RFID-i rakendamine toiduainetööstuses

Šokolaadi tootmisprotsess

Võileivašokolaadi tootmisprotsess on mõnevõrra keeruline. Esimene samm on nn vormisissepritse, kus vormid paigutatakse tarneahelasse lõdvalt ja algab nende „teekond tootmispõrandale“. Vormid alustavad oma teekonda, liikudes katkendlikult või pidevalt, olenevalt tarneahela toimimisest.

Kui vorm on kuuma õhu või infrapunakiirtega piisavalt kuumenenud, valab esimene täitemasin vormi täpse koguse šokolaadisiirupit, et toota kommikoor. Seejärel loksutatakse vormi, et siirup ühtlaselt jaotuks ja õhumullid kõrvaldataks. Seejärel pööratakse vorm tagurpidi, et šokolaadikoor vormist jahtuda. Nn šokolaadikoor jäetakse jahutusnõusse kõvenema.

Valamisliini teises etapis valmistatakse tüüpilisi täidiseid, näiteks võiseid mandleid või pehmet siirupit. Põhimõte on sama: kuumuta, täida, jahuta. Šokolaadikommi sile põhi ehk „kaas“ luuakse liigse siirupi sulatamise ja eemaldamise ning lõpuks jahutamise teel. Tootmisliini lõpus kooritakse komm vormist välja, koputades vormi tagakülge õrnalt õhuvasaraga. Konveierilint toob valmistoote pakendamisliinile, samal ajal kui vormid jäetakse šokolaadi tootmistsüklisse. Need saadetakse vormide ülekandejaama jääkide eemaldamiseks ja uuteks tühjadeks vormideks. Kogu süsteemi juhivad PLC ja servomootorid ning igas valamismasinas asuvad arvuti juhtterminalid või klienditeenindusterminalid, mis on ühendatud keskserveriga.

Kõik vormid on ühe pilguga nähtavad

Arvestades, et paljude tootmisettevõtete protsesse ja järjestusi optimeeritakse ja hallatakse kontaktivabade RFID-transponderite (siltidega), otsustas WDS selle uuendusliku NFC (lähiväljaside) tehnoloogia kasutusele võtta ka oma kommitoodete tootmisliinil.

Selle projekti lõpuleviimiseks varustati tuhanded plastkaubaalused tootmistsehhis RFID-siltidega. Tootmisliini lugemis- ja kirjutamispead ning lao- ja tootmispiirkondades asuvad kaugandmete kogumissüsteemid on püsivalt paigaldatud, nii et keskne juhtimisjaam saab süsteemi töötamise ajal iga vormi tõhusalt jälgida. Andmebaasil põhinevad RFID-süsteemid tagavad vormide ja toodete optimaalse jälgimise tootmisprotsessi ajal, lisaks protsesside optimeerimisele ja tootmisandmete analüüsi abistamisele.

Saksamaalt Mülheimist pärit RFID-eksperdid integreerisid IFAST-i lugemis- ja kirjutamispead BL ident I/O mooduli kaudu väljasiinisüsteemi, nii et WDS-i juhtimissüsteem saab igal ajal vaadata uusimaid andmeid ja saavutada reaalajas jälgimist. Lugemis- ja kirjutamispead on paigaldatud vormide ülekandejaamadele ja valamis-/settemasinatele ning valikuliselt kaalumis- ja muudele juhtimisühendustele.

Kõik juhtimissüsteemi kogutud andmed edastatakse tehase serveri kohalikku andmebaasi, kus salvestatakse kõigi tootmistsükli vormide reaalajas andmed. Teave genereeritakse serveri kaudu sünkroonselt ja seda kasutatakse vormi üldiseks haldamiseks ja jälgimiseks. Täielik RFID-süsteem hõlmab lisaks tootmisseadmete lugemispunktidele ka vormide puhastusjaama lugemispäid ja salvestussüsteemi lugemispäid. Kliendi soovil lubas WDS kolmandal osapoolel oma vana süsteemi IFAST RFID-toodetega moderniseerida.

Kõrge lisandväärtusega andmed

Tänapäeval tagab IFAST-i RFID-süsteem, et iga WDS-seadme keskne serveri andmebaas sisaldab väärtuslikku teavet, mida saab kasutada tehase tootmise ja tootekvaliteedi optimeerimiseks. Andmebaaside võimalikud rakendused on laiad, sealhulgas logistika optimeerimine. Õrna hiireklõpsuga saab süsteem kuvada mis tahes vormi reaalajas asukohta või selle liikumistrajektoori kogu konveierliinil. Nii saab potentsiaalseid veaallikaid hõlpsalt sihtida.

RFID-i rakendamine toiduainetööstuses

Selle põhjal saab määrata ka tootmisspetsiifilisi andmeid. Näiteks suudab süsteem tuvastada liigse jääkide sisalduse ühes vormis või isegi terves vormide rühmas ja seejärel selle automaatselt välja sorteerida. Teine rakendus on võimalus võrrelda vormide komplektide ja konkreetsete partiide tootmisomadusi.

Andmebaas on väga kasulik ka tehase kvaliteedikontrolli ja hügieenijärelevalve jaoks, eriti kvaliteedijuhtimise osas. Süsteem suudab hõlpsalt tuvastada, kas praegune tootmisprotsess on puhas või mitte.Praegu suudab süsteem tänu RFID-tehnoloogiale jälgida tootmisprotseduure lähedalt, näiteks vormide ühist sügavkülmikutesse lükkamist või vormide asendamist spetsiaalsete testvormidega süsteemi töötamise ajal. Kui sisestatud vorm ei sobi käimasoleva tootmisprotsessi jaoks, annab süsteem kohe hoiatuse. Selle tehnoloogia abil on võimalik ka kiire tootevahetus: kui vanad vormid valitakse välja, sisestatakse süsteemi uued vormid. Võimalikud on isegi tootmisskeemid, kus vormikomplektid segatakse juhuslikult, suurendades seeläbi tootmise paindlikkust.

võit-võit

„Mitmete sarnaste konkureerivate toodete hulgast valisime lõpuks IFAST-i. BL ident süsteem pakub riistVara standardiseeritud liidestega, mis sobivad tööstusobjektidele,“ selgitab WDS-i elektrotehnika ja automatiseerimistehnoloogia juht Bernd Plies, „ „Meie valik kombineerida RFID-süsteem selliste siinisüsteemidega nagu Profibus, DeviceNet ja modbus IP – mitmesugused siiniprotokollid, mida praegu meie tootmishallides kasutatakse – oli edukas ja sobib ka tulevastele siinisüsteemidele.“ Teine oluline tegur on see, et lugemis- ja kirjutamispeadel on laialdased rakendusvõimalused tööstusvaldkonnas.

Nagu oodatud, oli süsteemi integreerimine tehases valmis ja probleeme ei leitud. „Süsteem töötas väga sujuvalt ja tõrgeteta,“ meenutas Plies. „Kõik komponendid integreeriti kiiresti esimesse WDS-i rakendusse ja 7. etapi veaotsing realiseeriti. Tekkis küll üks või kaks probleemi, kuid telefonitsi suhtlemine oli kiire. Kõik on lahendatud.“

Pliesi sõnul on selle projekti teine eelis kahe ettevõtte tihe koostöö: „IFAST-iga koostöö on alati konstruktiivne.“ IFASTi tehnikud on uuendusmeelsed ja püüavad klientide ootusi otse praktikasse rakendada või alternatiive välja töötada. „Meile on IFASTi teadus- ja arenduspersonaliga tihedas kontaktis olemisest palju kasu,“ lisab Plies.