Bildverarbeitungstechnologie ermöglicht Ofenfeedback in Echtzeit
Heute setzen Bäckereien Technologien ein, um Prozesse zu automatisieren und ihnen zu helfen, in großen Mengen präzise zu produzieren. Trotz des branchenweiten Strebens nach Innovation, Automatisierung und datenreichen Produktionsanwendungen setzen die meisten Bäckereien immer noch manuelle Inspektionen ein, um festzustellen, ob die Produkte die optischen Erwartungen erfüllen.
Vor 30 oder mehr Jahren war eine manuelle Inspektion in Bäckereien sinnvoller, da dort Produkte in kleineren Mengen hergestellt wurden als in heutigen Betrieben mit hohem Durchsatz. Auch der Zugang zu Experten für die Qualitätssicherung beim Backen war damals anders. Dennoch stellt es Bäckereien vor mehrere Herausforderungen, sich ausschließlich auf manuelle Inspektionen zu verlassen — insbesondere im Hinblick auf die Steuerung des Produktionsprozesses.
Die Ofensteuerung erfordert schnelle Entscheidungen
In den meisten Großbäckereien gelangen die Produkte in einzelnen Segmenten oder Gassen in den Ofen. Innerhalb des Ofens und über diesen Gassen befinden sich einzelne Heizelemente, die vom Produktionsmitarbeiter gesteuert werden. Er überwacht, ob die Produkte über die gesamte Bandbreite gleichmäßig gebacken werden.
Viele Bäckereien verfolgen bei der Steuerung der Ofenleistung einen reaktionären Ansatz. Wenn ein Inspektor in der Verarbeitungshalle feststellt, dass Produkte am Ende der Kühlphase zu dunkel oder zu hell gebacken werden, ist es leider zu spät, um Prozessanpassungen für diese Produkte vorzunehmen.
Wie bei allen Maschinen können Industrieöfen im Laufe der Zeit von den Spezifikationen abweichen. Die Betriebsumgebung — einschließlich Temperatur, Luftfeuchtigkeit und sogar Vibrationen innerhalb der Anlage — spielt ebenfalls eine Rolle für den Backvorgang und die Ofenleistung. Sich ausschließlich auf den Produktionsmitarbeiter oder Produktinspektor vor Ort zu verlassen, um in Sekundenbruchteilen die notwendigen Entscheidungen zu treffen, um sicherzustellen, dass qualitativ hochwertige Produkte von Mitarbeiter zu Mitarbeiter zu verwalten sind, und das sogar innerhalb derselben Schicht.
Automatisierte visuelle Inspektionstechnologien verbessern die Prozesskontrolle
In ihren Anfängen waren Inline-Technologien für die visuelle Inspektion — wie die Q-Bake Vision-Inspektionssystem — wurden verwendet, um Endprodukte vor dem Verpacken zu messen, was dazu beitrug, objektive Daten zur Verbesserung des Qualitätssicherungsprogramms einer Bäckerei heranzuziehen.
In den letzten Jahren begannen Backunternehmen jedoch, verschiedene Möglichkeiten in Betracht zu ziehen, wie visuelle Inspektionstechnologie dazu beitragen könnte, den Kreislauf der Qualitätskontrolle zu schließen. Mit der visuellen Inspektion des Endprodukts konnten die Ergebnisse des Produktionsprozesses zwar genau bewertet werden, doch das Unternehmen konnte nicht ermittelt werden warum sie haben die Ergebnisse bekommen.
Dieser Mangel an Informationen führte zur Entwicklung einer neuen Kategorie von visuellen Inspektionstechnologien namens Bildverarbeitende Prozesssteuerung Systeme (PVC).
VPC-Systeme werden in der Regel in wichtigen Phasen des Produktionsprozesses installiert, z. B. vor und nach dem Ofen. Datenvisualisierung und Feedback in Echtzeit in Verbindung mit den Prozessmaschinen können automatisch dazu beitragen, die Prozessleistung konstant zu halten. Die Verwendung mehrerer VPC-Systeme ermöglicht es, verschiedene Produktionsphasen in Echtzeit zu überwachen und bei Bedarf zu reagieren, um Probleme zu beheben, die zu fehlerhaften Endprodukten führen. Diese Lösung ist unverzichtbar für die Entwicklung einer „intelligenten Fertigungslinie“, in der Bäcker und Bediener datengestützte Produktionsentscheidungen treffen und ihre Auswahl anhand ihrer endgültigen Produktanalyse überprüfen können.
Den Kreis der Ofenleistungssteuerung schließen
Unter der Annahme, dass bei der Teigform- und Gärung die visuellen Standards eingehalten werden (was auch mit VPC-Systemen möglich ist), kann die Backfarbe jedes Produkts mithilfe eines weiteren Sichtkontrollpunkts am Ofenausgang überwacht werden.
Wenn das System im Laufe der Zeit eine Veränderung der Backfarbe feststellt — in der Regel anhand der Farbe der äußeren Kruste des Endprodukts —, kann es den Produktionsmitarbeiter darauf hinweisen, ob eine bestimmte Spur oder Sammlung von Spuren möglicherweise angepasst oder repariert werden muss. Da die Inspektionsmethode die Produkte in Echtzeit analysiert, kann der Bediener außerdem anhand des Zeitplans der Daten feststellen, ob ein Protokoll zur Anpassung seiner Prozesse zur routinemäßigen Überprüfung der Ofenleistung erforderlich ist.
Es ist auch möglich, ein Real-Time Oven Feedback-Modul in die Steuersoftware eines Ofens zu integrieren, das anhand der gemessenen Backfarbe die Ofeneinstellungen automatisch anpasst, wie in Abbildung 2 dargestellt.
Einsparungen durch weniger Abfallstapel dank visueller Prozesssteuerung
Ein Kekshersteller, der sechs Produktionslinien betreibt, hat ein manuelles Inspektionsprotokoll, bei dem das Personal nach dem Abkühlen alle 15 bis 20 Minuten Probenkekse entfernt. Leider weist diese Anlage einen hohen Abfallanteil auf (~ 25% der Gesamtmenge der zurückgewiesenen Waren waren auf falsche Werksvorschriften zurückzuführen). Ungefähr ein Drittel dieses Werts (9,1%) war ausdrücklich auf eine ungenaue Backtemperatur zurückzuführen. Dieser Wert entspricht etwa 40.600 kg verschwendetem Produkt über einen Zeitraum von sechs Monaten.
Nach der Integration der visuellen Inspektion: Durch die 100-prozentige Überwachung der Produkte, die den Ofen verlassen, in Echtzeit konnte das Produktionsteam des Unternehmens viel schneller reagieren und die Ofentemperaturen anpassen, wenn es im Laufe des Tages zu Schwankungen kam.
Im Laufe der Zeit reduzierte die Bäckerei den Schrottabfall um 8,7% (die restlichen 0,4% der Abfälle fielen während des Systemintegrationsprozesses an), was einer Materialeinsparung von insgesamt 38.800 kg entspricht. Basierend auf diesen Zahlen entsprechen diese Einsparungen bei durchschnittlichen Kekskosten von 1,22$ innerhalb von sechs Monaten fast 47.000$ (38.300 x 1,22$ = 47.336$) — und eine jährliche Ersparnis von 94,6K $. Diese Einsparungen tragen nur zur Verringerung der Produktverschwendung bei. Die Möglichkeit, datengestützte Entscheidungen über die Ofentemperatur zu treffen, half dem Unternehmen auch, Energiekosten zu sparen.
Produktqualität und Konsistenz sorgen für stärkere Marken
Backmarken haben eine Lösung, um sicherzustellen, dass alle Produkte Charge für Charge mit Hilfe automatisierter optischer Inspektionslösungen die visuellen Markenstandards einhalten. Weitere Informationen zu Technologien für automatisierte visuelle Inspektionen finden Sie unter kontaktiere uns noch heute!
