تطبيق RFID في صناعة المواد الغذائية

عملية إنتاج الشوكولاتة

عملية إنتاج شطيرة الشوكولاتة معقدة إلى حد ما. الخطوة الأولى هي ما يسمى بقولبة حقن القالب، حيث يتم وضع القوالب بشكل غير محكم في سلسلة التوريد وتبدأ "رحلتها إلى أرضية الإنتاج". ستبدأ القوالب رحلتها بالتحرك بشكل متقطع أو مستمر حسب تشغيل سلسلة التوريد.

بمجرد تسخين القالب بشكل كافٍ بواسطة الهواء الساخن أو الأشعة تحت الحمراء، تقوم آلة الترسيب الأولى بصب كمية محددة من شراب الشوكولاتة في القالب لإنتاج غلاف الحلوى. يتم بعد ذلك رج القالب لتوزيع الشراب بالتساوي، والتخلص من فقاعات الهواء. ثم يقلب القالب رأساً على عقب لفصل قشرة الشوكولاتة عن القالب أثناء التبريد. يتم ترك ما يسمى بقشرة الشوكولاتة في حاوية التبريد حتى تتصلب.

توفر الخطوة الثانية من خط الصب حشوات نموذجية مثل اللوز بالزبدة أو الشراب الناعم. المبدأ هو نفسه: تسخين، تعبئة، تبريد. يتم إنشاء القاعدة الناعمة لحلوى الشوكولاتة - أو "الغطاء" - عن طريق إذابة وإزالة الشراب الزائد، ثم تبريده في النهاية. في نهاية خط الإنتاج، يتم تقشير الحلوى من القالب عن طريق النقر بلطف على الجزء الخلفي من القالب بمطرقة الهواء. يقوم الحزام الناقل بإحضار المنتج النهائي إلى خط التعبئة والتغليف، في حين يتم ترك القوالب في دورة إنتاج الشوكولاتة. يتم إرسالها إلى محطة نقل القالب لإزالة البقايا وتصبح قوالب فارغة جديدة للاستخدام. يتم التحكم في النظام بالكامل عن طريق PLC ومحركات مؤازرة، كما توجد محطات التحكم بالكمبيوتر أو محطات خدمة العملاء المتصلة بالخادم المركزي في جميع أنحاء كل آلة صب.

جميع القوالب مرئية في لمحة

مع الأخذ في الاعتبار أن العمليات والتسلسلات في العديد من الصناعات الإنتاجية تم تحسينها وإدارتها بواسطة أجهزة إرسال واستقبال RFID غير المتصلة (العلامات)، قررت WDS أيضًا تقديم تقنية NFC (الاتصال قريب المدى) المبتكرة في خط إنتاج منتجات الحلوى الخاصة بها.

من أجل استكمال هذا المشروع، تم تجهيز الآلاف من المنصات البلاستيكية في ورشة الإنتاج بعلامات RFID. رؤوس القراءة والكتابة على خط الإنتاج، وكذلك أنظمة جمع البيانات عن بعد في المستودعات ومناطق الإنتاج، يتم تركيبها بشكل دائم، بحيث يمكن تتبع كل قالب بشكل فعال بواسطة محطة التحكم المركزية أثناء تشغيل النظام. تضمن أنظمة RFID الموجهة نحو قواعد البيانات التتبع الأمثل للقوالب والمنتجات أثناء عملية الإنتاج، بالإضافة إلى تحسين العمليات والمساعدة في تحليل بيانات الإنتاج.

قام خبراء RFID من مولهايم، ألمانيا، بدمج رؤوس القراءة والكتابة الخاصة بـ IFAST في نظام ناقل المجال من خلال وحدة الإدخال/الإخراج لهوية BL، حتى يتمكن نظام التحكم WDS من عرض أحدث البيانات في أي وقت لتحقيق المراقبة في الوقت الفعلي. يتم تركيب رؤوس القراءة/الكتابة على محطات نقل القالب وآلات الصب/الترسيب، وبشكل اختياري على الوزن ووصلات التحكم الأخرى.

يتم نقل جميع البيانات التي تم جمعها بواسطة نظام التحكم إلى قاعدة البيانات المحلية لخادم المصنع، حيث يتم تخزين البيانات في الوقت الحقيقي لجميع القوالب طوال دورة الإنتاج. يتم إنشاء المعلومات بشكل متزامن من خلال الخادم واستخدامها للإدارة الشاملة وتتبع القالب. لا يتضمن نظام RFID الكامل نقاط القراءة على معدات الإنتاج فحسب، بل يشمل أيضًا رؤوس القراءة في محطة تنظيف القالب ورؤوس القراءة في نظام التخزين. وفقًا لرغبات العميل، سمحت WDS لطرف ثالث بتعديل نظامه القديم باستخدام منتجات IFAST RFID.

بيانات ذات قيمة مضافة عالية

واليوم، يضمن نظام RFID الخاص بـ IFAST أن تحتوي قاعدة بيانات الخادم المركزي لكل جهاز WDS على معلومات قيمة يمكن استخدامها لتحسين إنتاج المصنع وجودة المنتج. التطبيقات الممكنة لمجموعات البيانات واسعة النطاق، بما في ذلك تحسين الخدمات اللوجستية. بنقرة خفيفة على الفأرة، يمكن للنظام عرض الموقع الحقيقي لأي قالب، أو مسار تشغيله على خط التجميع بأكمله. وبهذه الطريقة، يمكن استهداف مصادر الأخطاء المحتملة بسهولة.

تطبيق RFID في صناعة المواد الغذائية

ويمكن أيضًا تحديد البيانات الخاصة بالإنتاج من هذا. على سبيل المثال، يمكن للنظام اكتشاف محتوى البقايا الزائد في قالب واحد أو حتى مجموعة قوالب كاملة ومن ثم فرزها تلقائيًا. تطبيق آخر هو القدرة على مقارنة خصائص الإنتاج لمجموعات القوالب ودفعات محددة.

يعد مجمع البيانات أيضًا مفيدًا جدًا في مراقبة الجودة والإشراف على النظافة داخل المصنع، خاصة فيما يتعلق بإدارة الجودة. يمكن للنظام التعرف بسهولة على ما إذا كانت عملية الإنتاج الحالية نظيفة أم لا. حاليًا، يمكن للنظام تتبع إجراءات الإنتاج من مسافة قريبة، مثل دفع القوالب بشكل جماعي إلى المجمدات، أو استبدال القوالب بقوالب اختبار خاصة أثناء تشغيل النظام، كل ذلك بفضل تقنية RFID. إذا كان القالب المدرج غير مناسب لعملية الإنتاج الجارية حاليًا، فسيقوم النظام بإصدار تنبيه على الفور. من الممكن أيضًا إجراء تغيير "سريع" للمنتج باستخدام هذه التقنية: مثل

يتم انتقاء القوالب القديمة، ويتم إدخال قوالب جديدة في النظام. حتى مخططات الإنتاج التي يتم فيها خلط مجموعات القوالب بشكل عشوائي ممكنة، وبالتالي زيادة مرونة الإنتاج.

الفوز

"من بين عدد من المنتجات المماثلة التنافسية، اخترنا أخيرًا IFAST. يوفر نظام تحديد الهوية BL أجهزة ذات واجهات موحدة مناسبة للمواقع الصناعية." يوضح بيرند بليز، رئيس قسم الهندسة الكهربائية وتكنولوجيا الأتمتة في WDS، "إن اختيارنا لدمج نظام RFID مع أنظمة الناقل مثل Profibus وDeviceNet وmodbus IP، وبروتوكولات الناقل المختلفة المستخدمة حاليًا في قاعات الإنتاج لدينا، كان ناجحًا وهو أيضًا مناسبة لأنظمة الحافلات المستقبلية." هناك عامل مهم آخر وهو أن رؤوس القراءة والكتابة تتمتع بآفاق تطبيق واسعة في المجال الصناعي.

وكما هو متوقع، كان تكامل النظام داخل المصنع جاهزًا لبدء التشغيل ولم يتم اكتشاف أية مشكلات. يتذكر بليز قائلاً: "كان النظام يعمل بسلاسة وسلاسة شديدة". "تم دمج جميع المكونات بسرعة في تطبيق WDS الأول، وتم تصحيح أخطاء الخطوة 7. وقد تنشأ مشكلة أو مشكلتان، ولكن الاتصال عبر الهاتف كان سريعًا. وتم حل كل شيء."

ووفقا لبليز، فإن هناك ميزة أخرى لهذا المشروع تتمثل في التعاون الوثيق بين الشركتين: "العمل مع IFAST دائمًا ما يكون بناءً". إن الفنيين في IFAST مبتكرون ويحاولون ترجمة توقعات العملاء مباشرة إلى ممارسة عملية أو تطوير البدائل. ويضيف بليز: "نحن نستفيد كثيرًا من الحفاظ على اتصال وثيق مع موظفي البحث والتطوير في IFAST".