Mit Argusaugen wachen – Multiattributkontrolle sorgt für makellose Gebinde.

Eine Spülmittelflasche mit schiefem Etikett macht misstrauisch: Vielleicht stimmt auch mit dem Inhalt etwas nicht.

Fast jeder Verbraucher greift im Supermarkt lieber zu Produkten mit einwandfreier Verpackung.

Um diesen Qualitätsansprüchen gerecht zu werden, setzt Henkel in seiner Produktion eigens entwickelte industrielle Bildverarbeitungssysteme ein: an den Transportbändern wachen Kameras, die blitzschnell alle wichtigen Eigenschaften der Gebinde überprüfen.

Das System erkennt Abweichungen und so können fehlerhafte Stücke direkt aussortiert werden.

So werden Zeit und Kosten gespart. Bisher konnten Bildverarbeitungssysteme nur einzelne Merkmale kontrollieren, die überdies vorher genau bestimmt sein mussten.

Schon kleinste Änderungen an der Verpackung oder ein Wechsel des Produkts machten es erforderlich, das System neu zu konfigurieren. Doch wie ließen sich der Bedienungsaufwand und die Ausschussquote senken?

Statistische Kenngrößen statt einzelner Bildmerkmale

Das Team um Ralf Reifferscheidt, Leiter des Bereiches Technology Development, beschäftigt sich mit fortschrittlichen Querschnittstechnologien und Methoden, die benötigt werden, um im Wettbewerb optimal bestehen zu können.

Dazu gehören neue Produktionstechnologien, Automatisierung und Sensortechnologie, digitale Planung und Optimierung sowie die industrielle Bildverarbeitung. Drei Jahre widmeten sich die Mitarbeiter um Reifferscheidt der Entwicklung eines völlig neuen Systems visueller Bildkontrolle:

der Multiattributkontrolle. Im Rahmen des Projekts bearbeiteten Spezialisten gemeinsam mit internen und externen Partnern Fragestellungen rund um Produktqualität und Prozesseffizienz.

Kein aufwändiges Programmieren

„Die Multiattributkontrolle erfasst und analysiert nicht wie bisherige Programme nur einzelne Eigenschaften des Kamerabildes, sondern auf einen Blick alle relevanten Qualitätskriterien und Merkmale. Das System kann diese auch bei schnell laufenden Abfüllprozessen und verschiedenen Verpackungsarten automatisch überprüfen", erläutert Dr. Stefan Strathmann, der für die Sensortechnologie innerhalb der Fachabteilung Technology Development verantwortlich ist.

Außerdem muss dem Überwachungssystem nicht mehr aufwändig der genaue Sitz eines Etiketts einprogrammiert werden. Es werden einfach einige fehlerfreie Flaschen durch das System geschleust, von denen sich der Hochleistungsrechner jeweils ein Bild macht und es in tausend kleine Quadrate zerlegt.

Für jedes Kästchen wird ein Durchschnittswert für bestimmte Parameter und die zulässige Abweichung festgelegt. Schon kann das System selbständig alle Details der Flaschen prüfen, die auf dem Transportband vorbei ziehen.

Anders als bei objektorientierten Bildverarbeitungssystemen analysiert der Computer aber nicht die Merkmale des Bildes selbst oder Abweichungen von diesen, sondern statistische Kenngrößen. Fehlerhafte Stücke, die die festgelegte Toleranz überschreiten, werden automatisch aussortiert.

„Das vermeidet Ausschuss und senkt die Kosten in der Produktion", freut sich Reifferscheidt.

200 Prüfungen pro Minute

Seit Oktober 2007 läuft die neue Multiattributkontrolle bereits in einer Pilotanlage für Haushaltsreiniger. Geeignet ist sie für fast alle Abfüll- und Verpackungslinien. Die Bildverarbeitung kommt unabhängig von den Gebindemaßen mit zwei hoch auflösenden Farbmatrixkameras aus.

Das Prüfen eines Gebindes dauert 300 Millisekunden. Die hundertprozentige Kontrolle aller Gebinde erhöht nicht nur die Qualitätssicherung, großer Nutzen liegt auch darin, viele verschiedene Verpackungstypen sicher und kostengünstig zu beherrschen sowie Produkte schnell wechseln zu können.

Überwachung und Wiedererkennung

Zukunft besitzt auch ein neu entwickeltes System zur Anlagenüberwachung, bei dem mobile Kameras je nach Bedarf an den Transportbändern aufgestellt werden.

Es klopft Prozesse ganzer Produktionslinien automatisch auf Schwachstellen ab und sorgt für eine frühzeitige Erkennung von Fehlerursachen. So können Systemabläufe optimiert werden.

Weiterhin nimmt das neue visuelle System Bildsequenzen des Laufverhaltens einer Produktionslinie auf und vergleicht sie mit Referenzsequenzen, die zuvor aufgenommen wurden. Das Laufverhalten von Gebinden auf Abfüll- und Verpackungslinien kann so selbständig wiedererkannt werden.

Eine Investition, die sich mehrfach rechnet

Ein rundum gelungenes Projekt? Ralf Reifferscheidt ist davon überzeugt: „Bildverarbeitung ist eine Investition, die sich mehrfach rechnet: Sie sichert Produkt- wie Prozessqualität und schafft zudem Transparenz - die Basis von Optimierungen."

Kontakt:
Dr. Stefan Strathmann
Henkel KGaA, Düsseldorf
Tel.: 0211/797-7479
Fax: 0211/798-17479
stefan.strathmann@henkel.com

Ralf Reifferscheidt
Henkel KGaA, Düsseldorf
Tel.: 0211/797-9318
Fax: 0211/798-2100
ralf.reifferscheidt@henkel.com