Anwendung von RFID in der Lebensmittelindustrie

Herstellungsprozess von Schokolade

Der Herstellungsprozess von Sandwichschokolade ist etwas kompliziert. Der erste Schritt ist das sogenannte Formspritzgießen, bei dem die Formen lose in der Lieferkette platziert werden und ihre „Reise in die Produktionshalle“ erfolgt. beginnt. Formen beginnen ihre Reise, indem sie sich je nach Betrieb der Lieferkette intermittierend oder kontinuierlich bewegen.

Sobald die Form durch Heißluft oder Infrarotstrahlen ausreichend erhitzt wurde, gießt die erste Gießmaschine eine präzise Menge Schokoladensirup in die Form, um die Bonbonhülle herzustellen. Anschließend wird die Form geschüttelt, um den Sirup gleichmäßig zu verteilen und Luftblasen zu vermeiden. Anschließend wird die Form auf den Kopf gestellt, um die Schokoladenhülle beim Abkühlen von der Form zu trennen. Die sogenannte Schokoladenhülle bleibt zum Aushärten im Kühlbehälter.

Im zweiten Schritt der Gießlinie werden typische Füllungen wie Buttermandeln oder Softsirup bereitgestellt. Das Prinzip ist das gleiche: erhitzen, füllen, abkühlen. Der glatte Boden – oder „Deckel“ – der Schokoladensüßigkeit ist - entsteht durch Schmelzen, Entfernen überschüssigen Sirups und anschließendes Abkühlen. Am Ende der Produktionslinie wird das Bonbon durch leichtes Klopfen mit einem Drucklufthammer auf die Rückseite der Form aus der Form gelöst. Das Förderband tranSportiert das fertige Produkt zur Verpackungslinie, während die Formen im Schokoladenproduktionszyklus verbleiben. Sie werden zur Formtransferstation geschickt, um Rückstände zu entfernen und zu neuen leeren Formen für den Gebrauch zu werden. Das gesamte System wird durch SPS und Servomotoren gesteuert, und an jeder Gießmaschine sind PC-Steuerterminals oder Kundendienstterminals angebracht, die mit dem zentralen Server verbunden sind.

Alle Formen sind auf einen Blick sichtbar

Angesichts der Tatsache, dass die Prozesse und Abläufe in vielen Produktionsindustrien durch berührungslose RFID-Transponder (Tags) optimiert und verwaltet werden, hat sich WDS entschieden, diese innovative NFC-Technologie (Near Field Communication) auch in seiner Produktionslinie für Süßwarenprodukte einzuführen.

Um dieses Projekt abzuschließen, wurden Tausende von KunststoffPaletten in der Produktionshalle mit RFID-Tags ausgestattet. Die Schreib-Lese-Köpfe an der Produktionslinie sowie die Ferndatenerfassungssysteme in den Lager- und Produktionsbereichen sind fest installiert, so dass jedes Werkzeug während des Anlagenbetriebs effektiv von der zentralen Leitstelle verfolgt werden kann. Datenbankorientierte RFID-Systeme sorgen für eine optimale Verfolgung von Formen und Produkten während des Produktionsprozesses, optimieren Prozesse und unterstützen die Produktionsdatenanalyse.

RFID-Experten aus Mülheim haben die Schreib-/Leseköpfe von IFAST über das I/O-Modul BL ident in das Feldbussystem integriert, sodass das WDS-Steuerungssystem jederzeit die neuesten Daten einsehen kann, um eine Echtzeitüberwachung zu erreichen . Lese-/Schreibköpfe werden an Formentransferstationen und Gieß-/Sedimentationsmaschinen sowie optional an Wiege- und anderen Steuerverbindungen installiert.

Alle vom Steuerungssystem gesammelten Daten werden an die lokale Datenbank des Fabrikservers übertragen, wo Echtzeitdaten aller Formen während des gesamten Produktionszyklus gespeichert werden. Die Informationen werden synchron über den Server generiert und für die Gesamtverwaltung und -verfolgung der Form verwendet. Zu einem vollständigen RFID-System gehören nicht nur Lesepunkte an den Produktionsanlagen, sondern auch Leseköpfe in der Formenreinigungsstation und Leseköpfe im Lagersystem. Dem Wunsch des Kunden entsprechend ließ WDS seine Altanlage von einem Dritten mit IFAST-RFID-Produkten nachrüsten lassen.

Daten mit hohem Mehrwert

Heute stellt das RFID-System von IFAST sicher, dass die zentrale Serverdatenbank jedes WDS-Geräts wertvolle Informationen enthält, die zur Optimierung der Fabrikproduktion und Produktqualität verwendet werden können. Die Einsatzmöglichkeiten für Datenpools sind vielfältig und reichen bis hin zur Optimierung der Logistik. Mit einem sanften Mausklick kann das System die Echtzeitposition jeder Form oder ihre Laufbahn entlang der gesamten Montagelinie anzeigen. So können potenzielle Fehlerquellen gezielt angegangen werden.

Anwendung von RFID in der Lebensmittelindustrie

Daraus können auch produktionsspezifische Daten ermittelt werden. Beispielsweise kann das System einen zu hohen Rückstandsgehalt in einer einzelnen Form oder sogar einer ganzen Formgruppe erkennen und diese dann automatisch aussortieren. Eine weitere Anwendung ist die Möglichkeit, die Produktionseigenschaften von Formsätzen und bestimmten Chargen zu vergleichen.

Auch bei der Qualitätskontrolle und Hygieneüberwachung innerhalb der Fabrik, insbesondere im Hinblick auf das Qualitätsmanagement, ist der Datenpool von großem Nutzen. Das System kann leicht erkennen, ob der aktuelle Produktionsprozess sauber ist oder nicht.Derzeit kann das System dank RFID-Technologie Produktionsabläufe aus nächster Nähe verfolgen, beispielsweise das gemeinsame Einschieben von Formen in Gefrierschränke oder den Austausch von Formen durch spezielle Testformen während des Anlagenbetriebs. Sollte die eingelegte Form nicht für den aktuell laufenden Produktionsprozess geeignet sein, gibt das System sofort einen Alarm aus. „Schnell“ Auch ein Produktwechsel ist mit dieser Technologie möglich: Während alte Formen entnommen werden, werden neue Formen in das System eingefügt. Sogar Produktionsschemata, bei denen Formensätze zufällig gemischt werden, sind möglich und erhöhen so die Produktionsflexibilität.

Win-Win

„Unter einer Reihe vergleichbarer Konkurrenzprodukte haben wir uns schließlich für IFAST entschieden.“ „Das BL ident-System stellt Hardware mit standardisierten Schnittstellen bereit, die für Industriestandorte geeignet sind.“ erklärt Bernd Plies, Leiter Elektrotechnik und Automatisierungstechnik bei WDS, " Unsere Entscheidung, das RFID-System mit Bussystemen wie Profibus, DeviceNet und modbus IP, den verschiedenen Busprotokollen, die derzeit in unseren Produktionshallen verwendet werden, zu kombinieren, war erfolgreich und eignet sich auch für zukünftige Bussysteme.“ Ein weiterer wichtiger Faktor ist, dass Schreib-Lese-Köpfe breite Anwendungsperspektiven im industriellen Bereich haben.

Wie erwartet war die Systemintegration innerhalb der Fabrik startbereit und es wurden keine Probleme festgestellt. „Das System lief sehr reibungslos und reibungslos“, sagte er. Lagen zurückgerufen. „Alle Komponenten wurden schnell in die erste WDS-Anwendung integriert und das Debugging von Step 7 realisiert.“ Es gab ein oder zwei Probleme, aber die telefonische Verständigung verlief schnell. Es ist alles gelöst.“

Ein weiterer Vorteil dieses Projekts ist laut Plies die enge Zusammenarbeit zwischen den beiden Unternehmen: „Die Zusammenarbeit mit IFAST ist stets konstruktiv.“ Die Techniker von IFAST sind innovativ und versuchen, die Erwartungen der Kunden direkt in die Praxis umzusetzen oder Alternativen zu entwickeln. „Wir profitieren sehr davon, den engen Kontakt mit den F&E-Mitarbeitern des IFAST zu pflegen“, fügt Plies hinzu.