München, 17.06.2010 - Transparenz für geringere Kosten
Schnitzelbrötchen mit Ketchup: Woher kommen dessen Bestandteile? Sind Sie noch frisch? 79,99 Euro für die Flasche Sekt: Ist der auch „echt“? Die Nahrungsmittel-Industrie kann diese Antworten geben: auf der Basis von Chargentrennung, Nachverfolgung und weiterer Optimierung der Produktion und Logistik. Automatische Identifikation – mit RFID und 2D-Codes – wird dabei helfen.
Lückenlose Rückverfolgung auch für zerbrechliche Güter: Bei Grupo Leche Pascual (Spanien) wurden dazu die Transportwägen von Eiern auf der Oberseite mit je einem RFID-Transponder ausgestattet
Verschiedene Anforderungen im Bereich Nahrungs- und Genussmittel, wie die EU-Direktive 178/2002, fordern von den Herstellern die lückenlose Produktverfolgung und insbesondere die Speicherung aller kritischen Daten.
Es geht um die Aufzeichnung, wo was herkommt und wohin es geliefert wurde, wer damit gearbeitet hat, welche Charge und in welchem Zustand sich ein Produkt befindet. Da die Erzeugnisse in der Regel nicht direkt mit Markierungen oder RFID-Transpondern versehen werden können, wird der Transportbehälter als Medium für die Identifikation genutzt. Diese Behälter werden in Unternehmen vom Wareneingang über Verarbeitungs- und Mischprozesse bis zum Abfüllprozess und der anschließenden Reinigung des Behälters in der „Clean in Process (CIP)“-Anlage im Unternehmen, teilweise auch zwischen verschiedenen Standorten bewegt. Bislang kommen vor allem Laufzettel zum Einsatz, doch deren Handhabung ist fehleranfällig – Verschmutzung, unleserliche Eintragungen, falsche manuelle Datenvermerke oder der komplette Verlust gehören zum Alltag. Hinzu kommt der Personalaufwand für das Ausfüllen der Papiere und das anschließende Übertragen in das System, was häufig vernachlässigt wird.
„Intelligente Behälter“ mit RFID
Mit den neuesten Identifikationssystemen wird Abhilfe geschaffen. Bringt man einen Data Matrix Code (DMC, ein zweidimensionaler Code mit Fehlerkorrektur) auf die Behälter auf, so kann durch automatisches Lesen des Codes mit fest installierten Lesesystemen an den einzelnen Stationen der Behälter erkannt und seine ID-Nummer mit dem Produktions-Leitsystem abgeglichen werden. Dieses „weiß“ durch die laufende Datenerfassung genau, was sich im Behälter befindet, was mit dem Behälter gemacht werden soll und zu welcher Station er anschließend soll. Da auch ein DMC verschmutzt werden kann, ist RFID eine gute Alternative. Diese Technologie ist unempfindlich gegen Verschmutzung und stellt die auf einem mobilen Datenträger (Transponder) gespeicherten Informationen per Funk dem an der Maschine angebrachten Schreib-/Lesegerät (SLG) zur Verfügung. Weiterhin hat RFID den Vorteil, dass umfangreichere Datensätze, die zum Beispiel den nächsten Reinigungszeitpunkt des Behälters, das im Behälter befindliche Material, dessen Herkunft und Gewicht oder die nächste Station des Behälters umfassen, auf dem Transponder unmittelbar gespeichert werden können: Es entsteht ein „intelligenter Behälter“. Kombiniert man die SLGs an den Maschinen mit SLGs an Lesestationen (Gates), die an strategischen Übergabepunkten aufgestellt sind, so kann festgestellt werden, in welchem Bereich (z. B. Hallenabschnitt) sich ein Behälter gerade befindet. Berechnungen zeigen, dass mit Hilfe der RFID-Technologie erhebliche Kosten eingespart werden können; und dies bei einem Return-on-Invest (RoI) von weniger als zwei Jahren.
Das RFID-gestützte Behältermanagement kann über die komplette Produktbandbreite, wie flüssige Rohstoffe, über Zwischenprodukte bis hin zu Brötchen, Fleischhälften, Schnitttabak, Zigarettenfiltern oder Molkereiprodukten durchgeführt werden. Ein Beispiel ist die Nachverfolgung von Eiern bei Grupo Leche Pascual in Spanien, wo das UHF-RFID-System Simatic RF660 von Siemens zum Verfolgen (Tracking) der Eier benutzt wird. Bei der später evtl. notwendigen Rückverfolgung der Eier kommt es darauf an, für jedes aus den Eiern produzierte Endprodukt die verwendeten Zutaten, Lieferanten und Chargennummern eindeutig zu identifizieren. Dies ermöglicht Grupo Leche Pascual bereits im Produktionsprozess die kontinuierliche Überwachung und Einhaltung der eigenen Qualitätsanforderungen. Die Lösung: Bereits in der Hühnerfarm werden die Eier einer Charge in speziellen, mit RFID-Transpondern ausgerüsteten Transportwägen gelegt. An jeder Übergabe- und Kontrollstelle kann dann diese Charge eindeutig und automatisch identifiziert werden, bis hin zur automatischen Buchung im Warenwirtschaftssystem.
Optimierung der Logistikprozesse
Doch die Prozessoptimierung hört nicht am Werktor auf. Führende Einzelhändler in Europa und den USA fordern bereits die Ausrüstung der Lieferpaletten mit RFID-Transpondern – für viele Lieferanten genau der richtige Zeitpunkt, über die Optimierung der eigenen Warenlogistik per RFID nachzudenken. Die Erfahrung auch in anderen Branchen zeigt, dass die Investitionskosten oft bereits nach ein bis zwei Jahren wieder eingespart sind.
Die Lösung in der Ausgangslogistik gestaltet sich vergleichsweise problemlos. Die Palette erhält im Rahmen des Palettierungsvorgangs einen RFID-Transponder, auf dem abgespeichert wurde, in welches Lager die Palette transportiert werden soll. Dieser wird entweder auf die Schrumpffolie aufgebracht oder befindet sich, nach neuesten, weiter optimierten Projekten, bereits dauerhaft und wieder verwendbar in der Palette selbst. Vor den Entscheidungspunkten in der Förderanlage befinden sich RFID-Lesestationen, die den Materialfluss steuern. Weiterhin lässt sich mit RFID-Gates der Warenausgang automatisieren. Es wird überprüft, ob die richtige Palette auf den richtigen LKW geladen wurde und wann dies geschah. Die Rückmeldung an das überlagerte Warenwirtschaftssystem erfolgt sofort und ohne manuellen Aufwand sowie evtl. Fehleingaben.
Plagiatschutz inklusive
Schließlich können auch die einzelnen Produkte mit Identifikationsmerkmalen ausgestattet werden, zum Beispiel zum Schutz vor Produktfälschungen. Mit Plagiaten wird nach einer Studie der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) jährlich volkswirtschaftlicher Schaden von 150 Mrd. USD verursacht. Im Nahrungsmittelbereich sind vor allem Tabakprodukte und teure Spirituosen betroffen. Speziell die Tabakindustrie arbeitet deshalb an der weltweiten Einführung der sog. Serialisierung, d. h. der eindeutigen Kennzeichnung eines Artikels durch Seriennummern. Diese werden als Data Matrix Codes aufgebracht und entlang der Produktionskette (Supply Chain) identifiziert und nachverfolgt, um so das Einschleusen falscher Produkte aufzudecken. Neben der Serialisierung gibt es im Bereich Verschlüsselung interessante Lösungen, die schon erfolgreich in die Praxis umgesetzt wurden: Dabei wird jedes Produkt mit einem RFID-Transponder und einer speziellen ID gekennzeichnet. Zusätzlich wird ein Public Key generiert, den der Nahrungsmittelhersteller auf seiner Internet-Site seinen Kunden zur Verfügung stellt. Mit einem einfachen RFID-Lesegerät, auf dem der Public Key importiert wurde, kann dann z. B. im Supermarkt am Point-of-Sale (PoS) offline festgestellt werden, ob es sich um ein echtes Produkt handelt.
Zukünftig lückenlose Verfolgung und mehr Schutz
Chargentrennung, Nachverfolgung und die Optimierung der Ausgangslogistik erfolgt schon heute. Es gibt allerdings noch viele Möglichkeiten, die eigene Fertigung weiter zu optimieren und zu automatisieren, um darüber hinaus Kosten zu sparen und die Qualität zu erhöhen. Die Einführung des Plagiatschutzes in der Nahrungsmittel-Industrie startet gerade und zeigt vielversprechende Ergebnisse. Künftig werden sich anhand von RFID und 2D-Codes lückenlose Produktions- und Transportwege nachweisen lassen – vom Lieferanten der Rohstoffe bis zur Supermarktkasse.
Industrielle Identifikationssysteme von Siemens
Ob Data Matrix Codes oder Radio Frequency Identification (RFID): Siemens bietet komplette Gerätefamilien für beide Identifikationstechnologien, die sich seit Jahren in vielfältigen Anwendungen und selbst in rauer Industrieumgebung bewähren und für vielfältige Aufgaben in Produktion und Logistik eingesetzt werden.
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