Nachhaltigkeit durch KI

Auch bei der Leer- und Vollgutinspektion gewinnt Künstliche Intelligenz zunehmend an Relevanz. Wie sie dazu beiträgt, Fremdkörper noch besser zu erkennen und die Verschwendung von Pack- und Nahrungsmitteln zu verhindern, erläutert Dirk Henschke, unser für die Röntgeninspektion verantwortliche Produktmanager, im Interview.

Warum ist eine intelligente Inline-Inspektion so wichtig bei der Lebensmittel- und Getränkeproduktion?

Dirk Henschke: Immer mehr gesetzliche Vorgaben und zunehmender Zertifizierungsdruck großer Handelsketten zwingen Getränke- und Lebensmittelhersteller dazu, bereits im Abfüll- und Verpackungsprozess ein Höchstmaß an Produktqualität, Verpackungsintegrität und Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten. Kein Hersteller kommt deshalb heutzutage mehr an einer Qualitätskontrolle jedes einzelnen Erzeugnisses vorbei.

Was sind denn da die typischen Anwendungen und wo stoßen sie an ihre Grenzen?

Dirk Henschke: Das Spektrum reicht von der Füllstandskontrolle, die sicherstellt, dass niemand weniger erhält als bezahlt, über die Identifizierung kritischer Verpackungsdefekte bis hin zur Erkennung von Glassplittern im Produkt. Solche Fremdobjekte sind ein echtes Gesundheitsrisiko und zählen zu den häufigsten Ursache von Produktrückrufen. Und die sind nicht gut fürs Markenimage. Betroffene Verpackungen und Produkte müssen also unbedingt erkannt und aussortiert werden, bevor sie in den Verkehr geraten. Gerade bei undurchsichtigen Verpackungen oder Inhalten reicht da eine optische Untersuchung aber häufig nicht aus. In solchen Fällen sollte sie durch eine Röntgeninspektion ersetzt oder ergänzt werden, um Lebensmittelsicherheit und Markenschutz zu gewährleisten.

Welche Sektoren haben aus deiner Sicht derzeit den höchsten Bedarf an smarten neuen Inspektionstechnologien?

Dirk Henschke: Kreislaufwirtschaft und Mehrwegsysteme sind ein großes Thema im Getränkesektor, das inzwischen auch außerhalb Deutschlands zunehmend an Bedeutung gewinnt. Überall dort, wo Glasflaschen mehr als einmal befüllt werden, ist beides wichtig: eine komplett abdeckende Leerflascheninspektion am Anfang wie auch eine gründliche Vollgutinspektion am Ende der Linie. Wir sind in beiden Bereichen führend. Das beschränkt sich nicht nur auf optische Inspektionstechnologien aus eigener Entwicklung und Fertigung. In schwierigen Fällen, wenn’s zum Beispiel um die Glas-in-Glas-Erkennung in Leer- und Vollgut geht, ist unsere gepulste Röntgentechnik praktisch unverzichtbar. Modulare Systeme wie der HEUFT eXaminer ^II XOS kombinieren beide Erkennungsverfahren in ein und demselben Gerät, so dass zum Beispiel Schimmel oder transparente Folien in der Flasche kamerabasiert und Glassplitter oder Metallfragmente mit Röntgentechnik identifiziert werden.

Und wie sieht das bei Lebensmitteln aus?

Dirk Henschke: Im Abfüll- und Verpackungsprozess von Lebensmitteln werden optische Inspektionstechnologien unter anderem zur Etikettenkontrolle, zur Verifizierung des Mindesthaltbarkeitsdatums oder auch zur Überprüfung der Sicherheit und Unversehrtheit der Verschlüsse eingesetzt. Um winzige Fremdkörper in undurchsichtigen Verpackungen oder Produkten wie Konservendosen oder Babynahrung zu identifizieren, reichen Kameras aber nicht aus. Hier ist schon Röntgen gefragt – vorzugsweise gepulstes Röntgen, das bei unerreicht niedriger Strahlung jetzt einfach mehr Sensitivität erreicht und exklusiv bei HEUFT erhältlich ist.

Was trendet gerade in diesem Bereich? Welche Innovationen begeistern dich derzeit besonders?

Dirk Henschke: Nachhaltigkeit und KI, also Künstliche Intelligenz – das sind aus unserer Sicht gerade die Top-Trends der Branche. Nachhaltigkeit schafft eine möglichst niedrige Fehlausleitrate bei der Inline-Inspektion: Nur Verpackungen und Produkte, die tatsächlich fehlerhaft sind, sollten aus dem Verkehr gezogen werden. Und unsere KI trägt dazu bei, die Erkennungs- und Ausleitsicherheit zu steigern, so dass der Anteil fälschlicherweise ausgeleiteter Gut-Produkte immer weiter gegen Null tendiert. Das schützt intelligent und effektiv vor sinnloser Pack- und Lebensmittelverschwendung und zugleich auch vor unnötigen Effizienz- und Produktivitätseinbußen im Abfüll- und Verpackungsprozess.

KI – welche Innovationen hat HEUFT denn auf diesem Gebiet vorzuweisen?

Dirk Henschke: Bereits seit über 45 Jahren stellen wir anspruchsvolle optische Technologien zur lückenlosen Leer- und Vollgutinspektion ausschließlich hier bei uns in Deutschland her – und entwickeln sie kontinuierlich weiter. Das gilt auch für unser gepulstes Röntgen, das wir vor rund 25 Jahren eingeführt haben, um auch in Hochgeschwindigkeitslinien eine schonende und präzise Fremdkörperdetektion zu ermöglichen. Bereits seit fast 15 Jahren klassifiziert unsere eigene Hard- und Software zur Echtzeit-Bildverarbeitung detektierte Objekte intelligent, um harmlose Abweichungen eindeutig von kritischen Fehlern zu unterscheiden. HEUFT reflexx ^A.I. nutzt neuerdings sogar Deep Learning, um Fremdobjekte auch dort sichtbar zu machen, wo das bisher nur schwer oder gar nicht zu machen war.

Wie geht das und was wird mit KI-unterstützter Bildverarbeitung möglich?

Dirk Henschke: Zur smarten Röntgenbildanalyse in Food-Verpackungslinien kommen jetzt vielschichtige neuronale Netzwerke zum Einsatz, die abstrakte Merkmale selbständig in einer sinnvollen Weise verarbeiten. Gerade in Nahrungsmitteln, die im Röntgenbild sehr inhomogen erscheinen, mit unterschiedlich stark absorbierenden Strukturen und Hohlräumen zwischen ihren einzelnen Bestandteilen, werden Fremdkörper damit jetzt erkennbar. Mit HEUFT reflexx ^A.I. finden Inspektionssysteme der HEUFT eXaminer ^II-Reihe beispielsweise das Aluminiumfragment im Gurken- oder den Glassplitter im Rotkohlglas. Und sogar ringförmigen Draht in Nudeln gleicher Form und Größe.

Und das kommt beim Kunden an?

Dirk Henschke: Durchaus. Wir erleben gerade einen echten Run auf unsere Innovationen in Sachen KI-unterstützter Röntgeninspektion. Tests mit Originalprodukten und erste Installationen bestätigen das neue Level an Erkennungssicherheit bei nachhaltig reduzierter Fehlausleitrate schon in der Praxis. Wer sich selbst ein Bild davon machen will, kommt am besten direkt zum HEUFT-Stand 3C-399, wenn Ende September die FACHPACK 2024 im Messezentrum Nürnberg startet.