Augenkontrolle ist gut – das Vier-Scanner-Prinzip machts perfekt

Über die Qualitätsanforderungen der Pharmaindustrie weiß die Kunststoffwerk Kremsmünster GmbH (KWK) bestens Bescheid – sind diese doch an die Lieferanten naturgemäß besonders hochgesteckt. So erfolgt die Herstellung diverser Komponenten in Reinräumen und eine 100-prozentige Qualitätskontrolle innerhalb des Produktionsflusses ist mittlerweile auch selbstverständlich. Als hochspezialisierter Hersteller von Verschluss- und Dosiersystemen für die Pharmaindustrie geht die KWK allerdings noch einen Schritt weiter: Die Endkontrolle der Palette übernimmt nicht allein ein Mitarbeiter – denn irren ist menschlich und doppelt geprüft kommt bekanntlich besser ans Ziel!


 „Was hilft das beste Produkt, wenn auf einer ausgelieferten Palette unter vielen richtigen, ein falscher Karton steht?“ fragt Ing. Mag. Manfred Habermann, Geschäftsführer von KWK. Derart unliebsame Vorfälle passieren häufiger als angenommen: Ein unachtsamer Moment und schon wird ein falscher Karton auf die Palette geschlichtet. Irren ist eben menschlich. Und der Kunde, der beispielsweise komplexe Dosierverschlüsse bestellt hat, erhält leider die falschen Artikel und hat sich dann mit Beanstandung, Rücksendung und in Folge verzögerter richtiger Lieferung herumzuschlagen.

„Im schlimmsten Fall kann es zu Komplikationen innerhalb des Produktionsprozesses kommen“, beschreibt DI (FH) Markus Zauner, Leiter der KWK-Anwendungstechnik die Auswirkungen. Und Habermann ergänzt: „Wir reden hier nicht von einer falschen Palette pro Monat, pro Woche oder gar pro Tag – in diesem Fall wären wir nicht mehr im Pharma-Geschäft. Es handelt sich im Durchschnitt um eine Palette pro Jahr. Aber auch wenn es nur eine im Jahr ist – und das mag für manche nach sehr wenig klingen – ist es eine zu viel! Daher gilt es, jegliche Untermischung auf auszuliefernden Paletten zu vermeiden.“

Die Lösung: so simpel wie effizient

Um auch diese eine falsche Palette zu finden, wendete man sich an die Autforce Vision System GmbH. Das Unternehmen mit Sitz in Lienz / Osttirol ist Spezialist für die Fachbereiche der industriellen Bildverarbeitung, Identifikation sowie Laserbeschriftung und ist seit Anfang 2018 Cognex Partner System Integrator (PSI). „Dem Blick unserer Systemlösungen entgeht rein gar nichts“, bringt es Geschäftsführer Ing. Mag. (FH) Stefan Perg auf den Punkt.

Die Aufgabe klingt einfach: Es muss kontrolliert werden, ob auf der Palette auch nur solche Kartons verpackt sind, die auch tatsächlich dorthin gehören, was heißt, dass alle Packungen die gleiche Auftragsnummer haben. Erst dann ist sichergestellt, dass alle Kartons der Palette auch den richtigen Inhalt haben. 

Früher wurde rein nach dem Vier-Augen-Prinzip kontrolliert. D. h., die Palette wurde palettiert und vor dem Wickeln nochmals manuell überprüft. „Wir haben nach einer zusätzlichen Möglichkeit einer automatisierten und maschinellen Kontrolle im Zuge des Wickelvorganges gesucht, um Untermischungen zu 100 % auszuschließen“, erläutert Zauner das Anforderungsprofil.

Der Lösungsvorschlag von Autforce ist so simpel wie effizient: „Das Einfachste ist es, die Kartons auf der Palette mittels Scanner anhand eines Barcodes auf den aufgeklebten Etiketten zu verifizieren“, beschreibt Perg die Lösung.

Die Integration eines Automatisierungsvorganges in einen laufenden Produktionsprozess ist immer ein heikles Thema. Umso mehr unter der Auflage, dass die Infrastruktur im Haus KWK nicht verändert werden durfte. Doch auch dieser Umstand konnte von Autforce ohne Schwierigkeiten berücksichtigt werden, was Perg wie folgt begründet: „Da im Unterschied zu komplexen RFID-Varianten unsere Palettenscanning-Anlage keinerlei zusätzliche Infrastruktur benötigt – sie arbeitet absolut autark – konnte diese Anforderung ganz nach Wunsch umgesetzt werden. Das Einzige, das wir vom Kunden benötigt haben, war eine Größenänderung des Barcodes, um ihn auch zu 100 % auslesen zu können.“

Die Krux der Rotation

Auf einer Palette können bei KWK teilweise über 40 Kartons dicht an dicht geschlichtet sein. Wobei nicht die Anzahl der Kartons die Herausforderung darstellt, sondern die Drehung der Palette während des Scannens. „Ein stehendes Produkt, oder auch eines, das sich in einer linearen Bewegung befindet, zu scannen, ist kein Problem. Die Rotation und der sich daraus verändernde Sichtbereich, vor allem aber die verschiedenen Distanzen und Winkel machen die Kontrollaufgabe deutlich anspruchsvoller. Heute haben die Cognex-Scanner allerdings eine so hohe Auflösung wie große Tiefenschärfe, dass auch rotierende Gegenstände – wie eben Kartons auf einer Europalette beim Wickeln – zu 100 % anhand der Barcodeetiketten identifiziert werden können“, detailliert Perg die Herausforderung.

Der Prozess-Ablauf

Eine Palette wird vom Personal nach Schlichtmuster mit Verpackungskartons bestückt. Vor der Umwicklung mit Folie erfolgt mittels der Scanner-Einheit die Verifizierung der Vollständigkeit und Richtigkeit der Paletten-Bestückung. So liest der Bediener mittels Handscanner den Barcode ein, der sich auf den Paketen befinden soll. Weiters vermerkt er per Touch-Monitor oder über einen weiteren Code (z. B. Auswahlliste) die Soll-Anzahl der Pakete auf der Palette. Die Wickelmaschine dreht die bestückte Palette in einer Vorlaufrunde um 360°, im Zuge dieser liest die Scanner-Einheit alle auf der Palette verfügbaren und lesbaren Codes aus und überträgt die Daten an eine interne Auswerteinheit mit Touchmonitor. Die erfassten Codes werden nun ausgewertet und mit den Eingabewerten verglichen. Danach wird das entsprechende Signal an eine Signallampe ausgegeben. Im Anschluss wird die überprüfte Palette fertig gewickelt. Das Ergebnis – Datum, Anzahl der Pakete und Code – wird an einen Drucker gesandt, der ein entsprechendes Etikett ausdruckt, mit welchem der Bediener die geprüfte Palette kennzeichnet. Ebenso können die ausgelesenen Codes und die Auswertung an einen Datenspeicher übertragen und dort archiviert werden.

„Im Moment ist der Wickler noch von der Leseeinheit entkoppelt. D. h., derzeit wird, wie beschrieben, vor dem eigentlichen Wickeln eine „Scan-Runde“ mit der Palette gemacht. Ist alles in Ordnung erfolgt die Freigabe und die Folie wird angelegt und der Wickelprozess manuell gestartet“, erklärt Zauner. „Aber es ist geplant, dass die beiden Prozesse zu einem zusammengefasst und automatisiert werden. D.h., die Folie wird angelegt und im Zuge der ersten echten Wickel-Runde wird gescannt. Gibt es ein Freizeichen, wird weitergewickelt, wenn nicht, stoppt der Wickler sofort.“   

Auch seitens Autforce gibt es dazu grünes Licht. Das System wurde soweit vorbereitet, dass alle Schnittstellen vorhanden sind und alle Signale entsprechend verarbeitet werden können.

In Kürze: Kontinuierliche Optimierungen

Die Palettenscanning-Anlage wurde im April 2018 installiert und sukzessive optimiert. Im Vollbetrieb läuft sie seit Mitte August und das zur vollsten Zufriedenheit, wie DI (FH) Markus Zauner bestätigt: „Somit können wir davon ausgehen, dass Anfang 2019 das neue automatisierte System in Betrieb gehen wird.“

Und Habermann sieht in der Anlage gleich einen mehrfachen Gewinn: „Für uns stellt diese Anlage – und ich kenne keine vergleichbare in unserer Branche – einen echten Wettbewerbsvorteil dar. Das liegt daran, dass die Pharmabranche besonders anspruchsvoll ist, und jede Art von zusätzlicher Qualitätssicherung und Kontrolle sehr begrüßt. Doch das Paletten-Scanning ist für uns nicht nur ein zusätzlicher Leistungsnutzen, sondern steigert auch unser Image in der Branche. Denn schon als Präventivmaßnahme kommt ein derartiges System bei den Kunden sehr gut an. Aus diesem Grund sind wir immer auf der Suche nach innovativen Systemen zur Steigerung der Qualität und Effizienz.“  

Anwender KWK:

KWK ist seit über 60 Jahren als kompetenter und innovativer Lieferant von Kunststoffverpackungen bekannt. Besonders ist die jahrzehntelange Erfahrung in der Lieferung von Verpackungen an die Pharmazeutische Industrie hervorzuheben. Im Rahmen der Spritzgusstechnologie ist das Unternehmen Komplettanbieter und deckt am Sitz in Kremsmünster die Bereiche Entwicklung, Werkzeugbau, Spritzguss, Reinraum, Montage, Dekoration und Kundenservice ab. Das Unternehmen befindet sich im Familienbesitz und verfügt über rund 100 Mitarbeiter am Produktionsstandort in Kremsmünster. Das Headquarter befindet sich in Wien.

www.kwk.at

Der Bediener liest per Handscanner den Barcode ein, der sich auf den Paketen befinden soll und vermerkt per Touch-Monitor oder über einen weiteren Code (z. B. Auswahlliste) die Soll-Anzahl der Pakete auf der Palette.
Datum, Anzahl der Pakete und Code wird an einen Drucker gesandt, der ein entsprechendes Etikett ausdruckt, mit welchem der Bediener die geprüfte Palette kennzeichnet.
Die Wickelmaschine dreht die bestückte Palette in einer Vorlaufrunde um 360°, im Zuge dieser liest die Scanner-Einheit alle auf der Palette verfügbaren und lesbaren Codes aus und überträgt die Daten an eine interne Auswerteinheit mit Touchmonitor.
Automatisierte Kontrolle: Kartons auf der Palette werden mittels Scanner anhand eines Barcodes auf den aufgeklebten Etiketten verifiziert.

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