Raster

Als Software engineer moet je van alle markten thuis zijn:

Zoektocht naar juiste barcodeplaatje en scanner

  “Het mooie is dat er zo veel verschillende disciplines in één project samenkomen. Alle mensen die in ons team meedraaien, worden constant gedwongen over hun eigen schaduw heen te stappen. Daardoor wordt het werk van de engineer het tegendeel van routine. Niemand hoeft zich dus ook gebonden te voelen aan zijn eigen discipline. Het kan in ons soort werk trouwens ook niet anders. Er zit zo veel variatie in de opdrachten die hier binnenkomen dat je praktisch altijd moet kiezen voor een multidisciplinaire aanpak.” Aan het woord is projectleider Rob Kits, lead Engineer van Raster Industriële Automatisering. Aanleiding van het gesprek is de recente voltooiing van een beladingsysteem van diervoeders voor La Normandise, een producent van honden- en kattenvoer in Rive, Normandië. Raster heeft voor dit bedrijf  in het afgelopen jaar een behoorlijk uitgebreid en tegelijk ingewikkeld project afgerond. Het gaat om een geautomatiseerd belading- en ontladingsysteem voor gesealde zakjes kattenvoer van het merk Sheba. Deze zakjes die aangevoerd worden in trays moeten vanuit een kettingbaan in een autoclaaf of sterilisatieoven geschoven worden. Door middel van stoom worden daarin bij een temperatuur van 200 ˚C alle bacteriën gedood. Net als de producenten van humane voeding hebben producten van diervoeders tegenwoordig te maken met strenge Europese regelgeving op het gebied van voedselveiligheid. Sterilisatie valt daar natuurlijk onder. Een ander belangrijk onderdeel van de opdracht was de ontwikkeling van een tracking- en tracingsysteem. Ook weer vanwege voedselveiligheid. Het tracking- en tracingsysteem moet onder meer garanderen dat alle informatie over het steriliseren van de producten achteraf vindbaar is. En wel tot en met het verstrijken van de uiterste houdbaarheidsdatum. De omstandigheid dat La Normandise een enorme variëteit in producten produceert, maakt deze uitdaging tegelijkertijd nog iets groter. 

Weg van het bekende pad

Het project bij La Normandise is in feite het vervolg op een jarenlange samenwerking met dit Franse bedrijf. In de loop van de afgelopen 15 jaar heeft Raster steeds meer onderdelen van de productieautomatisering onder handen genomen. Onder meer dankzij de snelle groei van La Normandise. “In het begin toen we onze eerste opdracht kregen, had La Normandise niet meer dan één autoclaaf.  We hebben toen eenvoudige onderdelen van de interne logistiek aangepakt. Nu beschikt het bedrijf over 24 autoclaven. Dat geeft wel aan hoe sterk het bedrijf gegroeid is. Voor ons als industriële automatiseerder heeft deze ontwikkeling geresulteerd in steeds weer nieuwe opdrachten. Het mooie daarvan is dat er ook sprake is van progressie in de projecten; zowel betreft omvang als complexiteit. Daardoor wordt je gedwongen bekende paden te verlaten om nieuwe oplossingen te zoeken. Voor een engineer is er niets mooiers. Het is ook veel interessanter dan steeds weer hetzelfde in elkaar te moeten zetten. Zo kwamen er in het nieuwe belading- en ontladingsysteem een heleboel technieken bij elkaar waarvan een aantal oplossingen voor ons volkomen nieuw waren.” 

Identificatie

 “Vooral de identificatie van de trays waarin de zakjes met diervoeding worden gelegd, was een heel probleem. Een eerste eis, hoe kan het ook anders, was een lage kostprijs. Maar wel begrijpelijk. La Normandise gebruikt in het dagelijks productieproces namelijk meer dan 20.000 trays. Om vast te leggen dat het product ook daadwerkelijk gesteriliseerd is, moeten alle trays worden gescand. Dat gebeurt zowel voordat ze de autoclaaf ingaan als daarna. Een unieke code is belangrijk omdat de trays ook nog eens gebruikt worden voor uiteenlopende producten. Het komt dus regelmatig voor dat in een batch verschillende producten tegelijk gesteriliseerd worden. De scanning moet daarom absoluut betrouwbaar zijn. Daarvoor moest een hittebestendige en betrouwbare informatiedrager gevonden worden. RFID-tags komen hiervoor niet in aanmerking; te duur en niet bestand tegen de 200 ˚C hete stoom. Daarbij komt ook nog de agressieve werking door het demi-water en de chemische reinigingsmiddelen. Ook daarop is de elektronica van de RFID-componenten niet berekend. Normaal geprinte barcodes voldoen evenmin. Weliswaar betaalbaar, maar niet bestand tegen de hitte en het vocht.” 

Gevonden

“In twee jaar tijd hebben we zeker veertig verschillende barcodeplaatjes uitgeprobeerd. En geen een heeft het gehouden. Uiteindelijk zijn we uitgekomen bij een RVS plaatje. RVS is natuurlijk ideaal omdat het hygiënisch is en bestand tegen hitte en chemicaliën. Alleen het lezen van een barcode op een RVS achtergrond levert weer problemen op. Want ook de trays en de rest van de omgeving zijn allemaal van RVS, een materiaal dat enorm schittert. Daardoor is het contrast tussen de barcode en de rest weer erg klein. De oplossing daarvoor hebben we gevonden bij een toeleverancier uit de metaalindustrie. Deze zorgt ervoor dat de oppervlakte van het barcodeplaatje gezwart wordt. Dat gebeurt door middel van een laserbehandeling. De barcode zelf wordt in diapositief op het plaatje aangebracht. De zwarting fungeert dus als achtergrond zodat de scanner de barcode van de omgeving kan onderscheiden. Vervolgens hebben we ook nog moeten zoeken naar een aparte industriële camera of laserscanner die dit werk volledig aankan. Voor de liefhebbers, het is een zwaar uitgevoerde matrixcamera van Datalogic die alle soorten barcodes kan lezen, ook vanuit een diffuse hoek. Het kost wel iets meer, maar het werkt.” Iris“In het tracking- en tracingsysteem speelt de camera dus een heel belangrijke rol. Hij maakt net voor het laden van de autoclaaf foto’s van elke stapel trays. Een stapel bevat 25 trays; dus 25 barcodes. De foto’s worden opgeslagen en geanalyseerd. Elke stapel krijgt zijn eigen nummer dat met de gegevens van de hele stapel trays in Iris wordt opgeslagen. Iris is ons databasesysteem. Na de sterilisatie wordt er weer een foto gemaakt, waarvan de gegevens vergeleken worden met de eerder verzamelde gegevens. Samen met de autoclaafgegevens wordt dat allemaal in Iris opgeslagen, waarna de trays ontstapeld kunnen worden. De lege trays zijn daarna weer beschikbaar voor de volgende batch.”

Koppeling

Iris is zowel gekoppeld aan de machinebesturing als aan het administratief systeem.  Het lezen van de barcode moet namelijk getriggerd worden door bepaalde bewegingen van de laadinrichting. Om dat op tijd te laten plaats vinden heeft Raster voorzien in een online verbinding met de PLC die zorg draagt voor de machinebesturing. De koppeling met het ERP-systeem was aanvankelijk ook online uitgevoerd, maar bij nader inzien is besloten deze een maal per uur te laten plaatsvinden.  De gegevens uit het administratief systeem worden eerst gekoppeld aan de besturing van de laadinrichting en na het sterilisatieproces weer teruggegeven aan het administratief systeem. Hierdoor is in het administratieve systeem exact bekend wat en hoeveel er geproduceerd en gesteriliseerd is. De reikwijdte van het Iris databasesysteem gaat nog verder dan de afhandeling van het hele sterilisatieproces. Ook het transport van het gereed product naar de opslagruimtes door middel van AGV’s wordt aangestuurd vanuit de database van Iris.

Teamwerk

Softwareontwikkeling is een kwestie van teamwerk. Onder leiding van Rob Kits, technical manager bij Raster, werkte een team van drie software-engineers en ontwikkelaars aan de complete besturing van dit project. Ook het testen en de ingebruikname op locatie hoorden bij deze bijzondere klus.