diese Vielfalt der Schokoladenformen zwangsläufig flexible Produktionsprozesse: Unterschiedliche Gussformen müssen vorgehalten, neue Chargen in die Produktionsanlage eingespeist und bei Bedarf im laufenden Prozess ausgetauscht oder gereinigt werden. Ein komplexes Szenario, das an die eingesetzten Maschinen und Automationslösungen besondere Anforderungen stellt.
Da die Wirtschaftlichkeit der industriellen Großserienproduktion gerade bei flexiblen Fertigungsketten von der Verfügbarkeit aller Komponenten entlang der Wertschöpfungskette abhängt, sind Informationen über die einzelnen Verfahrensschritte unerlässlich. Für die vielfältigen Teilprozesse der Schokoladenherstellung eröffnet das funkbasierte Identifikationsverfahren RFID (Radio Frequency Identification) enorme Automationspotenziale – und ermöglicht gleichzeitig eine verbesserte Anlageneffizienz und -sicherheit.
Gegenüber herkömmlichen Auto-ID-Verfahren wie dem Bar- oder Data-Matrix-Code bieten robuste Funkidentifikationslösungen wie das BL-ident-Paket von Turck Süßwarenproduzenten einen zentralen Vorteil: Sowohl die elektronischen Datenträger (Tags) als auch die zur Datenübermittlung notwendigen Schreibleseköpfe lassen sich auch unter den besonderen Umgebungsbedingungen der Lebensmittelproduktion zuverlässig einsetzen – weder erhöhte Temperaturen noch Druck, Reinigungsmittel oder Feuchtigkeit können den Komponenten etwas anhaben. So erlaubt der berührungslose, vollautomatische Datenaustausch zwischen Tag, Schreiblesekopf und übergeordneter Steuerung trotz schwieriger Übermittlungsbedingungen eine durchgängige Waren- und Formenverfolgung durch alle Produktionsstufen. Mit einem speziell auf die Prozesskette abgestimmten RFID-System kann der Anlagenbetreiber jeden Schritt innerhalb der Wertschöpfungskette überwachen, protokollieren und zu jedem Zeitpunkt zurückverfolgen.
Durchgehende Identifikation
Um eine durchgängige Identifikation der Schokoladenformen über alle Prozessschritte hinweg zu ermöglichen, werden die Gussformen schon beim Formenhersteller mit kleinen robusten RFID-Datenträgern versehen. So lassen sich die Formen für die unterschiedlichen Endprodukte schon im Lager jederzeit eindeutig identifizieren und verfolgen. Da die Daten jeder einzelnen Form – einmal ausgelesen – zentral verfügbar sind, lassen sich Inventurvorgänge zu jeder Zeit durchführen und protokollieren, ohne alle Formen im Lager mit großem Personalaufwand manuell erfassen zu müssen.
Auch während der eigentlichen Produktion ermöglichen die Datenträger die Rückverfolgung jeder einzelnen Kunststoffform – je nach Anlage können mehrere tausend Stück im Umlauf sein. Schreibleseköpfe an den Beschickungsstationen, den Gießmaschinen oder an wichtigen Kontrollpunkten erfassen die Datenträger und übermitteln die gespeicherten Informationen ohne Zeitverlust an die übergeordnete Steuerung. Das Betriebspersonal weiß so zu jedem Zeitpunkt, wo sich einzelne Formen innerhalb des Produktionsprozesses befinden und welchen aktuellen Status sie haben: Beispielsweise, ob die Formen noch zu befüllen sind, schon ihren Inhalt erhalten haben, bereits abgekühlt sind oder den gesamten Prozess durchlaufen haben und nun erneut bereitgestellt werden sollen. Ein sprichwörtlicher Informationsvorsprung, der hilft, Chargenwechsel effizienter zu gestalten und Anlagenstillstände zu vermeiden – schließlich wird der gesamte Produktionszyklus in Echtzeit überwacht und Störungen werden unmittelbar aufgedeckt.
Schokoladeformen, die sich aufgrund von Verschmutzungen oder Beschädigungen nicht mehr für den Produktionsprozess eignen, werden durch RFID eindeutig identifiziert und können zuverlässig und zielgerichtet aus der Produktionskette entfernt werden – beispielsweise, um sie direkt einer angeschlossenen Reinigungsanlage zuzuführen. Spätestens hier würden herkömmliche, lediglich auf die Formen gedruckte Auto-ID-Verfahren versagen. Die speziellen RFID-Tags und Schreibleseköpfe von Turck halten aber selbst Wash-Down-Umgebungen stand. Dank seines modularen Aufbaus mit robusten und leistungsfähigen Datenträgern (bis IP 69K), passenden Schreibleseköpfen, Food & Beverage-Verbindungsleitungen sowie Feldbus- und Interfacekomponenten lässt sich Turcks BL-ident-System selbst in anspruchsvolle Umgebungsbedingungen und bereits bestehende Automationsstrukturen einfach integrieren.
Über die bloße Identifikation von Zwischen-/Endprodukten oder Produktträgern hinaus bietet die Funkidentifikation noch weitere Vorteile: Auf den EEPROM- oder FRAM-Speichern mit Kapazitäten bis zu mehreren Kilobyte können neben den einzigartigen Identifikationsnummern (Unique-IDs) auch Herstellungsdaten oder Reinigungszeiten gespeichert und so Qualitäts- und Hygienerichtlinien überwacht werden. Und auch bereits automatisierte Abläufe wie das Beschicken der Gussmaschinen oder die zentimetergenaue Platzierung der Produkte oder Produktträger in der Nähe von Handling-Robotern lassen sich mit einem RFID-System zuverlässig erledigen. Nicht zuletzt können Gussformen, die aufgrund von Materialfehlern oder Verunreinigungen zu fehlerhaften Endprodukten führen könnten, ebenfalls sofort identifiziert und ausgeschleust werden.
Sicherheit schafft Effizienz
Da alle relevanten Daten automatisch auf die Datenträger geschrieben und von diesen ausgelesen werden, kann der Anlagenbetreiber auf wiederholte manuelle Dateneingaben verzichten und so den gesamten Datenpool der Produktionsstätte vollautomatisch sicher und aktuell halten. Der Verzicht auf manuelle Eingaben und Kontrollen senkt nicht nur die direkten Betriebskosten, sondern auch Folgekosten durch Anlagenstillstände. Die automatische Datenübertragung eröffnet also nicht nur vereinzelte Automationspotenziale. Sie ermöglicht durch den Einsatz entlang der gesamten Wertschöpfungskette ein umfassendes, leicht zu integrierendes und flexibles Rückverfolgungssystem und damit die verbesserte Produktionssicherheit und Anlageneffizienz. Trotz vielfältiger Zwischenprodukte, Produktträger und Handling-Prozesse hat der Hersteller mit wenigen Mausklicks seine gesamte Produktion im Blick – ganz im Sinn der EG-Richtlinien für die Lebensmittelindustrie.
Halle 9, Stand H55
Online-Info www.dei.de/0311401
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