Walter Schneemann (Projektingenieur Ishida), Stefan Schindler (Leiter QualitätsmanagementKarwendel-Werke Huber) und Lisa Odenahl (Praktikantin Karwendel-Werke Huber) © Ishida

Die Frischkäse und Quarkspezialitäten von Exquisa und miree sind ein vertrauter Anblick in den Kühlregalen der Supermärkte. Hersteller dieser Markenprodukte sind die Karwendel-Werke Huber im bayerischen Buchloe. Das Molkereiunternehmen legt größten Wert auf die Produktsicherheit und in diesem Kontext auch auf die Fremdkörperkontrolle. In 2016 wurden gleich elf neue Röntgenprüfsysteme installiert.

Ausgezeichnete Produktqualität ist ein wesentlicher Bestandteil der Unternehmenspolitik der Karwendel-Werke Huber. Das belegen Zertifizierungen nach dem International Featured Standard Food (IFS) und dem British Retail Consortium (BRC), die explizit für die Produktsicherheit von Lebensmitteln stehen. Daneben kontrolliert das Buchloer Unternehmen die Herstellung auf Basis des Konzepts HACCP (hazard analysis and critical control points) zur Identifizierung und präventiven Beseitigung von Risikostellen im Produktionsprozess. Die Entscheidung für den Einsatz von Röntgenprüftechnik zur Fremdkörperkontrolle erfolgte auf die persönliche Initiative des Geschäftsführenden Gesellschafters Dr. Wilfried Huber.

Die Frischkäseprodukte der Marke Exquisaerreichen die Prüfkammer eines Röntgen-prüfsystems © Ishida

Zuverlässigkeit bei hohen Taktzahlen
Die Karwendel-Werke Huber definierten ein klares Anforderungsprofil für die Röntgenprüftechnik. Mit den neu anzuschaffenden Systemen sollten verschiedene Frischkäse- und Quarkspezialitäten sowie pflanzliche Produkte des Tochterunternehmens NOA in insgesamt 15 Formaten kontrolliert werden. Bei den Prüfobjekten handelt es sich größtenteils um Kunststoffverpackungen in Becher- und Schiffchenform mit Füllgewichten zwischen 135 und 500 Gramm. Außerdem müssen mit sechs und zwölf Einzelpackungen bestückte Steigen „en bloc“ kontrolliert werden. Eine Fremdkörperkontrolle mit Metalldetektoren war wegen der aluminiumbedampften Verschlussfolien der Verpackungen keine Option und Karwendel wollte zudem auch nichtmetallische Kontaminationen aufspüren. Dies könnten zum Beispiel kleine Steinchen in den Kräutern und Gewürzen oder Kernstücke aus Früchten sein, die als Zutaten die Frischkäse- und Quarkspezialitäten verfeinern. Um Fremdkörperrisiken auszuschließen, werden die Lieferanten sorgfältig ausgewählt und alle Zutaten sowie die fertigen Produkte genauestens kontrolliert. Das Anforderungsprofil verlangte die zuverlässige Detektion spezifischer Fremdkörpergrößen von beispielsweise 1 mm Edelstahl, 2 mm Glas oder 4 mm PTFE-Kunststoff – Werte, die auch den Wünschen des Handels entsprechen. „Unsere Produkte sind dank ihrer vergleichsweise homogenen Masse für Röntgenprüfsysteme grundsätzlich gut detektierbar“, berichtet Stefan Schindler, Leiter Qualitätsmanagement bei den Karwendel-Werken Huber. „Allerdings ist hohe Leistung gefragt, denn die Produktionslinien arbeiten allesamt mit Geschwindigkeiten von 172 Takten pro Spur und pro Minute.“ Auf den Förderbändern bleiben so nur circa drei Zentimeter Abstand zwischen den einzelnen Verpackungen.

Die gute Bedienbarkeit war ausschlaggebend für die Anschaffung der Ishida Röntgenprüfsysteme © Ishida

Die Bedienbarkeit gab den Ausschlag
Im Rahmen eines sorgfältigen Auswahlverfahrens wurden über mehrere Wochen die Röntgenprüfsysteme verschiedener Anbieter in der Karwendel-Produktion getestet. Am Ende fiel die Entscheidung zugunsten der Technologie von Ishida. „Ausschlaggebend war für uns letztendlich die sehr gute Bedienbarkeit und die praktische Benutzeroberfläche der Displays“, begründet Stefan Schindler. Das Molkereiunternehmen beschaffte elf Röntgenprüfsysteme der Modelle IX-GA-4075 und IX-GA-65100 mit extra großer Prüfkammer. Im Laufe des Jahres 2016 wurden die neuen Röntgenprüfsysteme „peu à peu“ installiert und die Ishida Techniker leisteten zudem noch individuelle Anpassungen. Für eine leichtere und platzsparende Integration in die Produktionslinien wurden die Kühleinheiten von der Rückseite auf die Oberseite der Maschinengehäuse versetzt. Speziell maßgeschneidert für die Anwendung sind auch die robusten metallenen Schutzvorhänge am Ein- und Auslass der Prüfkammern. Zur Reduzierung der Geräuschentwicklung wurden die Zu- und Ausführungen teilweise in Tunnelbauweise gestaltet.

Platzsparende Anpassung: Die Kühleinheiten der Röntgenprüfsysteme wurden auf die Oberseite der Maschinen-gehäuse versetzt © Ishida

Sensibilisierung über einen genetischen Algorithmus
Die Karwendel-Werke Huber nutzen die Röntgenprüfsysteme störungsfrei im Drei-Schicht-Betrieb und haben damit erfolgreich eine neue Form der Qualitätskontrolle etabliert. Die zu prüfenden Produkte laufen auf fast allen Produktionslinien zweibahnig mit einer maximalen Bandgeschwindigkeit von 40 Metern pro Minute durch die Inspektionskammern und sogar sehr kleine Fremdkörper werden zuverlässig entdeckt. Bei der Kontrolle der Steigen wird zusätzlich noch mit Hilfe einer Zählfunktion die Vollständigkeit geprüft. Die Technik der Ishida Röntgenprüfsysteme funktioniert unabhängig von Temperatur, Salz- und Wassergehalt der Lebensmittel. Es ist auch möglich, ausschließlich definierte Produktbereiche zu prüfen und Bestandteile der Verpackung wie beispielsweise Versiegelungsbereiche zu ignorieren. Die Maschinen verwenden eine patentierte Software mit einem lernenden Genetischen Algorithmus. Durch die Bilddatenanalyse über mehrere Generationen hinweg lässt sich eine sehr hohe Prüfgenauigkeit erreichen. Da in der Lebensmittelherstellung meist wiederkehrende Kontaminationen auftreten, kann das Röntgenprüfsystem mit jedem Kontrollvorgang ein präziseres Protokoll für den Abgleich erstellen.

Rückverfolgbarkeit für jedes Produkt
Bei den Karwendel-Werken Huber werden durch das Röntgenprüfsystem beanstandete Produktverpackungen mittels einer Blasdüse ausgesondert und in einem zentralen Sammelbehälter isoliert. Diese Behälter sind verschlossen und können ausschließlich von autorisierten Mitarbeitern geöffnet werden. Die Röntgenprüfsysteme IX-GA-65100 mit extra großer Prüfkammer separieren große Steigen mit Kontaminationen per Schwenkarm und leiten sie auf einen ebenfalls abschließbaren Auffangtisch. Eine Datenprotokollierung sammelt sämtliche optischen und numerischen Informationen. So ermöglichen die Röntgenprüfsysteme eine lückenlose Rückverfolgbarkeit für jedes einzelne Produkt – für eine nachweisbar größtmögliche Sicherheit beim Produktions- und Verpackungsvorgang. Darüber hinaus hilft die Sicherung der Daten, permanente Fehlerquellen zu beseitigen. Die Steuerung der Röntgenprüfsysteme Ishida IX-GA erfolgt per Touchscreen auf einer Windows Oberfläche. Eine spezielle Monitorabdeckung erlaubt den Zugriff nur für autorisierte Mitarbeiter mittels RFID-Chip. Nach einem automatischen Setup sind die Maschinen binnen 90 Sekunden einsatzbereit. Anschließend können dann noch Feinjustierungen vorgenommen werden. Die Produktwechsel geschehen über den Abruf von bis zu 100 programmierbaren Voreinstellungen. Auch die Reinigungsmaßnahmen bereiten dank der zugänglichen Edelstahlkonstruktion keine Probleme und die Transportbänder lassen sich ohne Werkzeug entfernen.

Alles in Ordnung! Das Röntgenbild eines Frischkäse-Bechers © Ishida

Transparente Verpackungsprozesse für mehr Produktivität
Die Röntgenprüfsysteme sorgen bei den Karwendel-Werken Huber für die erforderliche Gewissheit, dass die kontrollierten Produkte fremdkörperfrei sind. Darüber hinaus sammeln die Maschinen am Ende der Verpackungslinien aber auch viele wertvolle Daten und die will sich das Molkereiunternehmen bald zu Nutze machen. Das nächste gemeinsame Projekt mit Ishida ist daher die Implementierung der Software IDCS II (Ishida Data Capture System). Das webbasierte Programm verknüpft die Röntgenprüfsysteme und erfasst Informationen wie Stillstandzeit, Leistung oder Qualität. In Echtzeit lassen sich dann die relevanten Daten jeder einzelnen Verpackung analysieren und grafisch darstellen, sortiert nach Produktchargen, Schichten, Bedienern, Produkten, Maschinen oder Linien. Die Anzeigen und Berichte sind benutzerdefiniert und individuell anpassbar. Die Parameter können bei laufender Produktion permanent online abgerufen werden. Die Software IDCS II ist ideal zur Messung der Gesamtanlageneffektivität (OEE Overall Equipment Efficiency) geeignet und bietet eine wichtige betriebswirtschaftliche Kontrollfunktion. Karwendel erwartet davon eine direkte Steigerung der Produktivität.

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Auch die Frischkäseprodukte der Marke miree werden mit Röntgenprüfsystemen auf Fremdkörper kontrolliert © Ishida

Firmeninfos: Die Karwendel-Werke Huber GmbH & Co. KG mit Sitz in Buchloe im Allgäu verarbeitet für seine Frischkäse- und Quarkspezialitäten mit fast 500 Mitarbeitern jährlich über 240 Millionen Liter Milch und erzielt einen Produktausstoß von 106.000 Tonnen. Bei Frischkäse sind die Karwendel-Werke Huber mit den Produktlinien Exquisa und miree im Markengeschäft die Nummer 2 in Deutschland. Nahezu jeder zweite Marken-Fruchtquark im 500-Gramm Becher kommt aus Buchloe. Mit dem eigenständigen Tochterunternehmen NOA GmbH & Co. KG hat Karwendel seit Mitte 2016 zudem ein zweites Standbein mit Produkten auf pflanzlicher Basis aufgebaut. (www.karwendel.de)