Eine gleichbleibend hohe Qualität ist eine Grunderwartung von Kunden an ein Schokoladen- oder Süßwarenprodukt. Um dies sicherzustellen, muss die Qualitätskontrolle eine Reihe von Aufgaben erfüllen. Fremdkörper zu erkennen und fehlerhafte Produkte auszuschleusen, gehört dabei zu den wichtigsten Aufgaben. Unzufriedene Kunden, teure Rückrufaktionen und ein beschädigter Ruf können sonst die Folgen sein.

Es ist bereits die fünfte Reklamation in diesem Jahr! Frau Müller aus der Qualitätssicherung ist sehr unzufrieden. Wieder hat ein Kunde einen Fremdpartikel in seiner Schokolade gefunden – diesmal eine kleine Fliege in einer Vollmilchtafel. In den Monaten zuvor haben Kunden winzige Kunststoffkrümel in weißer Schokolade, eine Motte in Zartbitter- und eine kleine Spinne in einer Tafel Edelbitterschokolade reklamierteine Katastrophe. Zum Glück haben noch keine Kunden Bilder verunreinigter Schokolade auf Social-Media-Plattformen gepostet, wie das einem Wettbewerber passiert ist.

Frau Müller ist entschlossen, dass sich etwas ändern muss. Die vorhandenen Hygienemaßnahmen sind einwandfrei, an diesem Punkt kann sie nicht ansetzen. Sie braucht eine Möglichkeit, jede Tafel vor dem Verpacken auf Verunreinigungen zu überprüfen. Dafür Mitarbeiter abzustellen, die jedes Produkt sorgfältig in Augenschein nehmen, um auch winzige Partikel zu erkennen, ist viel zu kostspielig und mit menschlichen Fehlern behaftet – eine andere Lösung muss her. Frau Müller sucht im Internet nach einer technischen Lösung und wird fündig: Die Strelen Control Systems GmbH hat eine solches System entwickelt, das sich schnell und einfach in bestehende Linien integrieren lässt.

Strelen lässt Kameras die Aufgaben kontrollierender Mitarbeiter übernehmen und baut auf digitale Bildverarbeitung zum Erkennen und direkten Ausschleusen verunreinigter Produkte. Abhängig von der Bandbreite, nehmen eine oder mehrere Inline Kameras die vorbeifahrenden Tafeln auf, und die Bildverarbeitungssoftware wertet die Aufnahmen in Echtzeit aus.

Aufgrund der abweichenden Kon-trast- und/oder Helligkeitswerte können selbst schwarze Insekten in dunkler Bitterschokolade oder hellgraue Kunststoffpartikel in weißer Schokolade zuverlässig erkannt werden. Da Farbkameras verwendet werden, lassen sich über die Aufspaltung der Bilder in verschiedene Farbkanäle auch farbige Partikel in der Schokoladeerkennen, die mit einer reinen Graustufenkamera eventuell verborgen blieben.

Detektiert die Bildverarbeitungssoftware abweichende Farbpartikel, gibt sie ein Signal, und die entsprechenden Tafeln werden automatisch ausgeschleust. Dabei werden Verunreinigungen ab etwa 1 mm² Größe erfasst. Theoretisch wäre auch eine noch kleinere Fläche möglich, doch dann ist die Gefahr der Pseudofehler zu groß: Jedes Luftbläschen könnte zu einem Ausschluss führen, und somit würden zu viele Tafeln entsorgt werden.

Frau Müller ist begeistert von dieser Lösung, die schnell, pragmatisch und zuverlässig prüft, ohne Umrüstarbeiten einsetzbar ist und allen speziellen Anforderungen der Nahrungsmittelindustrie entspricht. Die zugehörige Software ist dank einer übersichtlichen Benutzeroberfläche klar strukturiert und einfach zu bedienen. Schnell haben diese Aspekte auch die technisch und kaufmännisch verantwortlichen Abteilungen überzeugt, und die Installation der Anlage wird beauftragt.

Der Aufbau und das Einrichten des Systems funktionieren reibungslos, und die Mitarbeiter sind schnell mit der neuen Software vertraut. Frau Müller freut sich, dass die Neuerung auf so große Akzeptanz stößt. Nach ein paar Monaten Laufzeit können alle zufrieden Bilanz ziehen: Keine einzige Reklamation ist in dieser Zeit eingegangen. Liegen Verunreinigungen vor, so werden die betroffenen Tafeln zuverlässig aussortiert, und Pseudo-fehler treten nur ausgesprochen selten auf – ein Gewinn für die gesamte Produktion.

Strelen hat noch weitere auf Farbbildverarbeitung basierende Lösungen zum Erkennen und Aussortieren von Verunreinigungen in Lebensmitteln im Programm. So können beispielsweise Verpackungsfolien während des Abwickelprozesses auf sehr kleine Fremdkörper untersucht werden. Dabei nimmt eine Zeilenkamera in schneller Frequenz Bildzeilen auf, die dann aneinandergefügt werden, so dass über die Bewegung der Folie unter der Kamera ein zweidimensionales Bild entsteht. So können hochauflösende Bilder der Folienoberfläche gemacht werden. Mittels geeigneter Beleuchtung werden hierauf Verunreinigungen sichtbar, beispielsweise winzige Insekten oder Schmutzpartikel.

Ein weiteres großes Problem stellen Verunreinigungen dar, die sich farblich nicht vom Produkt unterscheiden – zum Beispiel Mandeln und deren Schalen. Hier stoßen normale Farbkameras an ihre Grenzen. Zum Detektieren wird daher eine Hyperspektralkamera eingesetzt. Diese erkennt die individuellen Spektren von IO- und NIO-Anteilen. Die Bildverarbeitungssoftware steuert dann ein ausgeklügeltes System von Düsen, so dass die NIO-Teile zielgenau vom Transportband ausgeschleust werden.