Drucksaal
Mehr Sicherheit und Qualität bei Verpackungen
Montag 23. April 2012 - Das Setzen und Einhalten hoher Qualitätsstandards spielen gerade für Verpackungsanlagen mit ihren hohen Durchsatzraten eine zentrale Rolle. Das gilt im besonderen Maß dort, wo es um den Schutz und die Erhaltung der Gesundheit geht: in der Medizintechnik und in der Lebensmittelindustrie.
Aber auch in weniger sensiblen Bereichen beeinträchtigen Untermischungen zumindest die Effizienz einer Anlage und führen zu ärgerlichen Reklamationen. Aus diesem Grund begnügt sich Baumer hhs bei der Überwachung seiner Systeme nicht mit einfacher Sensorik, sondern setzt seit jeher auf intelligente Mechanismen, die eine Freigabe erst dann erlauben, wenn ausnahmslos alle Qualitätskriterien erfüllt sind. Mit mehr als 25 Jahren Erfahrung besetzt Baumer hhs eine führende Position auf dem Gebiet der Qualitätsüberwachung in der Faltschachtelherstellung und der Druckweiterverarbeitung.
Untermischungen gehören zu den typischen Problemfällen bei industriellen Verpackungsanlagen. Kartons, Blister oder andere Behälter werden unvollständig oder mit den falschen Produkten gefüllt und landen im schlimmsten Fall falsch deklariert beim Kunden oder Endverbraucher. Nicht immer sind die Folgen so gravierend wie bei Tabletten und anderen medizinischen oder pharmazeutischen Produkten. Verbraucher vertrauen darauf, dass eine Verpackung genau das enthält, was sie mit ihrer Aufschrift verspricht. Aber auch, wenn es nur um die falsche Zusammenstellung von Einzelteilen in Sammelpackungen geht, können beispielsweise falsche oder fehlende Produktinformationen oder Beipackzettel eine Reihe von Komplikationen nach sich ziehen. Grund genug, diesem Risiko mit erhöhter Aufmerksamkeit zu begegnen. Rückrufaktionen sind nicht nur kostspielig, sie schädigen zudem das Image des Unternehmens auf lange Sicht.
Für die Herstellung von Lebensmitteln, Futtermitteln, Pharmazeutika und Medizinprodukten gelten weltweit die GMP-Richtlinien (Good Manufacturing Practice). Diese fordern unter anderem Maßnahmen zur Verhinderung von Kreuzkontamination (cross-contamination) und Untermischung (mix-up). Ein sicherer Weg zur Vermeidung von Untermischungen ist die räumliche und zeitliche Trennung von Verpackungsvorgängen mit verschiedenen Produkten. Diese Anforderung ist in der Praxis nahezu nicht erfüllbar, denn sie würde bedeuten, dass für jedes Produkt eine vollständig separate Verpackungslinie vorgehalten werden muss. Produktwechsel innerhalb einer Anlage dürfte es nicht geben. Genau darauf sind die meisten Verpackungsmaschinen jedoch ausgelegt, denn es bedeutet hohe Effizienz beim Maschineneinsatz und rechtfertigt überhaupt erst den Einsatz teurer und aufwändiger Lösungen.
Als Alternative bietet sich die genaue und gezielte Überwachung aller Prozessschritte an, mit dem Ziel, auch kleinste Abweichungen und Fehler zu detektieren und das betroffene Exemplar auszuschleusen, um eine Weiterverarbeitung oder das Inverkehrbringen zu verhindern. Die Ursachen und Fehlerarten sind vielfältig. Produktreste in der Maschine, Kommissionierungsfehler oder fehlgeleitete Grundstoffe sind mit dem bloßen Auge und auch mit einfachen Sensoren oft nicht zu erkennen. Fehler können in allen Prozessschritten auftreten, etwa bei der Zusammenstellung der Inhalte, bei der Primärverpackung (zum Beispiel Blister), bei der Sekundärverpackung in Kartons, beim Beilegen von schriftlichen Informationen oder bei der Etikettierung. Einfache Sensoren bieten keine hinreichende Sicherheit für diese anspruchsvolle Aufgabe, denn ein Ausfall oder eine Fehlfunktion des Sensors führt zum Ausfall der Bewertung – Fehler bleiben unerkannt. Baumer hhs setzt daher auf die prozessbegleitende Überwachung nach dem dynamischen Fail-Safe-Prinzip.
Mit Fail-Safe ist bei Baumer hhs nicht einfach eine ausfallsichere Schaltung des Sensors gemeint, sondern das Prinzip, ein Produkt so lange als fehlerhaft zu bewerten, bis es durch alle Qualitätskontrollen hindurch eindeutig als fehlerfrei oder Gutteil bewertet wurde. Einzelne Prüfstationen sind dabei logisch so miteinander verknüpft, dass nur ein einziger Fehler in der Kette (Fehlerfreiheit nicht bestätigt) die gesamte Freigabe verhindert. Auch wenn ein Sensor ausfällt und somit die Fehlerfreiheit nicht bestätigen kann, bleibt der Gesamtprozess fehlerhaft und führt zur negativen Bewertung und damit zur Ausschleusung des betreffenden Exemplars aus dem Produktionsstrom. Dieses dynamische Fail-Safe-Prinzip wird bei Baumer hhs seit Anbeginn eingesetzt und sorgt für hohe Sicherheit und Qualität in allen Systemen der Faltschachtelherstellung und der Druckweiterverarbeitung. Baumer hhs ist Ausstatter für alle führenden Hersteller von Faltschachtelmaschinen und Marktführer in der Qualitätssicherung von Faltschachteln.
Die Verknüpfung aller an den Prüfprozessen beteiligten Sensoren (Codeleser, Leimauftragskontrolle, Positionsüberwachung, Höhen- und Flächenbestimmung) erfolgt mit einer Auswertesoftware. Hier werden die einzelnen Signale logisch miteinander verkettet und in einer Gesamtbewertung zusammengeführt, die schließlich das Steuersignal für die Ausschleusungsmechanik generiert. Die zentrale Steuerung bietet als integrierte Lösung eine Vielzahl von Vorteilen. Das Ausschleusen von Schlechtteilen kann an der produktionstechnisch optimalen Stelle erfolgen, da jedes Teil einzeln erfasst, identifiziert und durch den gesamten Prozess verfolgt wird. Es ist nicht erforderlich, je Sensor einen Ausschleusungsmechanismus zu projektieren, aber auch nicht, ein fehlerhaftes Produkt durch weitere Prozessschritte mitzuschleppen. Ein Stopp der gesamten Produktion für die Entnahme von nicht fehlerfreien Exemplaren ist in jedem Fall unnötig und wird durch diese geschickte Integration vermieden.
Zudem lässt sich mit statistischen Methoden die Qualität über längere Zeiträume, mehrerer Zyklen oder Chargen und verschiedene Produktionsprozesse erfassen. Das kontinuierliche Qualitätsmonitoring entdeckt Fehlerquellen in der Anlagensteuerung, zeigt Optimierungsmöglichkeiten und die Wirkung von Konfigurationsänderungen und anderen Maßnahmen. Auch die Parameter des Leimauftrags lassen sich so erfassen, protokollieren und optimieren. Für große Anlagen mit mehreren Bedienorten stehen Multiterminalsysteme und eine Netzwerkanbindung per Ethernet zur Verfügung.
Baumer hhs setzt auf unterschiedliche, für ihre jeweiligen Aufgaben angepasste, Sensoren, darunter Code-Leser für besonders hohe Produktionsgeschwindigkeiten. Code-Leser sind das Herzstück für die Identifikation, Registrierung und Verfolgung von Verpackungen jeder Art. Sie ermöglichen Qualitätsnachweise ebenso wie die Protokollierung des gesamten Prozesses. Das Auslesen einfach aufgebauter Codes ist auch bei hohen Geschwindigkeiten möglich und erfordert zudem deutlich geringere Investitionen, Rechenleistung und Systemressourcen als bildverarbeitende Methoden. Mit Kameras arbeitende Vision-Sensoren werden gezielt dann eingesetzt, wenn visuelle Kontrolle, Bildvergleich, Live-Bilder oder Bildarchivierung sinnvoll sind. Besonderes Augenmerk wird dabei auf einfachst zu bedienende und auf die jeweilige Anwendung zugeschnittene Bedienoberflächen gelegt.
