Zastosowanie RFID w przemyśle spożywczym

Proces produkcji czekolady

Proces produkcji czekolady kanapkowej jest nieco skomPlikowany. Pierwszym krokiem jest tak zwane formowanie wtryskowe, w którym formy są luźno umieszczane w łańcuchu dostaw i rozpoczyna się ich „podróż na halę produkcyjną”. Formy rozpoczną swoją podróż, poruszając się okresowo lub ciągle, w zależności od działania łańcucha dostaw.

Po wystarczającym podgrzaniu formy gorącym powietrzem lub promieniami podczerwonymi, pierwsza maszyna do osadzania wlewa do formy precyzyjną ilość syropu czekoladowego, aby wyprodukować skorupkę cukierka. Następnie forma jest potrząsana, aby równomiernie rozprowadzić syrop, eliminując pęcherzyki powietrza. Następnie forma jest odwracana do góry nogami, aby oddzielić skorupkę czekoladową od formy podczas chłodzenia. Tak zwana skorupka czekoladowa jest pozostawiana w pojemniku chłodzącym do stwardnienia.

Drugi etap linii nalewania zapewnia typowe nadzienia, takie jak migdały w maśle lub miękki syrop. Zasada jest taka sama: podgrzewaj, napełniaj, schładzaj. Gładka podstawa cukierków czekoladowych - lub „pokrywka” - powstaje przez roztopienie i usunięcie nadmiaru syropu, a następnie jego schłodzenie. Pod koniec linii produkcyjnej cukierki są wyjmowane z formy poprzez delikatne uderzanie w tył formy młotkiem pneumatycznym. Taśmociąg transportuje gotowy produkt do linii pakującej, podczas gdy formy pozostają w cyklu produkcji czekolady. Są one wysyłane do stacji transferu form w celu usunięcia pozostałości i stają się nowymi pustymi formami do użytku. Cały system jest sterowany przez PLC i serwomotory, a terminale sterujące PC lub terminale obsługi klienta podłączone do centralnego serwera znajdują się w każdej maszynie nalewającej.

Wszystkie formy są widoczne na pierwszy rzut oka

Biorąc pod uwagę, że procesy i sekwencje wielu branż produkcyjnych są optymalizowane i zarządzane przez bezkontaktowe transpondery RFID (tagi), WDS zdecydowało się wprowadzić tę innowacyjną technologię NFC (Near Field Communication) również do swojej linii produkcyjnej wyrobów cukierniczych.

Aby ukończyć ten projekt, tysiące plastikowych palet w warsztacie produkcyjnym zostało wyposażonych w tagi RFID. Głowice odczytu i zapisu na linii produkcyjnej, a także zdalne systemy zbierania danych w magazynie i obszarach produkcyjnych, są zainstalowane na stałe, dzięki czemu każda forma może być skutecznie śledzona przez centralne stanowisko sterowania podczas działania systemu. Systemy RFID zorientowane na bazę danych zapewniają optymalne śledzenie form i produktów podczas procesu produkcyjnego, a także optymalizują procesy i pomagają w analizie danych produkcyjnych.

Eksperci RFID z Mulheim w Niemczech zintegrowali głowice odczytu i zapisu IFAST z systemem magistrali polowej za pośrednictwem modułu BL ident I/O, dzięki czemu system sterowania WDS może w każdej chwili przeglądać najnowsze dane, aby uzyskać monitorowanie w czasie rzeczywistym. Głowice odczytu i zapisu są instalowane na stacjach transferu form i maszynach do nalewania/osadnictwa, a opcjonalnie na łączach ważących i innych łączach sterujących.

Wszystkie dane zebrane przez system sterowania są przesyłane do lokalnej bazy danych serwera fabrycznego, w której przechowywane są dane w czasie rzeczywistym ze wszystkich form w całym cyklu produkcyjnym. Informacje są generowane synchronicznie przez serwer i wykorzystywane do ogólnego zarządzania i śledzenia formy. Kompletny system RFID obejmuje nie tylko punkty odczytu na sprzęcie produkcyjnym, ale także głowice odczytu na stacji czyszczenia form i głowice odczytu w systemie magazynowym. Zgodnie z życzeniem klienta, WDS pozwolił osobie trzeciej na doposażenie swojego starego systemu w produkty IFAST RFID.

Dane o wysokiej wartości dodanej

Obecnie system RFID IFAST zapewnia, że baza danych centralnego serwera każdego urządzenia WDS zawiera cenne informacje, których można użyć do optymalizacji produkcji fabrycznej i jakości produktu. Możliwe zastosowania puli danych są szerokie, w tym optymalizacja logistyki. Za pomocą delikatnego kliknięcia myszką system może wyświetlić w czasie rzeczywistym położenie dowolnej formy lub jej trajektorię ruchu na całej linii montażowej. W ten sposób można łatwo namierzyć potencjalne źródła błędów.

Zastosowanie RFID w przemyśle spożywczym

Na tej podstawie można również określić dane specyficzne dla produkcji. Na przykład system może wykryć nadmierną zawartość pozostałości w pojedynczej formie lub nawet całej grupie form, a następnie automatycznie ją posortować. Innym zastosowaniem jest możliwość porównania charakterystyk produkcyjnych zestawów form i konkretnych partii.

Pula danych jest również bardzo przydatna w kontroli jakości i nadzorze higieny w fabryce, szczególnie w zakresie zarządzania jakością. System może łatwo określić, czy bieżący proces produkcyjny jest czysty, czy nie.Obecnie system może śledzić procedury produkcyjne z bliskiej odległości, takie jak zbiorcze wpychanie form do zamrażarek lub wymiana form na specjalne formy testowe podczas pracy systemu, wszystko dzięki technologii RFID. Jeśli włożona forma nie nadaje się do aktualnie trwającego procesu produkcyjnego, system natychmiast wysyła alert. Dzięki tej technologii możliwa jest również „szybka” zmiana produktu: gdy stare formy są wybierane, nowe formy są wkładane do systemu. Możliwe są nawet schematy produkcji, w których zestawy form są losowo mieszane, co zwiększa elastyczność produkcji.

win-win

„Spośród wielu konkurencyjnych podobnych produktów ostatecznie wybraliśmy IFAST. System BL ident zapewnia sprzęt ze standardowymi interfejsami odpowiednimi dla obiektów przemysłowych” — wyjaśnia Bernd Plies, szef inżynierii elektrycznej i technologii automatyki w WDS. Nasz wybór połączenia systemu RFID z systemami magistrali, takimi jak Profibus, DeviceNet i modbus IP, różnymi protokołami magistrali obecnie używanymi w naszych halach produkcyjnych, okazał się sukcesem i nadaje się również do przyszłych systemów magistrali”. Innym ważnym czynnikiem jest to, że głowice odczytu i zapisu mają szerokie perspektywy zastosowania w przemyśle.

Zgodnie z oczekiwaniami integracja systemu w fabryce była gotowa do uruchomienia i nie wykryto żadnych problemów. „System działał bardzo sprawnie i bezproblemowo”, wspomina Plies. „Wszystkie komponenty zostały szybko zintegrowane z pierwszą aplikacją WDS, a debugowanie kroku 7 zostało zrealizowane. Pojawił się jeden lub dwa problemy, ale komunikacja przez telefon była szybka. Wszystko zostało rozwiązane”.

Według Pliesa kolejną zaletą tego projektu jest ścisła współpraca między dwiema firmami: „Współpraca z IFAST jest zawsze konstruktywna”. Technicy IFAST są innowacyjni i starają się przekładać oczekiwania klientów bezpośrednio na praktykę lub opracowywać alternatywy. „Wiele zyskujemy na utrzymywaniu bliskiego kontaktu z personelem badawczo-rozwojowym w IFAST” — dodaje Plies.