Εφαρμογή της RFID στη βιομηχανία τροφίμων

Διαδικασία παραγωγής σοκολάτας

Η διαδικασία παραγωγής της σοκολάτας σάντουιτς είναι κάπως περίπλοκη. Το πρώτο βήμα είναι η λεγόμενη χύτευση με έγχυση καλουπιού, όπου τα καλούπια τοποθετούνται χαλαρά στην αλυσίδα εφοδιασμού και το "ταξίδι τους στο πάτωμα παραγωγής" αρχίζει. Τα καλούπια θα ξεκινήσουν το ταξίδι τους κινούμενοι κατά διαστήματα ή συνεχώς ανάλογα με τη λειτουργία της εφοδιαστικής αλυσίδας.

Μόλις το καλούπι θερμανθεί επαρκώς με ζεστό αέρα ή υπέρυθρες ακτίνες, η πρώτη μηχανή εναπόθεσης χύνει μια ακριβή ποσότητα σιροπιού σοκολάτας στο καλούπι για να παράγει το κέλυφος της καραμέλας. Στη συνέχεια, το καλούπι ανακινείται για να κατανεμηθεί ομοιόμορφα το σιρόπι, εξαλείφοντας τις φυσαλίδες αέρα. Στη συνέχεια, η φόρμα αναποδογυρίζεται για να διαχωριστεί το κέλυφος της σοκολάτας από τη φόρμα ενώ κρυώνει. Το λεγόμενο κέλυφος σοκολάτας αφήνεται στο δοχείο ψύξης για να σκληρύνει.

Το δεύτερο βήμα της γραμμής έκχυσης παρέχει τυπικές γεμίσεις όπως βουτυρωμένα αμύγδαλα ή μαλακό σιρόπι. Η αρχή είναι η ίδια: θερμότητα, γέμισμα, ψύξη. Η λεία βάση της καραμέλας σοκολάτας - ή "καπάκι"; - δημιουργείται λιώνοντας και αφαιρώντας το περιττό σιρόπι, και τελικά ψύχοντας το. Στο τέλος της γραμμής παραγωγής, η καραμέλα ξεφλουδίζεται από το καλούπι χτυπώντας απαλά το πίσω μέρος του καλουπιού με ένα σφυρί αέρα. Ο μεταφορικός ιμάντας φέρνει το τελικό προϊόν στη γραμμή συσκευασίας, ενώ τα καλούπια αφήνονται στον κύκλο παραγωγής της σοκολάτας. Αποστέλλονται στο σταθμό μεταφοράς καλουπιών για να αφαιρέσουν τα υπολείμματα και να γίνουν νέα άδεια καλούπια για χρήση. Ολόκληρο το σύστημα ελέγχεται από PLC και σερβοκινητήρες και τερματικά ελέγχου υπολογιστή ή τερματικά εξυπηρέτησης πελατών που είναι συνδεδεμένα με τον κεντρικό διακομιστή βρίσκονται σε κάθε μηχανή έκχυσης.

Όλα τα καλούπια είναι ορατά με μια ματιά

Λαμβάνοντας υπόψη ότι οι διαδικασίες και οι ακολουθίες πολλών βιομηχανιών παραγωγής βελτιστοποιούνται και διαχειρίζονται από αναμεταδότες RFID χωρίς επαφή (tags), η WDS αποφάσισε επίσης να εισαγάγει αυτήν την καινοτόμο τεχνολογία NFC (Near Field Communication) στη γραμμή παραγωγής προϊόντων καραμέλας.

Για να ολοκληρωθεί αυτό το έργο, χιλιάδες πλαστικές παλέτες στο εργαστήριο παραγωγής εξοπλίστηκαν με ετικέτες RFID. Οι κεφαλές ανάγνωσης-εγγραφής στη γραμμή παραγωγής, καθώς και τα απομακρυσμένα συστήματα συλλογής δεδομένων στην αποθήκη και τους χώρους παραγωγής, είναι μόνιμα εγκατεστημένα, έτσι ώστε κάθε καλούπι να μπορεί να παρακολουθείται αποτελεσματικά από τον κεντρικό σταθμό ελέγχου κατά τη λειτουργία του συστήματος. Τα συστήματα RFID προσανατολισμένα στη βάση δεδομένων εξασφαλίζουν τη βέλτιστη παρακολούθηση καλουπιών και προϊόντων κατά τη διάρκεια της παραγωγικής διαδικασίας, εκτός από τη βελτιστοποίηση των διαδικασιών και τη βοήθεια στην ανάλυση δεδομένων παραγωγής.

Οι ειδικοί RFID από το Mulheim της Γερμανίας ενσωμάτωσαν τις κεφαλές ανάγνωσης-εγγραφής του IFAST στο σύστημα fieldbus μέσω της μονάδας εισόδου/εξόδου BL ident, έτσι ώστε το σύστημα ελέγχου WDS να μπορεί να βλέπει τα πιο πρόσφατα δεδομένα ανά πάσα στιγμή για να επιτύχει παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο . Οι κεφαλές ανάγνωσης/εγγραφής εγκαθίστανται σε σταθμούς μεταφοράς καλουπιών και μηχανήματα έκχυσης/καθίζησης και προαιρετικά σε ζύγιση και άλλους συνδέσμους ελέγχου.

Όλα τα δεδομένα που συλλέγονται από το σύστημα ελέγχου μεταδίδονται στην τοπική βάση δεδομένων του εργοστασιακού διακομιστή, όπου αποθηκεύονται δεδομένα σε πραγματικό χρόνο όλων των καλουπιών σε όλο τον κύκλο παραγωγής. Οι πληροφορίες παράγονται συγχρονισμένα μέσω του διακομιστή και χρησιμοποιούνται για τη συνολική διαχείριση και παρακολούθηση του καλουπιού. Ένα πλήρες σύστημα RFID περιλαμβάνει όχι μόνο σημεία ανάγνωσης στον εξοπλισμό παραγωγής, αλλά και κεφαλές ανάγνωσης στο σταθμό καθαρισμού καλουπιών και κεφαλές ανάγνωσης στο σύστημα αποθήκευσης. Σύμφωνα με τις επιθυμίες του πελάτη, η WDS επέτρεψε σε ένα τρίτο μέρος να εξοπλίσει εκ των υστέρων το παλιό του σύστημα με προϊόντα IFAST RFID.

Δεδομένα υψηλής προστιθέμενης αξίας

Σήμερα, το σύστημα RFID του IFAST διασφαλίζει ότι η βάση δεδομένων κεντρικού διακομιστή κάθε συσκευής WDS περιέχει πολύτιμες πληροφορίες που μπορούν να χρησιμοποιήσουν για τη βελτιστοποίηση της εργοστασιακής παραγωγής και της ποιότητας των προϊόντων. Οι πιθανές εφαρμογές για ομάδες δεδομένων είναι ευρείας κλίμακας, συμπεριλαμβανομένης της βελτιστοποίησης της εφοδιαστικής. Με ένα απαλό κλικ του ποντικιού, το σύστημα μπορεί να εμφανίσει τη θέση οποιουδήποτε καλουπιού σε πραγματικό χρόνο ή την τροχιά λειτουργίας του σε ολόκληρη τη γραμμή συναρμολόγησης. Με αυτόν τον τρόπο, οι πιθανές πηγές σφαλμάτων μπορούν εύκολα να στοχευθούν.

Εφαρμογή της RFID στη βιομηχανία τροφίμων

Από αυτό μπορούν επίσης να προσδιοριστούν δεδομένα για την παραγωγή. Για παράδειγμα, το σύστημα μπορεί να ανιχνεύσει υπερβολική περιεκτικότητα σε υπολείμματα σε ένα μόνο καλούπι ή ακόμα και σε μια ολόκληρη ομάδα καλουπιών και στη συνέχεια να τα ταξινομήσει αυτόματα. Μια άλλη εφαρμογή είναι η δυνατότητα σύγκρισης των χαρακτηριστικών παραγωγής σετ καλουπιών και συγκεκριμένων παρτίδων.

Η ομάδα δεδομένων είναι επίσης πολύ χρήσιμη για τον ποιοτικό έλεγχο και την επίβλεψη υγιεινής εντός του εργοστασίου, ειδικά όσον αφορά τη διαχείριση ποιότητας. Το σύστημα μπορεί εύκολα να αναγνωρίσει εάν η τρέχουσα διαδικασία παραγωγής είναι καθαρή ή όχι.Επί του παρόντος, το σύστημα μπορεί να παρακολουθεί τις διαδικασίες παραγωγής από κοντινή απόσταση, όπως η ώθηση καλουπιών συλλογικά στους καταψύκτες ή η αντικατάσταση των καλουπιών με ειδικά δοκιμαστικά καλούπια κατά τη λειτουργία του συστήματος, όλα αυτά χάρη στην τεχνολογία RFID. Εάν το καλούπι που εισάγεται δεν είναι κατάλληλο για την τρέχουσα παραγωγική διαδικασία, το σύστημα εκδίδει αμέσως μια ειδοποίηση. «Ταχεία» Η αλλαγή προϊόντος είναι επίσης δυνατή με αυτήν την τεχνολογία: καθώς τα παλιά καλούπια επιλέγονται, νέα καλούπια εισάγονται στο σύστημα. Ακόμη και συστήματα παραγωγής στα οποία τα σύνολα καλουπιών αναμειγνύονται τυχαία είναι δυνατά, αυξάνοντας έτσι την ευελιξία της παραγωγής.

win-win

"Μεταξύ μιας σειράς ανταγωνιστικών παρόμοιων προϊόντων, τελικά επιλέξαμε την IFAST. Το σύστημα BL ident παρέχει υλικό με τυποποιημένες διεπαφές κατάλληλες για βιομηχανικές εγκαταστάσεις." εξηγεί ο Bernd Plies, επικεφαλής ηλεκτρολογίας και τεχνολογίας αυτοματισμού στο WDS, " Η επιλογή μας να συνδυάσουμε το σύστημα RFID με συστήματα διαύλου όπως τα Profibus, DeviceNet και modbus IP, τα διάφορα πρωτόκολλα διαύλου που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος στις αίθουσες παραγωγής μας, ήταν επιτυχής και είναι επίσης κατάλληλη για μελλοντικά συστήματα διαύλου.» Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας είναι ότι οι κεφαλές Read-write έχουν ευρείες προοπτικές εφαρμογής στον βιομηχανικό τομέα.

Όπως ήταν αναμενόμενο, η ενοποίηση του συστήματος εντός του εργοστασίου ήταν έτοιμη να ξεκινήσει και δεν εντοπίστηκαν προβλήματα. "Το σύστημα λειτούργησε πολύ ομαλά και ομαλά," Υπενθύμισε το Plies. "Όλα τα στοιχεία ενσωματώθηκαν γρήγορα στην πρώτη εφαρμογή WDS και πραγματοποιήθηκε ο εντοπισμός σφαλμάτων του Βήματος 7. Θα προέκυπταν ένα ή δύο προβλήματα, αλλά η επικοινωνία μέσω τηλεφώνου ήταν γρήγορη. Όλα λύθηκαν."

Σύμφωνα με την Plies, ένα άλλο πλεονέκτημα αυτού του έργου είναι η στενή συνεργασία μεταξύ των δύο εταιρειών: "Η συνεργασία με την IFAST είναι πάντα εποικοδομητική." Οι τεχνικοί της IFAST είναι καινοτόμοι και προσπαθούν να μετατρέψουν τις προσδοκίες των πελατών απευθείας στην πράξη ή να αναπτύξουν εναλλακτικές λύσεις. «Ωφελούμαστε πολύ από τη διατήρηση στενής επαφής με το προσωπικό Ε&Α στο IFAST», προσθέτει ο Plies.