Lebensmittelproduktion
Mit ‘Sammi‘ Fremdkörper in Lebensmitteln aufspüren
Fremdkörper in Lebensmittel können für Konsumenten gefährlich werden. Die etablierten Röntgenverfahren erkennen vor allem Metalle – Glas, Kunststoff und Holz stellen hingegen eine Herausforderung dar. Der Prototyp ‘Sammi‘ soll diese Lücke füllen.
Die neunte Ausgabe von Rockwell Automations „State of Smart Manufacturing“ Report liefert Einblicke in Trends und Herausforderungen für Hersteller. Dazu wurden über 1.500 Fertigungsunternehmen befragt, knapp 100 der befragten Unternehmen kommen aus Deutschland. ‣ weiterlesen
Bei der Lebensmittelproduktion kann es passieren, dass versehentlich Glassplitter, Metallspäne, Holzsplitter oder Kunststoffteile in die Produkte geraten. Diese müssen dann zurückgerufen werden, was nicht nur mit wirtschaftlichen Schäden für das Unternehmen einher geht, sondern auch zu Vertrauensverlust bei Verbrauchern führen kann. Hersteller sind daher stark daran interessiert, die Produkte auf Fremdkörper zu untersuchen. Bisher tun sie dies vor allem mittels Röntgengeräten. Diese vermögen jedoch nicht alle Fremdkörper zuverlässig aufzuspüren: Während Metalle gut erkannt werden, tut sich das Verfahren bei Kunststoffen, Holz und Glas oft schwer. Für die Hersteller bleibt daher trotz der Untersuchung ein gewisses Restrisiko bestehen.
KI in Fertigungsbranche vorn
Ein Prototyp namens ‘Sammi‘ aus dem Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR soll diese Lücke nun schließen und für mehr Sicherheit bei der Lebensmittelproduktion sorgen. „Unser System basiert auf Millimeterwellen und kann das etablierte Röntgenverfahren ergänzen“, sagt Daniel Behrendt, Geschäftsfeldsprecher am Fraunhofer FHR. „Denn es erkennt die Fremdstoffe, die Röntgenverfahren schnell übersehen – also Glassplitter, Kunststoffe und Holz. Nicht durchleuchten kann es dagegen Metalle, dies fangen wiederum die Röntgenverfahren auf.“ Ein weiterer Vorteil: Die Millimeterwellen, mit denen die Lebensmittel untersucht werden, sind gesundheitlich unbedenklich. Das Manufacturing Execution System (MES) HYDRA optimiert Produktionsprozesse für Fertigungsunternehmen, um Wettbewerbsvorteile zu erzielen. ‣ weiterlesen
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Mit Doppelkeksen getestet
Für die Untersuchung wird das Lebensmittel auf ein Band gelegt und durch das Gerät befördert. Oberhalb des Bandes rotiert die Sendeantenne und schickt ihre Wellen durch das Produkt, unterhalb fängt die Empfangsantenne die Wellen wieder auf. Die Millimeterwellen werden durch die verschiedenen Materialien des Lebensmittels auf jeweils ganz eigene Weise abgeschwächt und spezifisch in ihrer Laufzeit verzögert. So lassen sich mit ihnen nicht nur Struktur und Zusammensetzung des Lebensmittels erkennen, sondern auch kleinste Abweichungen davon – wie sie etwa durch Fremdkörper hervorgerufen werden. Wird jedem Messpunkt ein Pixel zugeordnet und die Veränderungen farblich codiert dargestellt, erhält man als Ergebnis ein Bild des untersuchten Gegenstands, auf dem Fremdkörper sofort zu erkennen sind. Auch verpackte Ware lässt sich auf diese Weise berührungslos und zerstörungsfrei untersuchen. Der Prototyp, den die Forscher am Fraunhofer FHR aufgebaut haben, hat eine Größe von 40x40x30 Zentimeter: Mit ihm können bis zu 30x30x5 Zentimeter große Lebensmittel analysiert werden. „Rein technologisch gebe es dabei jedoch keine Grenze“, erläutert Behrendt. Das System wurde anhand von Doppelkeksen getestet in deren Schokoladenmasse zuvor jeweils ein Glassplitter positioniert wurde.
