Drahtlose Datenerfassung für die Lebensmittelbranche

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Die digitale Erfassung von Messwerten in der Lebensmittelproduktion bietet diverse Potenziale, beispielsweise weniger Papier-Dokumentation und Warnungen vor bevorstehenden Störungen. Wie genau das konkret aussehen kann, ist ab sofort im Lebensmittelinstitut KIN erlebbar.

Am 16. April haben Marco Cimdins (Technische Hochschule Lübeck) und Justin Stefan (Lebensmittelinstitut KIN) zwei neue Sensoren getestet, die zukünftig die beispielhafte drahtlose Datenerfassung in unterschiedlichen Bereichen der Lebensmittelbranche darstellen sollen. Im Technikum des Lebensmittelinstitut KIN in Neumünster wurde sowohl ein Vibrationssensor als auch ein Sensor zur Überwachung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit von Kühlräumen installiert.

Vibrationssensor auf dem Transportband-Antrieb
Vibrationssensor auf dem Transportband-Antrieb

Konkrete und praxisnahe Anwendungsbeispiele

Mithilfe des Vibrationssensors (Beschleunigungssensor) kann der technische Zustand eines Elektromotors am Transportband festgestellt werden. Dazu werden im später der Entwicklung auch weitere Maschinendaten wie Stromaufnahme, Temperatur und Drehzahl mit einbezogen. Dieses Konzept ermöglicht den Austausch defekter Bauteile, bevor es zu einem teuren Ausfall der Anlage oder einem Produktionsstopp kommt. Denn mit dem System wird eine vorausschauende Wartung möglich, beispielsweise um früh zu erkennen, ob sich ein Lagerschaden oder einer Unwucht der Antriebsachse entwickelt.

Der Temperatursensor wurde im Kühlraum installiert und kann ab sofort für eine automatische Dokumentation der Kühlraumtemperatur und –feuchtigkeit eingesetzt werden. Eine solche Überwachung ist nützlich, um die Dokumentation auf Papier zu reduzieren und Fehler frühzeitig zu erkennen – zum Beispiel ein defektes Kühlaggregat, das im schlimmsten Fall zu einer unbemerkten Unterbrechung der Kühlkette und einem Gesundheitsrisiko des Verbrauchers führt.

Beide Sensoren funktionieren einwandfrei und die ersten Daten wurden bereits aufgezeichnet.

Kein High-Tech – dafür kostengünstig und unkompliziert

Um herstellerunabhängig zu bleiben und die Gewährleistung einer Maschine nicht zu verletzen, wurden eigenständige und kostengünstige Module entwickelt. Beide Anwendungsbeispiele können extern angebracht werden. Die Sensoren werden mithilfe zweier Rasberry Pis betrieben. Diese Mini-PCs sind ungefähr so groß wie ein Handy und beinhalten ähnliche Hardware und Software wie ein typischer Computer, bloß viel kompakter und kostengünstiger. Beide Rasberry Pi sind mit dem örtlichen WLAN verbunden und senden ihre Messdaten als verschlüsselte Datenpakete an einen Server, der in diesem Fall auf dem Gelände der Technischen Hochschule Lübeck steht. Von dort aus erfolgt der Zugriff auf die Daten, z. B. um Daten in einer Datenbank zu speichern oder die Messwerte über ein Dashboard zu visualisieren.

Einfacher erster Schritt in die digitale Datenerfassung

Für Unternehmen der Lebensmittelbranche, speziell kleine und mittelständische, ist diese Form der Datenerfassung aus verschiedenen Gründen interessant:

  • Geringe Materialkosten
  • Schneller Einblick in das aktuelle Geschehen
  • Daten für automatische Speicherung und genauere Analysen verfügbar
  • Überwachung kritischer Parameter inkl. Benachrichtigung bei Grenzwertabweichung
  • Einfache Erweiterung um weitere Sensoren

Die Einrichtung der Sensoren an der Anlage war erst der Anfang. In den kommenden Wochen werden weitere Daten gesammelt und analysiert. Speziell beim Vibrationssensor gilt es nun, die aufgezeichneten Daten genauer zu betrachten und „normale“ von „unnormalen“ Mustern unterscheiden zu lernen.

Beispielhafte Vibrationswerte in verschiedenen Betriebsarten
Beispielhafte Vibrationswerte in verschiedenen Betriebsarten

Datenerfassung – nicht nur für große Produzenten interessant

Damit KMU einen Überblick über die Möglichkeiten der drahtlosen Datenerfassung erhalten, sind aktuell verschiedene Szenarien im Aufbau. Denn Datenerfassung ist für große und kleine Lebensmittelproduzenten interessant und bietet viele Potenziale.

Wenn Sie Interesse an diesem Thema haben, sprechen Sie uns gerne an. Wir planen diverse Veranstaltungsformate, in denen Sie unter anderem bei uns vor Ort die Möglichkeiten der Datenerfassung hautnah erleben können. Bleiben Sie über unseren Newsletter auf dem Laufenden.

Autor

Justin Stefan
Kundenspezifische Herstellungsprozesse/ Digitalisierung von Schnittstellen

Justin Stefan
Telefon: 04321 601 55