Neues für die Qualitätssicherung

Jürgen Herrmann*

Marius Herrmann**

Inspektionstechnik, die beste Produktqualität sicherstellt, die maximale Informationen für die Anwender bereithält, ohne sie dabei zu überfordern und die sich an neue Situationen zu jedem Zeitpunkt besonders zügig anpasst – das ist es, was der Markt fordert. Mit dem Qualitätssicherungssystem Innocheck orientiert sich KHS exakt an den Wunschvorstellungen der Getränke-, Food- und Nonfood-Industrie. Seit etwa drei Jahren bietet das Unternehmen die Innocheck Plattform als Basis für sämtliche Inspektionsanwendungen. Alle Messeinheiten erhalten ihre Steuerungsbefehle zentral von der Steuereinheit Innocheck CUB. Das modular aufgebaute System präsentiert sich mit identischer Soft- und Hardware aus bewährten Industriekomponenten, die weltweit erhältlich sind. Notwendige Software für sämtliche Inspektionseinheiten ist innerhalb der Steuereinheit hinterlegt, einfach zu aktivieren und individuell an gewünschte Standards anzupassen. Das lässt die jederzeitige Erweiterung von Inspektionsfunktionen zu. Zügig aufgerüstet werden kann auch die Hardware. Stößt ein Rechnermodul der Steuereinheit an seine Leistungsgrenzen, heißt es einfach in das CUB-Terminal ein weiteres Modul einstecken. Innerhalb der Branche kommt die innovative KHS-Inspektionstechnologie hervorragend an. Mittlerweile befinden sich bereits um die 400 Inspektionssysteme im Einsatz. Jüngste Entwicklung: die KHS Innocheck Vision Circle Software, die das System noch flexibler macht.  Außerdem neu im KHS-Inspektionstechnik-Portfolio und einfach mit der Plattform Innocheck umzusetzen: Leerdosen-, Leergut-Kasten- und Keg-Fassverformungs-Inspektionstechnik. 

Plattform Innocheck weltweit bewährt

Das Qualitätssicherungssystem Innocheck befindet sich auf allen Kontinenten und in unterschiedlichsten Anlagen im Einsatz. Ob PET- oder Glasflaschenanlage, Dosen- oder Keg-Linie – die Plattform-Lösung hat sich dort gleichermaßen bewährt. Aufgrund ihrer hohen internationalen Verbreitung wurde die Anzahl der Sprachen, in denen das System kommuniziert, nochmals deutlich erweitert. Statt ehemals fünf sind es nun zwanzig Sprachen, die beherrscht werden. Dabei lässt sich auch während der Produktion auf verschiedene Sprachversionen umschalten.

* Leiter Technologieentwicklung KHS GmbH, Dortmund, 

  Tel.: 02 31/5 69 1 01 17

**Leitung Softwaresparte Technologieentwicklung, KHS GmbH, Dortmund, 

  Tel.: 02 31/5 69 1 01 32

  

KHS Human Machine Look & Feel im Einsatz

Als Bediensystem für die Plattform Innocheck befindet sich künftig das 

KHS Human Machine Look & Feel im Einsatz. Die benutzerfreundliche Bedienerführung geschieht hier über Buttons, farbliche Abbildungen, einprägsame Icons und interaktive Handlungsanweisungen. Allen gemeinsam: Sie sind einfach und selbst erklärend. Qualitätssicherungswerkzeuge und 

-analysen sind hier ebenso berücksichtigt wie mathematisch ausgefeilte Inspektionsstatistiken und Qualitätsdiagnosen. Das System ist mehrstufig gestaltet und erlaubt so ganz an den jeweiligen Anforderungen orientiert den Zugriff auf unterschiedlich detaillierte Ansichten und Bedienebenen. 

Analysefunktionalitäten  bündeln Wissen und informieren vorausschauend

Insbesondere bei Einsatz der Plattform Innocheck – KHS Vision Circle – für Komplettlinien von großem Vorteil: die neu geschaffenen Möglichkeiten durch  Analysefunktionalitäten. Ein in die Software integrierter so genannter „Qualilyser“ sammelt dabei die Daten der einzelnen Inspektionseinheiten, die über ein Netzwerk miteinander gekoppelt sind, kombiniert Ergebnisse logisch miteinander und arbeitet sie folglich in einer Art und Weise auf, die Rückschlüsse auf die jeweiligen Produktionssegmente, den Produktfluss sowie die Qualität der einzelnen Chargen zulässt. Diese Vorgehensweise beinhaltet beispielsweise, dass wesentlich mehr Qualitätsaussagen als bislang machbar getroffen werden können – zu einzelnen Maschinen in den Produktionssegmenten ebenso wie zur Gesamtproduktion. Außerdem werden Anlagensegmente durch die Etablierung eines „Qualilysers“ nun bei Bedarf in die Lage versetzt, auf vor- bzw. nachgeordnete Produktionsschritte entsprechend zu reagieren.

Beispiel: Die Leergut-Kasten-Inspektionseinheit kommuniziert einen außergewöhnlich hohen Anteil an Fremdflaschen in den rückgeführten Kästen. Der Qualilyser leitet daraus ab, dass in Kürze innerhalb der Linie zu wenig „Gut-Flaschen“ zur Bearbeitung zur Verfügung stehen und damit die Anlageneffizienz sinkt und teilt das dem Bediener mit. Als Folge kann nun beispielsweise eine direkte Zufuhr von Neuflaschenmaterial in die Linie stattfinden oder es lassen sich die Kriterien für die zu verarbeitenden Flaschen innerhalb der Linie an verschiedenen Stellen lockern. Alle gewünschten Schritte können vom Bediener vorgenommen und im Anschluss daran für künftige ähnliche Fälle in das System eingelernt werden. Die Anlageneffizienz wird gesteigert und eine reduzierte Bedienerbindung erzielt.

Der Bediener wird „an die Hand genommen“

Generell informiert die erweiterte Plattform – KHS Vision Circle – den Bediener einer Anlage stets besonders vorausschauend. Ob häufiger auftretende oder bislang nicht bekannte Störungen oder auch Fehlermeldungen zu Inspektionseinheiten – das System zeigt sie an und liefert gleichzeitig Informationen dazu, wie genau sich Fehlfunktionen auf vor- und nachgeordnete Produktionsschritte aller Voraussicht nach auswirken und welche Maßnahmen möglich sind, um den Fluss innerhalb der Linie bestmöglich zu gewährleisten. Der Bediener wird bildlich gesprochen „an die Hand genommen“ und ihm wird Schritt für Schritt erklärt, was genau in einem bestimmten Fall zu tun ist. Ehemals gab es ausschließlich eine detaillierte Fehlerbeschreibung, mit deren Hilfe die Bedienperson Rückschlüsse zu ziehen und daraufhin Eingaben zu tätigen hatte. Wesentliches Plus der erweiterten Lösung: Eine Störungsbehebung geht in der Regel zügiger vor sich als bisher möglich. Und: Auch ungeübte Bediener sind bedingt durch besonders detaillierte Anleitungen in der Lage, Fehlfunktionen schnellstens zu beheben und automatisch ablaufende Befehlsketten für den Fall eines künftigen identischen Fehlverhaltens zügig einzupflegen.

Detaillierte Trendberichte und umfassende Statistiken sind abrufbereit

Ebenfalls von hoher Bedeutung: Durch Analysefunktionalitäten sind äußerst detaillierte Trendberichte und Trendkurven erstellbar. Beispiel Füllsystem: Hier lässt sich jedes Füllventil und dessen Arbeitsweise exakt beobachten: Um welche Tageszeit wurde langsamer, um welche schneller abgefüllt, wann wurden Produktionspausen realisiert und wie viele der von einem bestimmten Füllventil befüllten Flaschen erfuhren die Ausleitung – alles das und noch weit mehr Daten sind über einen gewünschten Zeitraum hinweg individuell abrufbar. Das System vergleicht Werte zur momentanen Produktionscharge mit Werten von entsprechenden vorhergehenden Produktionschargen und ist so in der Lage, unstimmige Prozesswerte zu erkennen und zu kommunizieren. Generell erfahren Prozesse auch eine historische Aufzeichnung. Folge: Wird ein Produkt beispielsweise einige Wochen lang nicht mehr gefahren, stehen Prozesswerte der ehemaligen Charge immer noch für einen Vergleich zur Verfügung. 

Auf Wunsch hin liefert das System auf Basis der Inspektionsdaten auch zahlreiche grafisch aufbereitete statistische Auswertungen. Ob eine Statistik zur Anzahl an Fremd- und Eigenflaschen in zurückgeführten Mehrweg-Kästen pro Monat, zur Anzahl von Störungen an einem fixierten Tag, zu ausgebrachten Paletten innerhalb einer vorgegebenen Stunde oder der Qualitätsbericht zu einer bestimmten Maschine – alles ist denkbar. Letztlich geht es darum, aus Statistiken entsprechende Schlüsse zu ziehen. Beispielsweise können Statistiken zu Fremd- und Eigenflaschen durchaus auch als Basis für Bepfandungssysteme und Bepfandungsberechnungen dienen. 

Individuelle Informationsübermittlung 

Zu den aufgeführten Pluspunkten bietet KHS Vision Circle der Innocheck Software einen höheren Freiheitsgrad in Hinblick auf Datenspeicherung und Datenversand als bislang. Hier ist je nach Anforderung festlegbar, zu welchen Uhrzeiten bzw. bei welchen Vorkommnissen bestimmte Daten an welche Personen gesendet werden. Der Versand der Daten kann dabei ganz unterschiedlich geschehen: E-Mail, SMS, Fax-Nachricht – alles ist realisierbar – bis hin zu einem einfachen Abspeichern von gewünschten Fakten auf einem USB-Stick. Beispiel: Eine Bedienperson loggt sich an einer Maschine ein, für die sie derzeit nicht zu ständig ist. Ist hinterlegt, dass in diesem Fall eine Nachricht an den Schichtführer gehen soll, wird er auf dem gewünschten Weg umgehend informiert und kann bei Bedarf gleich eingreifen. Bislang üblich: die Protokollierung des Eingriffes. Vorteil der neuen Situation: direkte Kommunikation und die Option besonders zügig zu reagieren.

Alles auf einen Blick 

Ein weiterer großer Vorteil der neuen Plattform ist eine flexibel gestaltbare Übersichtsseite, auf der je nach Benutzeranforderung relevante Daten und Bedienfunktionen konfigurierbar und visualisierbar sind. Diese Möglichkeit berücksichtigt mehrere Interessenfelder. Beispielsweise mögen für den Produktionsleiter Daten und Fakten zur Anlageneffizienz und zu Ausstoßraten von Bedeutung sein, während der Bediener eventuell ausschließlich an Prozessdaten und Qualitätsdaten der aktuellen Produktion interessiert ist und der Operator am Füller seinen Fokus auf die Funktionsfähigkeit einzelner Füllventile legt. 

Komplettes Wartungsmanagement an die Softwareplattform mit angedockt

An die Softwareplattform des Innocheck CUB lässt sich als weitere Neuheit ein Wartungssystem ankoppeln. Das Wartungsprogramm kommuniziert zum einen übliche Wartungsintervalle und orientiert sich zum anderen an individuellen Gegebenheiten. So wird beispielsweise sowohl darauf hingewiesen, dass Bauteile nach einer gewissen Funktionszeit ausgetauscht werden müssen als auch dazu informiert, wenn bei Fehlerhäufungen an einer bestimmten Stelle ein Komponentenaustausch oder eine Überholung sinnvoll erscheinen. Auch bei anstehenden Wartungsvorgängen kommuniziert das System mit dem Operator. Einzelne Wartungsschritte sind bildlich dargestellt. Geht es um einen Komponentenaustausch, ist die Vorgehensweise beim Austausch genau dokumentiert, bis hin zur Angabe der Ersatzteilnummer für ein auszutauschendes Teil.

Multiscreenfähigkeit für den nochmals verbesserten Gesamtüberblick

An die Steuereinheit Innocheck CUB sind dank Innocheck Software Design KHS Vision Circle nun mehrere Monitore anzuschließen. Jede innerhalb eines Produktionssegments positionierte Inspektionseinheit kann mit ihrem eigenen Monitor ausgestattet werden. Dieser liefert alle vorhandenen Informationen zu einzelnen Inspektionsmaschinen. Die Multiscreenfähigkeit führt zu einem noch besseren Gesamtüberblick. Beispielsweise ist es dem Bediener an der Etikettiermaschine nun auch möglich, die Situation am Füllsystem auf seinem Monitor zu betrachten. Informationswege für Qualitätskennzahlen und Statistiken werden damit kürzer.

Zügiges Einlernen auch dank neuer Tracking- und Tracing-Funktion 

Durch die im System enthaltene neue Tracking- und Tracing-Funktion zur Flaschenverfolgung ist ein Einlernen von Produkten zu 100 Prozent auf Teach in-Basis machbar. Das bedeutet konkrete Zeitersparnis sowohl während der Inbetriebnahmephase als auch bei der anvisierten Verarbeitung von neuen Produkten. Beispielsweise musste innerhalb eines Füll- und Verschließ-Systems die Verfolgung von neuen Flaschenvarianten ehemals jeder einzelnen Inspektionseinheit separat mitgeteilt werden. Heute genügt die einmalige Eingabe. Daraufhin läuft die Synchronisation der Inspektionseinheiten automatisch. Eine Vorgehensweise, die zum zügigen Einlernen von Neuprodukten und einer besonders schnellen Inbetriebnahme mit dafür sorgt, dass Bediener eine wesentlich geringere Einarbeitungszeit benötigen als bislang. In der Regel genügen für Schulungen mit der im neuen Design ausgestatteten Steuereinheit Innocheck CUB zwei Tage.

Sehr detailliertes Tracking- und Tracing: die Online-Storage-Diagnose

Um Prozesse der Qualitätssicherung bis ins Detail analysieren zu können, bedarf es der Speicherung aller relevanten Inspektionsdaten auf Basis von Encoderwegstrecken oder der Zykluszeitbetrachtung. Nichts geht verloren. Alles kann während der Produktion oder zu einem späteren Zeitpunkt Offline sehr komfortabel diagnostiziert bzw. analysiert werden.

Testlauf mit Offline-Diagnose

Im Rahmen einer Offline-Diagnose lassen sich Inspektions-Parameter innerhalb einer Linie beliebig gestalten. Auswirkungen hierzu können in Ruhe betrachtet werden. Änderungen werden erst dann Online geschaltet, wenn deren Ergebnisse zufriedenstellend sind. Um dies festzustellen, laufen vor der Validierung Testroutinen ab. Ist beispielsweise vereinbart, dass Reibringe an den Flaschenaußenseiten ein gewisses Maß nicht überschreiten dürfen, kann der Wunsch nach einer dortigen toleranteren Einstellung bei der Neueinrichtung nicht übernommen werden. Das System informiert automatisch dazu. 

Umfassendes Vorteilspaket

Von der Getränke-, Food- und Nonfood-Branche werden die zahlreichen Zusatz-Vorteile des KHS Vision Circle der Innocheck Software hoch geschätzt, tragen sie doch zu einer erhöhten Anlageneffizienz ebenso mit bei wie zu verminderter Bedienerbindung und gesteigerter Transparenz innerhalb einer Maschine bzw. Linie. Erste Praxiserfahrungen demonstrieren: Das System hält genau das, was es verspricht. 

Weitere Neuheiten aus dem Bereich KHS-Inspektionstechnik stellen Leerdosen-, Leergut-Kasten- und Keg-Fassverformungs-Inspektionstechnik dar. Alle diese technischen Lösungen werden vom Innocheck CUB gesteuert und sind in die Plattform Innocheck integrierbar. 

Neu  im Portfolio der KHS-Inspektionstechnik: Leerdosen-Inspektor Innocheck ECI,...

Beim Leerdosen-Inspektor Innocheck ECI wird jeder einzelne Behälter bei Einlauf in die Inspektionsmaschine durch einen Infrarot-Sensor erfasst und erhält dort eine individuelle ID-Nummer. Die genaue Verfolgung jeder Dose innerhalb des Systems ist gewährleistet. Wartungsarm erfolgt die Beleuchtung bei der Doseninspektion mittels LED-Licht. Aufnahmen werden von einer Kamera angefertigt, die sämtliche zu inspizierenden Dosenbereiche wie innere Seitenwand, Bodenbereich und Börtel-Kante erfasst und Veränderungen am Dosenmaterial ebenso registriert wie Verschmutzungen und Fremdelemente. Besonderheit: Die Kameraoptik verfügt über eine automatische Skalierung. So sind Fremdelemente, Verschmutzungen oder verbogene Stellen am Boden einer Dose beispielsweise genauso skaliert wie im oberen Dosenbereich. Höchste Inspektionssicherheit ist gegeben. 

...Leergut-Kasten-Inspektionstechnik Innocheck LGKI...

Besonderheit der neu entwickelten Leergut-Kasten-Inspektionstechnik Innocheck LGKI: Sie besteht aus mehreren Modulen, die sich wunschgemäß miteinander kombinieren lassen. Soll beispielsweise nur die Auspackbarkeit rückgeführter Mehrweg-Kästen kontrolliert werden, ist das ebenso machbar wie eine ausschließliche Definition der in den Kästen befindlichen Flaschentypen. Bei Investition in das komplette Modulspektrum erfolgt zunächst die Infrarotabtastung der Kastenware auf Fremdelemente und eine damit verbundene Überprüfung jedes einzelnen Kastens auf dessen Auspackbarkeit. Daraufhin werden mittels Ultraschallsensoren Flaschenhöhen ermittelt. Per Röntgenstrahlung geschieht die Restflüssigkeitskontrolle in den Flaschen. Die Qualitätskontrolle der Kästen selbst, die eine Logokontrolle mit beinhaltet, übernimmt eine Kamera. Eine Differenzierung des Flaschenmaterials passiert mittels UV-Inspektion. Aufschluss über Gewindeweiten, Gewindegrößen, Deckelgrößen, Deckelfarben usw. liefert eine zweite Kamera. Bedingt durch den Einsatz des CUB-Systems lassen sich gesammelte Daten einfach an anschließende Leergutsortiersysteme übermitteln. Wesentliche Besonderheit der KHS-Leergut-Kasten-Inspektionstechnik: Es wird keine inspizierte Flasche als nicht definierbar bezeichnet. Auf Basis der aufgezeichneten Daten erhalten nachfolgende Sortiersysteme stattdessen die Auskunft dazu, welcher Flaschentyp statistisch ermittelt wurde. Eine Sensibilisierung des Systems zu unterschiedlichsten Flaschenvarianten ist somit durch die einmalige Eingabe von jeweiligen Flaschenspezifika erreicht. 

...und Keg-Fassverformungs-Inspektionstechnik Innocheck KIL  

Speziell für den Bereich der Keg-Technik entwickelte KHS erst kürzlich die Keg-Fassverformungs-Inspektionstechnik Innocheck KIL. Ablauf hier: Zu prüfende Kegs werden mit einem Laser bestrahlt, der im Multishot-Betrieb arbeitet. Dabei wird die Außenwand des Fasses während der Führung durch die Inspektionseinheit mehrfach und an unterschiedlichen Stellen mit Laserstrahlen abgetastet. Die Laserstrahlen, die Linienmuster auf jedes Fass projizieren, sind mittels Kameratechnik visualisiert. Insgesamt vier Kamerastationen sorgen für eine 360°-Betrachtung jedes Kegs. Anhand der Geometrien von aufgenommenen Laserlinien lassen sich Verformungen detailgenau feststellen.

Jede Menge Flexibilität integriert

Insgesamt gesehen bietet der Einsatz der Plattform Innocheck – KHS Vision Circle – für Getränke-, Food- und Nonfood-Branche ein geballtes Vorteilspaket, das jede Menge Flexibilität in sich trägt. Auf deren Basis werden auch künftige Weiterentwicklungen des KHS-Inspektionstechnik-Portfolios stattfinden.