Machine Vision für jeden Geschmack
Nahrungsmittel | Lesen von Bar- & Datacodes | Blob-Analyse | Matching | OCR & OCVDas niederländische Unternehmen Kobobss sorgt mit einer modularen Lösung dafür, dass die Qualität von Verpackungen in der Lebensmittelbranche sichergestellt ist. Teil der Lösung ist die Bildverarbeitungssoftware HALCON der MVTec Software GmbH. Damit steigert das Unternehmen die Effizienz des Verpackungsmanagements und senkt die Zahl von Rückrufen deutlich.
Hohe Anforderungen an Lebensmittelverpackungen
Das Unternehmen Kobobss bietet Lösungen zur visuellen Qualitätskontrolle für die Lebensmittel- und Getränkebranche sowie für die Agrarwirtschaft und Logistik an. Im Austausch mit Kunden machte Kobobss die Erfahung, dass diese nach Wegen suchten, die durchgängig korrekte Verpackung in all ihren Verpackungslinien sicherzustellen. Dabei geht es neben der Qualität der Verpackung auch um das Prüfen von Bar- und Datacodes. In nicht vollständig automatisierten Produktionslinien findet die Qualitätskontrolle manuell und stichprobenartig durch Mitarbeiter statt, was eine hohe Fehleranfälligkeit zur Folge hat. Das führt dazu, dass Produkte mit Qualitätsmängeln in den Handel kommen können, was zu Produktrückrufen aufgrund von falschen oder fehlenden Kennzeichnungen von Allergenen auf Verpackungen oder fehlerhaften Verpackungen führt.
Durchgängige Qualitätskontrolle dank modularer Bildverarbeitungslösung
Um den Prozess zu automatisieren, hat Kobobss die völlig neue modulare Inspektionsplattform PackCheck für Lebensmittelproduzenten entwickelt. Auf der Plattform kommt die von Kobobss selbst entwickelte Software zur Anlagensteuerung ViTrack zum Einsatz, innerhalb derer sich die Machine-Vision-Software MVTec HALCON um die Bildverarbeitung kümmert. PackCheck ermöglicht die Prüfung vieler verschiedener Produkte in kurzer Zeit. Das Ziel der Unternehmen ist es, durch die Inline-Qualitätskontrolle die Zahl der Rückrufe zu minimieren und gleichzeitig einen besseren Einblick in die eigenen Prozesse zu bekommen. So lassen sich bei gehäuft auftretenden Fehlern Ableitungen treffen, um den Produktionsprozess zu optimieren und den Ausschuss zu verringern.
Umfassendes Consulting von MVTec
Kunden von Kobobss, die PackCheck in ihrem Verpackungsprozess einsetzen, benötigen Machine Vision einerseits zur Qualitätskontrolle der Verpackungen und andererseits zur Überprüfung der Etiketten und Kennzeichnungen. Innerhalb von Millisekunden kann die Technologie eine Oberflächeninspektion vornehmen, Codes und Schriftzeichen erkennen und diese auch auslesen. PackCheck-Nutzer können so jederzeit sämtliche Produktinformationen einsehen, wie beispielsweise die Verpackungsqualität, Aufenthaltsort, Mindesthaltbarkeitsdatum oder die Auflistung der Allergene. Als Software für die industrielle Bildverarbeitung wurde MVTec HALCON ausgewählt. Dafür ausschlaggebend war, dass Kobobss bei der Entwicklung ihrer skalierbaren und modularen Plattform, eine vollständig integrierbare Softwarelösung suchte. Diese sollte zudem hardwareunabhängig, leistungsfähig und programmierbar sein, um flexibel auf verschiedene Gegebenheiten reagieren zu können. Neben MVTec HALCON mit einer Bibliothek von über 2.100 Operatoren nutzte Kobobss auch das Beratungsangebot von MVTec, um die letzten strukturellen Herausforderungen bei der Bildverarbeitung in Matching-Anwendungen zu bewältigen.
Robuste Erkennungsraten dank der Kombination von Bildverarbeitungsmethoden
Bei dem modularen Prüfsystem kommen an den relevanten Punkten der Produktionslinie Kamerasysteme mit je bis zu vier Kameras und einem Track-Controller zum Einsatz. Der modulare Aufbau von PackCheck erlaubt theoretisch sogar den Einsatz unendlich vieler Kamerasysteme. Die Steuerung des Systems passiert über ViTrack. Damit das Zusammenspiel zwischen Hard- und Software reibungslos abläuft, setzt Kobobss auf die robuste Schnittstelle OPC UA, ein Machine-to-Machine-Kommunikationsprotokoll für die industrielle Automatisierung, das die Vernetzung von Geräten, Automatisierungssystemen und Softwareanwendungen vereinfacht.
PackCheck in der Praxis
Um PackCheck zu nutzen, wird zunächst das entsprechende Prüfprogramm für das zu prüfende Produkt ausgewählt und geladen und der Prüfprozess beginnt. Sobald ein Produkt in den Kamerabereich fährt, wird die Bildaufnahme gestartet und das Bild im lokalen Speicher abgelegt. Der Tracking-Controller erstellt eine ID und schickt diese an den Vision-Controller, wo auf Basis des Prüfprogramms die eigentliche Prüfung des aufgenommenen Bildes mittels industrieller Bildverarbeitung mit MVTec HALCON stattfindet. Je nach Bedarf stehen dafür die Machine-Vision-Technologien Blob-Analyse, Matching, Bar- und Datacode-Lesen oder OCR zur Verfügung.Mit OCR werden beispielsweise die Informationen zu Mindesthaltbarkeitsdatum und die Aufstellung der Allergene auf dem Etikett ermittelt. Das Lesen von Bar- und Datacodes bestimmt, ob das jeweilige Produkt mit dem richtigen Etikett versehen ist. Blob-Analyse und Matching kommen bei der Inspektion der Verpackungsoberfläche zum Einsatz, indem das Produkt mit der Vorlage abgeglichen wird. Das Ergebnis wird unter anderem über OPC UA sicher an den Tracking-Controller übertragen. Durch den Abgleich mit der ID ist jederzeit klar, um welches Produkt es sich handelt. Der Tracking-Controller verfährt nun auf Grundlage des Inspektionsergebnisses mit dem Produkt korrekt weiter. Ein fehlerhaftes Produkt wird aussortiert, ein fehlerfreies wird weiterverarbeitet. PackCheck ist so in der Lage, die aufwendigen Prüfprozesse mit einer Geschwindigkeit von 100 Verpackungen pro Minute durchzuführen.
Verbraucher fordern lückenlose Qualitätskontrolle
Seit Beginn des Jahres 2023 kommt PackCheck bei Unternehmen der Lebensmittelindustrie zum Einsatz, die alle die Inspektion mehrerer Produktionslinien mit jeweils unterschiedlichen Produkten automatisiert haben. Die Kunden von Kobobss erreichen mit PackCheck eine verbesserte Effizienz, bessere Mitarbeiterauslastung und weniger Ausschuss. Die Inline-Qualitätsinspektion prüft jedes einzelne Produkt, was zu einer drastischen Reduktion der Produktrückrufe geführt hat, womit die Lebensmittelproduzenten auf die Forderungen kritischer Verbraucher reagieren konnten. Zudem erhalten Lebensmittelhersteller interessante Einblicke in die eigene Produktion, was zu weiteren Prozessen führt, die zum Wohle der Kunden automatisiert werden.