Qualität beim Verpacken von Pflanzenschutzmitteln sichern

Bei BASF kommen in den Abfüll- und Verpackungslinien für flüssige Pflanzenschutzprodukte modernste Systeme in automatisierten Prozessen zum Einsatz. Verantwortlich für diese intelligenten Technologien ist Eric Fritsche. Als Prozessmanager koordiniert er die Digitalisierung aller Schritte von der Abfüllung bis zur Endverpackung und Palettierung. Bei der Qualitätskontrolle vertraut er auf die Systeme des Anbieters Wipotec.

Schon seit Jahren sind dynamische Wägesysteme des Anbieters in verschiedenen Produktionsstätten des Chemiekonzerns im Einsatz: als Wäge-Kits in Abfüllsysteme integriert oder als Standalone-Kontrollwaagen, für Flüssigkeiten und Feststoffe, Flaschen, Kanister und Säcke, von handlichen Gebinden bis Schwerlastanwendungen. Die Präzision und Zuverlässigkeit der Systeme überzeugen. Deshalb wurde den Ingenieuren des Anbieters auch eine neue Herausforderung beim Chemiekonzern anvertraut: die Qualitätssicherung der Verschlüsse.

Die Kanister und Flaschen mit flüssigen Pflanzenschutzprodukten hält am Ende der Landwirt in den Händen, weshalb der Chemiekonzern größten Wert auf deren Qualität und Originalität legt. In der Produktion muss also sichergestellt werden, dass der Deckel auf jedem einzelnen Gebinde verschlossen und versiegelt ist. „Der Einsatz der Kamerasysteme hilft uns schnell und einfach sicherzustellen, dass die Kappe in einem einwandfreien Zustand die Produktion verlässt“, sagt Fritsche.

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Verschlossen, versiegelt – verifiziert?

Zunächst sollte geprüft werden, ob die Kappen korrekt sitzen und die Originalitätsverschlüsse vorhanden sind. Das Mittel der Wahl war eine optische Inspektion per Kamera – gängige Praxis. Doch eine Kamera allein reicht nicht aus. Zu beachten sind:

• Halterungen mit reproduzierbarer Höhen- und Winkelverstellung,
• artikelbasierte Parameter für die Belichtung,
• Signalaustausch mit der Prozessstrecke,
• Produkttransport und Geschwindigkeit,
• Ausschleusung mit Gegenkontrolle,
• Bedienoberflächen,
• Schnittstellen und Anbindung an übergeordnete Systeme.

All diese Faktoren beeinflussen die Zuverlässigkeit der Inspektion, die Dauer von Rüstzeiten und die Akzeptanz durch die Bediener. Fritsche berichtet: „Wir haben zunächst selbst Ansätze entwickelt. Die Schwierigkeiten lagen dabei in den Schnittstellen, Bedienoberflächen und der Integration. Wipotec löste diese durch die Vereinigung aller Module in einem einzigen System.“

360°-Kontrolle für 100 % Qualität

Der offensichtlichste Vorteil des Inspektionssystems liegt in dessen eigentlicher Aufgabe. Die speziell für diese Anwendung entwickelte Optik erfasst von oben eine 360°-Ansicht des Deckels. Dieses Bild wird von der Software ausgewertet, wodurch in einem Schritt alle Parameter geprüft werden: Ist die Kappe in einwandfreiem Zustand? Sitzt die Kappe richtig? Wurde die Kappe tief genug verschraubt? Ist der Siegelring verschlossen?

Abweichende Produkte schleust das System aus. „Dadurch stellen wir sicher, dass wir ausschließlich Produkte in den Markt bringen, die einwandfrei verschlossen sind“, erklärt Fritsche und betont dabei auch die Wichtigkeit der vom System zur Verfügung gestellten Datenanalyse, die es ihm ermöglicht, diese absolute Sicherheit nachzuweisen: „Wir können nachhaltig Qualität sicherstellen.“

Benutzerfreundlichkeit und Artikelwechsel

Basis für das System ist die Gewichtskontrolle, die genau wie alle anderen Aufgaben voll in die Einheit integriert ist. Aus diesem Zusammenspiel auf einer Bedienoberfläche ergeben sich für Fritsche und sein Team viele weitere Vorteile: „Es ist selbsterklärend, die Bediener kommen schnell damit klar, wir haben wenig Schulungsaufwand und kaum Rückfragen aus der Mannschaft“.

Wird die Linie auf ein anderes Produkt umgestellt, lädt der Bediener lediglich den entsprechenden Artikel und schon sind alle definierten Parameter eingestellt. Die aufwendige und fehleranfällige Justierung entfällt komplett: „Wir minimieren dadurch massiv die Rüstzeiten.“

Integration und Datenaustausch

Das Zeitfenster war eng. Drei Tage standen für Installation und Inbetriebnahme zur Verfügung. Auch hier bewährte sich der vollintegrierte Ansatz des Anbieters: „Wir konnten direkt fehlerfrei produzieren“, erinnert sich Fritsche. „Durch die Kombination der Anforderungen ist es möglich, schnell und kompakt zu integrieren.“ Im Vergleich zum Einsatz von Einzelkomponenten spart der Chemiekonzern nämlich auch noch wertvollen Raum in der Linie, wie Fritsche berichtet.

Die vertikale Integration erfolgte per standardisierter OPC-UA-Schnittstelle. Darüber kommuniziert das übergeordnete MES mit dem Inspektionssystem. Dem Chemiekonzern steht dadurch die Möglichkeit offen, die Anlage zu skalieren und weitere Module ohne zusätzlichen Entwicklungsaufwand einzubinden.

Ein Schritt nach dem anderen

Die gute Erfahrung aus der jahrelangen Zusammenarbeit mit dem Anbieter bestätigt sich für den Chemiekonzern also in diesem neuartigen Projekt. Praktisch für Fritsche, dass auch Service und Wartung nach wie vor aus einer Hand kommen: „Wir haben kurze Reaktionszeiten, bekommen schnell Hilfe und pragmatische Lösungsansätze.“
Darauf lässt sich aufbauen: „Wir legen viel Wert auf unsere Qualitätsanforderungen und entwickeln sie kontinuierlich weiter“, erzählt Fritsche. Zusätzlich zu den Prüfsystemen für Gewicht und Verschluss arbeiten beide zusammen an einer Lösung für die Etikettierung:

• Anwesenheitsprüfung,
• Untermischungskontrolle,
• Positionierung,
• saubere und faltenfreie Applikation,
• Verifizierung der Lesbarkeit von Text und Codes.

Bei einer Vielfalt von mehr als 4.000 unterschiedlichen Etiketten ist eine einfache Umstellung der Artikelparameter der Schlüssel zu Effizienz und Sicherheit. Genau wie bei der Kappenkontrolle greift hier der vollintegrierte Ansatz des Anbieters.