Sicherstellen der Etikettierungsgenauigkeit im

Technologie-Whitepaper
Sicherstellen der
Etikettierungsgenauigkeit
im Verpackungsprozess
Einsatz von Barcode-Systemen
und industrieller Bildverarbeitung
Technologie-Whitepaper
Sicherstellen der Etikettierungsgenauigkeit im
Verpackungsprozess mit Barcode-Systemen und
industrieller Bildverarbeitung
Dieses Whitepaper behandelt Barcode-Systeme und Systeme zur industriellen Bildverarbeitung, die in Verpackungsstraßen
eingesetzt werden können, um die Etikettierungsgenauigkeit zu gewährleisten und Sicherheitsvorschriften sowie Leistungsaufträge oder Durchführungsvorgaben von Händlern zu erfüllen. Lösungen für Barcodes und industrielle Bildverarbeitung helfen
Herstellern dabei, diese Vorschriften einzuhalten und Produktrückrufe zu vermeiden. Gleichzeitig dienen sie der Qualitätssicherung und tragen zu einer effizienteren Arbeitsweise bei. Im vorliegenden Dokument werden drei spezifische Anwendungsfälle
erläutert:
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Barcode-System am Ende der Verpackungsstraße, das in einer Anlage zur Verpackung von Käse falsche Etiketten erkennt
Industrielles Bildverarbeitungssystem mit OCR (Optical Character Recognition, optische Zeichenerkennung), das Inhalte
bei einer Hochgeschwindigkeits-Dosenabfüllung überprüft
Industrielles Bildverarbeitungssystem mit OCV (Optical Character Verification), das die Lesbarkeit von gedrucktem
Text sowie das Vorhandensein von Etiketten bei Flaschenetikettierungen sicherstellt
Absolute Etikettierungsgenauigkeit mit
Prüfsystemen am Ende der
Verpackungsstraße
In der Lebensmittel- und Getränkeproduktion ist korrekte Etikettierung heutzutage ein absolutes Muss. Die Hersteller sind mit der
Herausforderung konfrontiert, die Kosten zu senken, die Qualität
zu erhöhen und die Genauigkeit im Verpackungsprozess zu gewährleisten, um steigenden Kundenerwartungen gerecht zu werden,
auf einem immer stärker umkämpften Markt zu bestehen und
das Risiko von Produktrückrufen zu verringern. Falsch etikettierte
Produkte stellen nicht nur ein Gesundheitsrisiko für Kunden dar,
die unter Allergien leiden, sondern können für die betreffenden
Unternehmen eine enorme Belastung sein, wenn kostspielige
Rückrufe erforderlich werden und möglicherweise sogar Klagen auf
sie zukommen.
Eine falsche Produktetikettierung kann im Verpackungsprozess
aus verschiedenen Gründen auftreten. Eine Ursache für falsche
Etikettierungen kann eine fehlerhafte Anlage sein, zum Beispiel
eine verstopfte Druckerdüse, die unleserliche Texte oder Barcodes
zur Folge hat. Ein weiterer Faktor sind Arbeitsfehler beim Personal.
Diese treten insbesondere bei Abläufen auf, in denen manuelle
Kontrollen nicht mit der Maschinengeschwindigkeit mithalten
können und Etikettierungsfehler daher häufig übersehen werden.
Mit einem Barcode-System am Ende der Verpackungsstraße
kann sichergestellt werden, dass das richtige Produkt mit der
richtigen Abdeckung versehen wird. Dieses Foto zeigt, wie ein
2D-DataMatrix-Code auf der Abdeckung decodiert und dann
mit dem EAN-Barcode auf der Produktunterseite abgeglichen
wird.
Automatisierte Lösungen zur Datenerfassung mit industrieller Bildverarbeitung und Barcode-Systemen gewährleisten die Druckgenauigkeit und sorgen dafür, dass Inhalte im Rahmen des Verpackungsprozesses verifiziert und damit Fehletikettierungen von Produkten
verhindert werden. Durch die lückenlose Überprüfung wird zuverlässig sichergestellt, dass Produkte fehlerfrei
etikettiert sind, bevor sie die Regale der Händler erreichen.
Immer mehr Produzenten sind von den Vorteilen der automatisierten Überprüfung überzeugt und setzen diese
Technologien daher in den Produktionsstätten ein. Verschiedene Abläufe bringen jeweils spezifische Anforderungen
und Herausforderungen mit sich. In diesem Dokument werden drei beispielhafte Anwendungsfälle beschrieben, bei
denen Barcode-Systeme und industrielle Bildverarbeitung genutzt werden.
1 www.microscan.com
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Barcode-System am Ende der Verpackungsstraße
erkennt falsche Etikettierungen in einer Anlage
zur Verpackung von Käse
In vielen Lebensmittelverpackungsanlagen werden Produktetikettierungen
anhand der Begleitunterlagen sowie durch das Personal kontrolliert. Der
Umgang mit Etiketten erfolgt weitgehend papiergestützt, und die Korrektheit
der Etiketten wird manuell vom Kontrollpersonal bestätigt. Fehler werden
dabei häufig übersehen, insbesondere bei Etiketten mit ähnlichem Design.
Dies kann zu teuren Fehletikettierungen von Lebensmitteln führen. Dies
gilt auch für zusammengesteckte Etikettenrollen. Nicht selten werden die
falschen Etiketten zusammenfügt, wenn ein Mitarbeiter eine Maschine für
die Lebensmittelverpackung zwar mit der richtigen Etikettenrolle bestückt,
aber im Verlauf des Prozesses versehentlich das falsche Etikettendesign
auswählt. Aufgrund der hohen Fertigungsgeschwindigkeit werden solche
Fehler vom Verpackungspersonal leicht übersehen.
Ein Barcode-System kann eingesetzt werden, um
die Etiketten vor der Endverpackung zu überprüfen.
Überprüfungslösungen am Ende der Verpackungsstraße erkennen falsche Etiketten mithilfe von Barcodelesern. Auf
diese Weise können die Mitarbeiter sofort eingreifen, zum Beispiel, indem sie ein falsch etikettiertes Produkt aus der
Verpackungsstraße herausnehmen oder gleich die Fertigungsstraße anhalten, um das Problem direkt zu beheben.
Ein Beispiel für diesen Lösungstyp findet sich in einer Anlage zur Verpackung von Käse in Großbritannien. Hier sind
auf den Förderbändern im gesamten Produktionsbereich Barcodeleser montiert, um die Barcodes auf den Folien oder
Etiketten der Verpackungen zu scannen. Für diesen Anwendungsfall ist ein Lesegerät erforderlich, das sowohl 1D(lineare) als auch 2D-DataMatrix-Codes decodieren kann, die Hochgeschwindigkeitsanforderungen erfüllt und Code an
unterschiedlichen Positionen erkennen kann. Mithilfe von Imaging-Technologie scannt ein 2D-Barcodeleser die
codierten Daten, in der Regel eine sechsstellige Zahl zur Identifizierung der Verpackung. Anschließend wird überprüft,
ob eine Übereinstimmung der Daten in einer Datenbank gefunden wird. Wird keine Überstimmung gefunden, wird ein
Signal gesendet, um die Verpackungsstraße anzuhalten und zu verhindern, dass die Produkte mit den falschen
Etikettierungen versehen werden.
Industrielle Bildverarbeitung nutzt OCR zur
Überprüfung der Inhalte einer
Hochgeschwindigkeits-Dosenabfüllung
In der Lebensmittelkonservenindustrie werden, ebenso wie in anderen
Branchen, Inhalte häufig in Dosen abgefüllt und unetikettiert bis zur weiteren
Verwendung gelagert. Der jeweilige Inhalt wird dabei oft nur durch eine
einfache Textzeichenfolge angegeben. Mithilfe der industriellen Bildverarbeitung kann sichergestellt werden, dass ansonsten ungekennzeichnete
Produkte das richtige Etikett erhalten, sobald die Dose, die Flasche oder der
Behälter etikettiert werden soll.
Bei der Dosenabfüllung eines führenden US-Herstellers von Konservenobst
und -gemüse wird ein industrielles Bildverarbeitungssystem mit GigE-KameMithilfe der auf die Dosenoberseite gedruckten OCRras (Gigabit Ethernet) genutzt, die an mehreren Stellen der VerpackungsZeichen wird sichergestellt, dass die Dose mit dem
straße platziert sind, um aus drei Buchstaben bestehende Textcodes zu
richtigen Etikett versehen wird.
lesen, die auf die Oberseite der Dosen aufgedruckt sind. Die erste Kamera
befindet sich am Anfang des Prozesses an einer Straße mit Verschließmaschinen, nachdem die Lebensmittel in Dosen
abgefüllt wurden. Mithilfe von OCR (Optical Character Recognition, optische Zeichenerkennung) liest die Kamera den
dreibuchstabigen Code auf der Dosenoberseite, der den Inhalt angibt, und überprüft dessen Lesbarkeit. Sollte eine
festgelegte Anzahl von Dosen als nicht lesbar erkannt werden, wird die Produktion angehalten, sodass der Drucker
untersucht und repariert werden kann.
Mehrere Verschließmaschinen laufen zu einer Straße zusammen, in der die zweite Kamera den OCR-Code liest, um die
Inhalte der Dosen zu prüfen. Wenn das System einen fehlerhaften Code liest, wird die Dose aus der Straße entfernt.
Jetzt werden die meisten Dosen zu einem Distributionsstandort transportiert, an dem sie zur zukünftigen Verwendung gelagert und nach Bedarf gekennzeichnet werden. Die restlichen Dosen werden sofort etikettiert. Das stabile PC-gestützte
System wurde implementiert, um der Verarbeitungsgeschwindigkeit von ca. 1200 Dosen pro Minute gerecht zu werden.
Darüber hinaus erleichtert es den Umgang mit Problemen wie zum Beispiel ungleichmäßigen Druckgrößen,
Zeichenabständen oder Tintenfarben.
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Industrielle Bildverarbeitung gewährleistet
Lesbarkeit von Drucken und das
Vorhandensein von Etiketten bei der
Flaschenetikettierung
Immer öfter beinhalten die Designs von Produktetiketten Datums-/
Chargencodes. Die Genauigkeit und Lesbarkeit dieser Codes tragen
entscheidend dazu bei, dass die Produkte innerhalb der gesamten
Lieferkette nachverfolgbar bleiben. Fehlende oder nicht lesbare Codes können dazu führen, dass Lieferungen abgelehnt werden oder
Produkte zurückgerufen werden müssen – mit oft weitreichenden
Konsequenzen.
In einer US-amerikanischen Anlage zur Flaschenetikettierung wird ein duales Smart-Kamerasystem verwendet, um zu gewährleisten, dass gedruckte Codes lesbar sind, und um Flaschen mit fehlender Etikettierung zu erkennen. Die erste
Kamera überprüft, ob der Datums-/Chargencode und der Barcode der einzelnen Etiketten korrekt sind, während die Etiketten eine Etikettiermaschine durchlaufen, die parallel zum Flaschenförderband arbeitet. Jedes Etikett wird vom System mithilfe von OCV (Optical Character Verification) indiziert und verifiziert, um den Datums-/Chargencode mit einer erwarteten
Zeichenfolge abzugleichen. Ein Etikett, das die erforderlichen Spezifikationen nicht erfüllt, wird zurückverfolgt, um so die
betreffende Flasche zu ermitteln. Anschließend wird die Flasche an einer Ausschussstation weiter hinten am Förderband
entfernt.
Hinweis: OCR und OCV werden häufig verwechselt, es handelt sich hierbei jedoch um zwei unterschiedliche Funktionen
der industriellen Bildverarbeitung. Bei OCR-Anwendungen liest ein Bildverarbeitungssystem die jeweiligen Zeichen,
während mit OCV überprüft wird, ob die Zeichen einer erwarteten Zeichenfolge entsprechen. Wenn in einer bestimmten
Fertigungsstraße alle Daten in einem Durchlauf konsistent sein müssen, wird in der Regel OCV verwendet.
Nach der Etikettierung überprüft eine zweite Smart-Kamera alle Flaschen auf fehlende Etiketten. Die Kamera erfasst
Drucke und/oder Grafiken auf dem Etikett, um sicherzustellen, dass jede Flasche mit einem Etikett versehen ist.
Zu diesem Zweck setzt die Bildverarbeitungssoftware die sogenannte Kantenerkennung („Edge Detection“) ein.
Zusammenfassung
Mithilfe von Technologien zur automatisierten Datenerfassung mit industrieller Bildverarbeitung und Barcode-Systemen
verfügen Hersteller über ein zuverlässiges Hilfsmittel für einen Etikettierungsprozess mit garantierter Genauigkeit – ein
wichtiges Kriterium, um branchenspezifische Etikettierungsvorschriften einzuhalten, den Verbraucherschutz zu
gewährleisten und auf dem Markt von heute erfolgreich zu bestehen.
Lösungen zur Verpackungsüberprüfung von Microscan
Microscan verfügt über eine 30-jährige Erfahrung als Anbieter von Barcode- und industriellen Bildverarbeitungslösungen
für verschiedenste Branchen. Als global führendes Technologieunternehmen bietet Microscan umfassende Lösungen
für ID-Verfolgung, -Nachvollziehbarkeit und -Kontrolle an. Die Microscan-Produktlinien von 1D- und 2D-Barcodelesern,
industriellen Bildverarbeitungssystemen sowie Beleuchtung für die industrielle Bildverarbeitung sind Teil eines der
weltweit zuverlässigsten Patentportfolios und stützen sich auf langjährige Erfahrung und Kompetenz. Microscan bietet
eine Reihe von Produkten für die Verpackungsüberprüfung an, darunter Smart-Kameras, industrielle Bildverarbeitungssoftware sowie 2D-Imager mit OCR-Decodierungsfunktionen.
Die fachgerechte Implementierung der Microscan-Produkte wird
durch ein globales Netzwerk kompetenter Systemintegratoren unterstützt. Kunden weltweit kennen und schätzen MicroscanProdukte, die sich durch ihre hohe Präzision und Zuverlässigkeit
für die industrielle Automatisierung und Kontrollprozesse auszeichnen. Die Lösungen reichen von einfachen Barcodelesern bis hin zu
hochentwickelten Überprüfungs-, Kalibrierungs- und Messverfahren
mithilfe der industriellen Bildverarbeitung.
www.microscan.com
Weitere Informationen zu Microscan finden Sie unter
www.microscan.com.
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Europa
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©2012 Microscan Systems, Inc. 03/12