Applicazione RFID nell'industria alimentare

Processo di produzione del cioccolato

Il processo di produzione del cioccolato sandwich è un po' complicato. Il primo passaggio è il cosiddetto stampaggio a iniezione in stampo, in cui gli stampi vengono posizionati liberamente nella catena di fornitura e inizia il loro "viaggio verso il piano di produzione". Gli stampi inizieranno il loro viaggio muovendosi in modo intermittente o continuo a seconda del funzionamento della catena di fornitura.

Una volta che lo stampo è stato sufficientemente riscaldato da aria calda o raggi infrarossi, la prima macchina di deposito versa una quantità precisa di sciroppo di cioccolato nello stampo per produrre il guscio di caramella. Lo stampo viene quindi scosso per distribuire uniformemente lo sciroppo, eliminando le bolle d'aria. Quindi, lo stampo viene capovolto per separare il guscio di cioccolato dallo stampo durante il raffreddamento. Il cosiddetto guscio di cioccolato viene lasciato nel contenitore di raffreddamento per indurirsi.

Il secondo passaggio della linea di colata fornisce ripieni tipici come mandorle al burro o sciroppo morbido. Il principio è lo stesso: riscaldare, riempire, raffreddare. La base liscia del cioccolatino, o "coperchio", viene creata sciogliendo e rimuovendo lo sciroppo in eccesso e infine raffreddandolo. Alla fine della linea di produzione, il cioccolatino viene estratto dallo stampo picchiettando delicatamente la parte posteriore dello stampo con un martello pneumatico. Il nastro trasportatore porta il prodotto finito alla linea di confezionamento, mentre gli stampi vengono lasciati nel ciclo di produzione del cioccolato. Vengono inviati alla stazione di trasferimento degli stampi per rimuovere i residui e diventare nuovi stampi vuoti da utilizzare. L'intero sistema è controllato da PLC e servomotori, e terminali di controllo PC o terminali di assistenza clienti collegati al server centrale sono posizionati in ogni macchina di colata.

Tutti gli stampi sono visibili a colpo d'occhio

Considerando che i processi e le sequenze di molti settori produttivi sono ottimizzati e gestiti da transponder RFID senza contatto (tag), WDS ha deciso di introdurre questa innovativa tecnologia NFC (Near Field Communication) anche nella sua linea di produzione di prodotti dolciari.

Per completare questo progetto, migliaia di pallet di plastica nell'officina di produzione sono stati dotati di tag RFID. Le testine di lettura-scrittura sulla linea di produzione, così come i sistemi di raccolta dati remoti nelle aree di magazzino e produzione, sono installati in modo permanente, in modo che ogni stampo possa essere efficacemente tracciato dalla stazione di controllo centrale durante il funzionamento del sistema. I sistemi RFID orientati al database garantiscono il tracciamento ottimale di stampi e prodotti durante il processo di produzione, oltre a ottimizzare i processi e facilitare l'analisi dei dati di produzione.

Gli esperti RFID di Mulheim, Germania, hanno integrato le testine di lettura/scrittura IFAST nel sistema fieldbus tramite il modulo BL ident I/O, in modo che il sistema di controllo WDS possa visualizzare i dati più recenti in qualsiasi momento per ottenere un monitoraggio in tempo reale. Le testine di lettura/scrittura sono installate sulle stazioni di trasferimento degli stampi e sui macchinari di colata/sedimentazione e, facoltativamente, sui collegamenti di pesatura e altri collegamenti di controllo.

Tutti i dati raccolti dal sistema di controllo vengono trasmessi al database locale del server di fabbrica, dove vengono archiviati i dati in tempo reale di tutti gli stampi durante il ciclo di produzione. Le informazioni vengono generate in modo sincrono tramite il server e utilizzate per la gestione e il monitoraggio complessivi dello stampo. Un sistema RFID completo include non solo punti di lettura sull'attrezzatura di produzione, ma anche testine di lettura nella stazione di pulizia degli stampi e testine di lettura nel sistema di stoccaggio. In base alle richieste del cliente, WDS ha consentito a una terza parte di adattare il suo vecchio sistema con prodotti RFID IFAST.

Dati ad alto valore aggiunto

Oggi, il sistema RFID di IFAST garantisce che il database del server centrale di ogni dispositivo WDS contenga informazioni preziose che possono essere utilizzate per ottimizzare la produzione in fabbrica e la qualità del prodotto. Le possibili applicazioni per i pool di dati sono molteplici, inclusa l'ottimizzazione della logistica. Con un leggero clic del mouse, il sistema può visualizzare la posizione in tempo reale di qualsiasi stampo o la sua traiettoria di esecuzione sull'intera linea di assemblaggio. In questo modo, è possibile individuare facilmente potenziali fonti di errore.

Applicazione di RFID nell'industria alimentare

Da questo è anche possibile determinare dati specifici della produzione. Ad esempio, il sistema può rilevare un contenuto di residui eccessivo in un singolo stampo o persino in un intero gruppo di stampi e quindi risolverlo automaticamente. Un'altra applicazione è la capacità di confrontare le caratteristiche di produzione di set di stampi e lotti specifici.

Il pool di dati è anche molto utile nel controllo qualità e nella supervisione igienica all'interno della fabbrica, soprattutto in termini di gestione della qualità. Il sistema può facilmente identificare se il processo di produzione corrente è pulito o meno.Attualmente, il sistema può tracciare le procedure di produzione a distanza ravvicinata, come spingere gli stampi collettivamente nei congelatori o sostituire gli stampi con speciali stampi di prova durante il funzionamento del sistema, il tutto grazie alla tecnologia RFID. Se lo stampo inserito non è adatto al processo di produzione in corso, il sistema emette immediatamente un avviso. Con questa tecnologia è anche possibile un cambio di prodotto "rapido": man mano che vengono selezionati i vecchi stampi, vengono inseriti nuovi stampi nel sistema. Sono possibili anche schemi di produzione in cui i set di stampi vengono mescolati casualmente, aumentando così la flessibilità della produzione.

win-win

"Tra una serie di prodotti simili della concorrenza, abbiamo finalmente selezionato IFAST. Il sistema BL ident fornisce hardware con interfacce standardizzate adatte ai siti industriali." spiega Bernd Plies, responsabile dell'Ingegneria elettrica e della tecnologia di automazione presso WDS, " La nostra scelta di combinare il sistema RFID con sistemi bus come Profibus, DeviceNet e modbus IP, i vari protocolli bus attualmente utilizzati nei nostri capannoni di produzione, ha avuto successo ed è adatta anche per i futuri sistemi bus". Un altro fattore importante è che le testine di lettura-scrittura hanno ampie prospettive di applicazione nel campo industriale.

Come previsto, l'integrazione del sistema all'interno della fabbrica era pronta per essere lanciata e non sono stati rilevati problemi. "Il sistema ha funzionato in modo molto fluido e senza intoppi", ha ricordato Plies. "Tutti i componenti sono stati rapidamente integrati nella prima applicazione WDS ed è stato realizzato il debug del passaggio 7. Si sono verificati uno o due problemi, ma la comunicazione telefonica è stata rapida. È tutto risolto".

Secondo Plies, un altro vantaggio di questo progetto è la stretta collaborazione tra le due aziende: "Lavorare con IFAST è sempre costruttivo". I tecnici dell'IFAST sono innovativi e cercano di tradurre le aspettative dei clienti direttamente in pratica o di sviluppare alternative. "Traiamo grandi vantaggi dal mantenere uno stretto contatto con lo staff di R&S dell'IFAST", aggiunge Plies.