Csomagolási folyamatok nyomonkövethetőségének fejlesztése

• A modern csomagolóipari nyomonkövetési rendszerek jellemzően két azonosítási technológiára épülnek: az optikai kódokra és az RFID-ra. Mindkét megoldás megbízható azonosítást tesz lehetővé, azonban eltérő működési elven alapulnak, ezért a csomagolási folyamat különböző pontjain alkalmazhatók a leghatékonyabban. A legjobb nyomonkövetési architektúrák általában nem egyetlen technológiára támaszkodnak, hanem az optikai azonosítás és az RFID előnyeit egyaránt kihasználva kombinálják azokat.

• RFID: automatikus azonosítás látótávolság nélkül

• Az RFID-technológia közvetlen rálátás nélküli, automatikus azonosítást tesz lehetővé, ezért különösen előnyös szerszámok, formátumváltó alkatrészek és nehéz ipari körülmények esetén.

• A leghatékonyabb nyomonkövetési koncepciók az RFID-t és az optikai azonosítást kombinálják, nem pedig egymással versengő technológiákként kezelik azokat.

• Az összekapcsolt nyomonkövetési adatok gyorsabb hibafeltárást, megbízhatóbb gépindítást és magasabb OEE-t (Overall Equipment Effectiveness) eredményeznek

Miért válik egyre fontosabbá a nyomonkövethetőség a csomagolóiparban?

A nyomonkövethetőség ma már nem csupán megfelelőségi követelmény a csomagolóiparban. Olyan gyakorlati eszközzé vált, amely segít megőrizni a termékminőséget, csökkenteni a selejt mennyiségét és biztosítani a gépek megbízható működését. A nagy sebességű csomagolási folyamatokban már kisebb hibák is, például helytelen címkézés, nem megfelelő termékváltozat vagy hiányzó alkatrész, gyorsan selejttermeléshez, állásidőhöz és vevői reklamációkhoz vezethetnek.

A problémák elkerülése érdekében a gyártóknak valós idejű átláthatóságra van szükségük a termékek, a szerszámok és a folyamatlépések tekintetében a teljes csomagolósoron. A nyomonkövethetőség ezt az átláthatóságot a fizikai azonosítás és a folyamatadatok összekapcsolásával biztosítja. Ennek köszönhetően könnyebben meghatározható, hogy mi történt, hol történt, és milyen helyesbítő intézkedésekre van szükség.

Az élelmiszer-, ital-, gyógyszer- és fogyasztási cikkeket gyártó iparágakban a megbízható nyomonkövethetőség különösen fontos, mivel a minőségi elvárások, a dokumentációs követelmények és a gyártási folyamatok összetettsége folyamatosan növekszik.

• Teljes átláthatóság a töltési folyamattól egészen a sorvégi ellenőrzésig

• Gyorsabb gyökérok-elemzés hibák vagy minőségi problémák esetén

• Egyenletesebb termékminőség és hatékony támogatás a szabványi, valamint jogszabályi megfelelőség biztosításához

Mi a különbség az RFID és az optikai azonosítás között?

A modern csomagolóipari nyomonkövetési rendszerek jellemzően két azonosítási technológiára épülnek: az optikai kódokra és az RFID-ra. Mindkét megoldás megbízható azonosítást tesz lehetővé, azonban eltérő működési elven alapulnak, ezért a csomagolási folyamat különböző pontjain alkalmazhatók a leghatékonyabban. A legjobb nyomonkövetési architektúrák általában nem egyetlen technológiára támaszkodnak, hanem az optikai azonosítás és az RFID előnyeit egyaránt kihasználva kombinálják azokat.

Optikai kódok: költséghatékony termék- és címkeazonosítás

Az optikai azonosítás nyomtatott vagy közvetlenül feljelölt kódokat használ, például 1D, 2D vagy Data Matrix kódokat, amelyeket kamerák vagy vonalkódolvasók olvasnak ki. Mivel ezek a kódok természetesen illeszkednek a címkézési és csomagolási folyamatokhoz, az optikai azonosítás továbbra is az egyik legelterjedtebb és leggyakrabban alkalmazott megoldás a nagy volumenű csomagolóipari alkalmazásokban.

• Költséghatékony és széles körben elérhető megoldás

• Könnyen integrálható a címkézési folyamatokba

• Ideális nagy volumenű csomagolási alkalmazásokhoz

Az optikai azonosítórendszerek legfontosabb korlátja, hogy működésükhöz közvetlen rálátás szükséges. A kódok olvashatóságát befolyásolhatja a szennyeződés, a sérülés, a tükröződés, a címke elhelyezkedése vagy a kód minősége is. Nagy sebességű folyamatok esetén a manuális vagy nem megfelelően elhelyezett leolvasási pontok késedelmeket, illetve sikertelen azonosításokat eredményezhetnek.

RFID: automatikus azonosítás közvetlen rálátás nélkül

Az RFID-technológia rádióhullámok segítségével azonosítja az objektumokat. Az RFID-adathordozóknak (tageknek) nem kell láthatónak lenniük, és mozgás közben is automatikusan kiolvashatók. Emellett jóval nagyobb adatmennyiség tárolására képesek, mint számos optikai kód, ami különösen értékessé teszi őket olyan alkalmazásokban, ahol az azonosításnak további információkat is tartalmaznia kell, például állapotadatokat, folyamatparamétereket vagy a termék előéletére vonatkozó adatokat.

Ez különösen előnyössé teszi az RFID-technológiát olyan alkalmazásokban, ahol a robusztus működés és a folyamatbiztonság kiemelt jelentőségű. Ilyenek például a szerszámazonosítás, a formátumváltó alkatrészek ellenőrzése, a többször használható hordozók kezelése vagy a mostoha ipari környezetben működő gyártási folyamatok.

• Nincs szükség közvetlen rálátásra, így gyorsabb az azonosítás

• Automatikus adatkiolvasás mozgás közben

• Nagyobb adattárolási kapacitás állapotinformációk, folyamatparaméterek vagy terméktörténeti adatok számára

• Megbízható működés igényes, ipari környezetben is

• Az alkalmazási igényektől függően csak olvasható vagy írható/olvasható kivitelben is elérhető

Az RFID-rendszerek bevezetése általában nagyobb kezdeti beruházást igényel, mint az egyszerű nyomtatott kódokra épülő azonosítási megoldások, ezért alkalmazásukat már a gép tervezésének korai szakaszában célszerű figyelembe venni. A végleges rendszerkoncepció kialakítását számos tényező befolyásolja, többek között az antenna elhelyezése, az RFID-adathordozó típusa, az olvasási távolság, valamint az adott alkalmazási környezet sajátosságai.

Milyen nyomonkövethetőségi kihívások okoznak állásidőt a csomagolósorokon?

A csomagolóiparban jelentkező nyomonkövethetőségi problémák gyakran nem egyetlen technológia meghibásodásából erednek. Jellemzően akkor alakulnak ki, amikor az azonosítás nem következetes, hiányzik a megfelelő ellenőrzés (validáció), vagy a kritikus beállítási folyamatok során még mindig manuális ellenőrzésekre támaszkodnak. Ezek a gyengeségek különösen a termékváltások, szerszámcserék és a gépek üzembe helyezése során válnak láthatóvá és jelentőssé.

• Szerszámok vagy formátumváltó alkatrészek hibás beszerelése

• Hiányzó, sérült vagy nem olvasható címkék

• Valós idejű ellenőrzés hiánya a beállítási folyamat során

• A termelést lassító manuális ellenőrzések

• Nem egységes termékazonosítás a teljes gyártósoron

E problémák következményei a napi üzemeltetés során közvetlenül mérhetők: beállítási hibák, ütközések, instabil gépindítás, selejt, utómunka és időveszteség formájában jelentkeznek. Egy jól kialakított nyomonkövetési koncepció segít megelőzni ezeket a problémákat azáltal, hogy még a későbbi folyamatlépések előtt ellenőrzi a termékeket, a gépalkatrészeket és a folyamatállapotokat.

GYIK

Hogyan javíthatják a csomagológép-gyártók (OEM-gyártók) a nyomonkövethetőséget? 

A megbízható nyomonkövethetőség megvalósítása többet jelent annál, mint hogy a gyártósor végére egy érzékelőt, kamerát vagy kódolvasót telepítenek. Az azonosításnak már a gépkoncepció szerves részét kell képeznie a tervezés kezdetétől fogva, és össze kell kapcsolnia a fizikai objektumokat azokkal a digitális adatokkal, amelyek a vezérléshez, az ellenőrzéshez és a minőségügyi dokumentációhoz szükségesek.

1. Azonosítás alkalmazása a megfelelő folyamatpontokon

A nyomonkövethetőséget azokba a folyamatlépésekbe kell integrálni, ahol hibák fordulhatnak elő, illetve ahol fontos döntések születnek. A csomagolóiparban ezek jellemzően a töltési, címkézési, kartonozási folyamatok, a formátumváltási területek, valamint a sorvégi ellenőrzési pontok. A túl későn bevezetett azonosítás ugyan képes dokumentálni egy hibát, de annak megelőzésére már nem feltétlenül alkalmas.

2. A manuális ellenőrzések kiváltása automatizált verifikációval

A manuális ellenőrzési folyamatok késedelmeket okoznak, emellett eltéréseket eredményezhetnek a különböző műszakok, kezelőszemélyzetek és gyártási sorozatok között. Az automatizált azonosítás gyorsabban és következetesebben képes ellenőrizni a termékeket, a szerszámokat és a formátumváltó alkatrészeket, ezáltal hozzájárul a megbízhatóbb gépindításhoz és az átállások utáni stabilabb termeléshez.

3. A fizikai termékek összekapcsolása a digitális folyamatadatokkal

A nyomonkövethetőség akkor nyújtja a legnagyobb hozzáadott értéket, amikor az azonosítási adatok összekapcsolódnak a folyamatparaméterekkel és a minőségügyi információkkal. Ez teljes átláthatóságot biztosít a csomagolósor egészén, valamint gyorsabb hibafeltárást tesz lehetővé selejtes termékek, minőségi eltérések vagy vevői reklamációk esetén.

Hogyan támogatja a Balluff a csomagolóipari nyomonkövethetőséget?

A Balluff olyan azonosítási portfólióval támogatja a csomagológép-gyártókat (OEM-eket), amely az RFID-rendszereket, az optikai azonosítást és az ipari hálózati technológiákat ötvözi. Ez lehetővé teszi a gépgyártók számára, hogy skálázható nyomonkövethetőségi megoldásokat alakítsanak ki termékek, szerszámok, formátumváltó alkatrészek és a hozzájuk kapcsolódó gépadatok kezelésére.

Legfontosabb tanulságok

• A nyomonkövethetőség a csomagolási minőség és az üzemeltetési teljesítmény egyik meghatározó tényezője.

• Az optikai kódok költséghatékony megoldást kínálnak a termékazonosítás és a címkék ellenőrzése számára.

• Az RFID-technológia közvetlen rálátás nélkül teszi lehetővé az automatikus azonosítást, ezáltal növelve a folyamatbiztonságot.

• A leghatékonyabb nyomonkövetési koncepciók az RFID-t, az optikai azonosítást és az összekapcsolt adatarchitektúrát egyaránt alkalmazzák.

• A fejlett nyomonkövethetőség csökkenti a selejt mennyiségét, a beállítási hibákat, az utómunkák szükségességét és a nem tervezett állásidőket.