Potravinářský průmysl zvyšuje standardy kvality díky řešením počítačového vidění Cognex

Od potravinářského průmyslu, až po výrobu kosmetiky a farmaceutický průmysl, jsou průmyslové standardy stále přísnější a zákazníci stále citlivější. Společnost Cognex vyvinula technologie k zamezení rizika stahování produktů z trhu a snižování souvisejících nákladů.

Stahování produktů z trhu znamená nejen ohrožení ziskovosti společnosti z důvodu náhlého poklesu tržeb nebo příliš vysokých logistických nákladů na stahování a nahrazování dotčených produktů. Může také dlouhodobě poškodit společnost ztrátou důvěry zákazníků a souvisejícího pracně získaného tržního podílu.

Velká stahování produktů v poslední době v potravinářském sektoru slouží tomuto průmyslu jako další připomínka, jak důležitá je kvalita v procesu výroby a balení a jak zásadní význam má zavedení efektivního systému pro zajištění vysledovatelnosti produktů. Společnost Cognex Corporation, přední světový dodavatel průmyslových systémů počítačového vidění, nabízí řešení počítačového vidění a systémy pro čtení čárového kódu určené pro výrobu, balení a logistiku, s jejichž přispěním je možné předcházet rozsáhlým stahováním produktů z trhu, nebo přinejmenším udržet související náklady na minimu.

Zejména aspekty řízení alergenů, kvality produktu, inspekce umístění, inspekce balení a komplexní vysledovatelnost mají zásadní význam pro každého výrobního technika a výrobního manažera. Produktovou řadu společnosti Cognex pro potravinářský průmysl tvoří vyspělé systémy počítačového vidění z nerezové oceli s barevnými identifikačními systémy, inspekčními senzory a vysoce efektivními čtečkami 1D a 2D čárových kódů.

Řešení pro širokou paletu aplikací

Při výrobě čokolády jsou to zejména spodní strany plastových forem, v nichž čokoládová směs chladne, které jsou vystaveny vysoké míře namáhání a systémového opotřebení. To je důvodem, proč jistý dobře známý výrobce čokolády využívá 3D laserový profilový senzor Cognex DS1300 pro kontrolu svých plastových forem, které se mohou během výrobního procesu poškodit. Systém automaticky monitoruje opotřebení forem a včas detekuje jakákoli poškození.

Jiné problémy vznikají například u balení sušenek. Oplatky Manner s oříškovou náplní, známé taky jako „napolitánky“, jsou úspěšným produktem po celém světě. Pro udržení jejich pozice v citlivém a silně konkurenčním prostředí je důležité zajišťovat kvalitu produktu. Se systémem počítačového vidění Cognex In-Sight výrobce našel řešení 100% spolehlivé kontroly balení při výrobní rychlosti až 400 balení za minutu. Tento systém lze flexibilně nastavit pro různé varianty produktu a navíc jsou jeho obsluha a programování velmi snadné. Nové inspekční stanice rovněž přispívají k mnohem větší plynulosti výrobního procesu jako celku – v třísměnném provozu a šest dnů v týdnu – a minimalizovat počet vyřazených balení z důvodu výrobních vad.

Balicí firmy také usilují o „nulovou chybovost“ u svých systémů pro balení produktů. Například stroj na balení sáčků ve společnosti Knorr již zabalil miliony produktů Knorr Fix – vždy v souladu s nejnovějšími technickými a potravinářsko hygienickými požadavky. Iniciativa TPM (Total Productive Maintenance) společnosti Knorr umožnila nejen udržování úrovně jejího výkonu, ale také její zvyšování v průběhu let. Souvisejícím počinem v rámci tohoto vylepšování byla instalace inteligentního systému počítačového vidění společnosti Cognex, tvořeného kamerou In-Sight Micro a softwarem In-Sight Explorer s technologií rozpoznávání vzorů PatMax, která má zajišťovat 100% kontrolu těsnosti vyráběných sáčků.

Algoritmy zpracování obrazu s dokonalou spolehlivostí

Použití algoritmu PatMax otevírá uživatelům možnosti mimořádně spolehlivé a vysoce přesné kontroly. Na rozdíl od korelace pixelů na bázi mřížky pracuje tento software se základními geometrickými strukturami objektu, podobně jako u konstrukce s využitím CAD. Nejprve se identifikují a izolují klíčové individuální prvky objektu, jako jsou hrany, rozměry, tvary, úhly, oblouky a stínování. Následně jsou porovnány prostorové vztahy mezi těmito klíčovými prvky u „naučeného“ snímku se snímkem skutečnosti. Díky analýze geometrických informací z prvků a prostorových vztahů je pozice objektu jednoznačně stanovena s dokonalou přesností. Souběžné přezkoumání kontur a struktury snímku objektu eliminuje vliv proměnlivého osvětlení a poměru kontrastů. Algoritmus PatMax proto není nijak ovlivněný pozicí, orientací a změnami měřítka objektu.

Vysledovatelnost šetří reálné náklady

Průmyslové prostředí může mít nepříznivý vliv na kvalitu čárových kódů. Kvalita kódu může být špatná a snímače mohou mít problém spolehlivě skenovat obtížně čitelné kódy. Například v pivovaru Warsteiner jsou štítky na pivních sudech většinou promočené a svraštělé. Podle velikosti sudů se mohou lišit také vzdálenosti ke snímači čárového kódu. Vzhledem k těmto výzvám byl nasazen algoritmus 2DMax+, technologie automatického zaostřování s tekutými čočkami a řiditelné a v provozu vyměnitelné červené osvětlení snímače DataMan, což přineslo nárůst úspěšnosti čtení z 92 % na 100 %.

Díky napevno montovaným nebo mobilním snímačům čárového kódu DataMan společnosti Cognex uživatelé dosahují vyšší úrovně bezpečnosti potravin, předcházejí stahování produktů z trhu a šetří čas a peníze. Výrobci využívají zařízení DataMan například ke zřízení spolehlivých databází pro vysledovatelnost produktů od výrobce až ke spotřebiteli a naopak. Zajištění vysledovatelnosti každého produktu až ke konečnému uživateli umožňuje výrobcům potravin a nápojů, stejně jako farmaceutickým firmám nejen zajistit úroveň kvality v souladu s vysokým průmyslovým standardem a správné označování produktů alergeny, ale dokáže také zajistit efektivní stahování produktů z trhu.

Se svými řešeními pro zajištění kvality a identifikačními technologiemi naplňuje společnost Cognex klíčové požadavky potravinářského průmyslu. V tomto ohledu jsou to především osvědčené a sofistikované technologie počítačového vidění, společně s jejich nejrůznějšími nástroji a inspekčními schopnostmi, které přinášejí uživatelům četné výhody k provádění automatizovaných inspekcí v průmyslu balení potravin.

Autorka: Janina Guptill, specialistka marketingové komunikace, Cognex Germany