AMF Tromp hat eine intelligente Applikatorlösung für die Pizzaproduktion entwickelt, eine cloudbasierte Software, die künstliche Intelligenz nutzt, um die Qualitätskontrolle für Pizzabeläge wie Käse zu automatisieren. Am Ende der Produktionslinie bedeutet dies die Minimierung von
Produktabfällen, Standardisierung und Effizienz.
Bei der Qualitätskontrolle an Pizzalinien ist routinemäßig immer noch manuelle Arbeit erforderlich. Selbst an automatisierten Linien wiegen und bewerten (subjektiv) die Bediener die Produkte regelmäßig. Künstliche Intelligenz hat das Potenzial, diesen Prozess zu verbessern und Schwankungen beim Pizzabelag effektiv auszuschalten. Die Smart Applicator Solution von AMF Tromp, die im Juni dieses Jahres auf den Markt kam, analysiert in Echtzeit Bilder aller Produkte in der Pizzalinie, um den Auftrag des Käsebelags auf der Grundlage einer Datenbank mit hinterlegten Pizzabildern zu bewerten. Die Software erkennt den Käsebelag und vergleicht ihn mit der festgelegten Zielvorgabe. Dazu übersetzt sie die Daten in Werte. Auf der Grundlage der Ergebnisse passt die Software die Geschwindigkeits- und Volumeneinstellungen des Applikators an, um die Konsistenz innerhalb der voreingestellten Parameter zu gewährleisten. „Jede Anomalie wird erkannt, und unser System und unsere Algorithmen ändern die Einstellungen sofort, um zum Basiswert zurückzukehren“, erklärt Lex van Houten, Regional Marketing Manager, AMF Bakery Systems.
Auf vielen Pizzalinien wird der Käse mit einem Applikator aufgetragen, der nach dem Prinzip eines Wasserfalls den Käse verteilt. Ziel von AMF Tromp war, sie zu verbessern und intelligenter zu machen. Auf Pizzalinien des Unternehmens kann die Smart Applicator Solution entweder nachgerüstet oder neu für den AMF Tromp Waterfall Applicator konfiguriert werden. Dies ermöglicht ein Gewichtskontrollmanagement und gewährleistet eine qualitativ hochwertige Aufbringung des Belags, wobei die richtige Menge Käse perfekt auf der Pizzaoberfläche verteilt wird. AMF Tromp baut diese Software servicemäßig zusammen mit seinen Kunden in die Produktionslinie ein. Alles, was benötigt wird, ist die Hardware-Einheit mit Kameras, Beleuchtung und Internetanschluss. Sie wird über der Linie angebracht, und der Dienst wird dann im AMF Service Center aktiviert. Alle Spezifikationen und Einstellungen werden bei der Installation und Inbetriebnahme festgelegt. „Der erste Lauf liefert sofort wertvolle Daten für den Aufbau und das Training des Datensatzes“, betont der Spezialist. Ab diesem Zeitpunkt ist auch ein (Fern-)Support jederzeit möglich.
Den Überblick über den Pizzabelag behalten
AMF Tromp legte in der Entwicklungsphase den Schwerpunkt auf die Bemühungen der Hersteller um Nachhaltigkeit und Digitalisierung. Das bedeutete, zu viel Belag zu minimieren, Abfall zu reduzieren und manuelle Arbeit durch die Automatisierung des Prozesses zu ersetzen. Die KI-basierte Lösung löst alle Herausforderungen beim gleichmäßigen Auftragen von Toppings. Der Smart Applicator hat die Qualitätskontrolle mit dem auf die Pizza aufgetragenen Käse begonnen (ist aber nicht darauf beschränkt), sodass erhebliche Einsparungen beim Umgang mit einer teuren Zutat zu verzeichnen sind.
Die intelligente Applikatorlösung
Intelligente Prozesse in der Pizzaherstellung führen zu unmittelbaren Einsparungen und wirken sich folgendermaßen auf den Produktionsprozess und den Belag aus:
1. Verringerung der Streuverluste und genaue Gewichtskontrolle für jede Pizza
2. Minimierung der Verschwendung von teuren Zutaten
3. Verringerung des Zeitaufwands, der Handhabung und der Kosten für das Personal
4. Keine Berührung des Produkts dank bildgestützter Überwachung
5. Maschinelles Lernen: Nicht nur die AMF-Maschinen, sondern alle Applikatoren im Produktionsbereich werden mit diesen Daten geschult, und die Ergebnisse werden nur auf der Grundlage der Datenanalyse besser.
Mehrere Aspekte können zu Schwankungen bei Gewicht und Qualität der Pizza beitragen. Im Forschungs- und Entwicklungsprozess beobachtete AMF Tromp als wiederkehrende Faktoren die Feuchtigkeit und Temperatur im Produktionsbereich, Schwankungen, die durch den Bediener bei manuellen Tätigkeiten verursacht werden, sowie die Eigenschaften des Käses selbst. „Die Dicke des geriebenen Käses, die Länge der Stücke, ihre Feuchtigkeit und Klebrigkeit, Temperatur und Dichte bestimmen, ob der Wasserfall-Applikator ein gleichmäßiges und glattes Käsebett aufstreut“, erklärt van Houten. Änderungen dieser Parameter können sich auf die Käsemenge auswirken, die gestreut wird.
Die neue Software-Lösung nutzt die Technologie des maschinellen Lernens, um diesen Prozess im Laufe der Zeit zu optimieren, indem sie Anomalien erkennt und anzeigt. Zu den erlernten Prozessparametern gehören die Gewichtskontrolle sowie die gleichmäßige Verteilung des Belags – und die Liste wird immer länger. Die Daten werden sofort verwendet, aber durch die fortlaufende Sammlung von Informationen und das Lernen durch die künstliche Intelligenz wird der Prozess kontinuierlich verbessert. Das Ergebnis: Pizzen mit standardisierter Belagverteilung, unabhängig von äußeren Einflüssen, menschlicher Interaktion oder Ähnlichem. Der Spezialist erklärt, wie die neue intelligente Lösung lernt: „Wir generieren die Daten, indem wir Bilder von jeder Pizza aufnehmen, die dem Datensatz hinzugefügt werden, und der Algorithmus lernt und verbessert sich auf der Grundlage dieser Daten, um wertvoll zu werden. Während eines einzigen Produktionslaufs werden Tausende von Qualitätskontrollen durchgeführt, und all diese Daten trainieren die Maschine. Sie lernt, wie sie sich verhalten soll, damit die nächsten Läufe noch besser werden.“ Im Vergleich dazu führt ein Bediener in der Regel vier Kontrollen pro Stunde durch, die alle Zeit, manuelle Arbeit und persönliche Fähigkeiten erfordern – und das kann je nach Person und Schicht variieren. „Deshalb ist der Wert der Datenlösung besser und vertrauenswürdiger, um Streuverluste und Kosten zu reduzieren“, unterstreicht er.
Wann wird in diesem Fall also Personal benötigt? Das hängt von der Größe des Betriebs und dem Automatisierungsgrad der Produktionsanlage ab. Vollautomatische Anlagen im industriellen Maßstab können mit dieser intelligenten Applikator-Software den Belag auf der Pizza optimal und ohne Aufsicht des Bedieners auftragen.
Um sicherzustellen, dass die Zutaten gleichmäßig und in der richtigen Menge aufgetragen werden, wird anhand der Daten, mithilfe derer jedes Stück analysiert wird festgestellt, ob die Käsemenge, das Gewicht und die Verteilung mit den mit dem Hersteller festgelegten Spezifikationen übereinstimmen. Wenn die Software feststellt, dass die Pizza nicht den Vorgaben entspricht, passt der Applikator die Käseverteilung an, um den Prozess zu korrigieren. Neben der Perfektionierung eines gleichmäßigen Belags bietet das System auch den zusätzlichen Vorteil, dass jedes einzelne Stück, das über oder unter den Vorgaben liegt, identifiziert wird, sodass der Hersteller auch für sie eine Vorgehensweise wählen kann, indem er entweder das nicht normgerechte Produkt aus der Linie entfernt oder das Problem korrigiert. Das Ergebnis ist eine exakte Verteilung der Inhaltsstoffe für jedes einzelne Stück.
Alle Produktionsgeschwindigkeiten und -mengen können von dieser intelligenten Lösung Gebrauch machen: „Wir arbeiten mit den größten Herstellern mit Tausenden von Pizzen pro Stunde, aber auch Einstiegsmengen können von diesem neuen Service von AMF Tromp profitieren. Es sind keine Investitionen erforderlich, um alle Daten zu erhalten, die sofortige Einsparungen von bis zu 3 % pro Tag ermöglichen. Unsere ROI-Berechnungen zeigen, dass die meisten Fälle in weniger als einem Jahr rentabel werden. Ein klarer Fall!“, betont van Houten.
Flexibilität
Der Smart Applicator wurde entwickelt, um jede Art von geriebenem Käse zu verarbeiten und auf Pizzen jeder Form und Größe zu platzieren, von Mini bis Standard und groß, oval oder quadratisch, sogar auf Baguette oder Fladenbrot. Und der Käse ist nur der Anfang: „Wir beginnen den neuen Service mit dem Auftragen von Käse auf die Pizza, aber wir entwickeln gerade neue Dienste, um auch andere Beläge auf die Plattform zu bringen, wie das gezielte Auftragen (genaue Positionierung eines Belags anstelle eines Wasserfalls) und das Auftragen von Soße. Autonome Pizzaproduktionslinien sind das Ziel am Horizont für uns und unsere Kunden“, erklärt der Spezialist.
Beide Applikationsmethoden haben ihre eigenen Vorteile und können in bestimmten Situationen die bessere Wahl sein, je nach Prozess, Produktionsvolumen, Geschwindigkeit und Art des Belags. Die Wasserfallausbringung eignet sich gut für hohe Geschwindigkeiten und hilft, Abfall durch Rückführung zu vermeiden. Das gezielte Auftragen funktioniert am besten, wenn eine bestimmte Menge an Belag benötigt wird und eine präzise/zentrale Platzierung auf einer Pizza oder einem Fladenbrot erforderlich ist, und eignet sich am besten für niedrige bis mittlere Produktionsgeschwindigkeiten.
Abfälle werden kontrolliert und minimiert, indem die Menge der Inhaltsstoffe und die Dispersion ständig angepasst werden, um die Spezifikationen einzuhalten. Bei der Verwendung des AMF Tromp-Wasserfallapplikators wird beispielsweise kein Produkt verschwendet, da das Rezirkulationssystem den Käse während eines Durchgangs wiederverwendet. Wenn die Produkte konstant innerhalb der Standards liegen, müssen am Ende der Linie weniger Produkte entnommen werden, was ebenfalls zur Abfallminimierung beiträgt. „Die OEE unserer Kunden wird steigen, und wir werden bald neue Tools für eine intelligentere Qualitätskontrolle anbieten“, erwartet van Houten.
Solche intelligenten, autonomen Anlagen erhöhen die Effizienz des Prozesses, da die Minimierung von Abfall und Produktverlusten auch kürzere Durchläufe und einen geringeren Energieverbrauch bedeutet. Die Software ergänzt das AMF-Portfolio an Werkzeugen zur Verbesserung der Effizienz, zu dem auch die gasbetriebenen Tunnelöfen und die neueste Entwicklung – der wasserstoffbetriebene Ofen – gehören. Der Spezialist empfiehlt diese Art von Öfen auch für die Pizza- und Fladenbrotproduktion. Sie können im niederländischen Innovationszentrum des Unternehmens getestet werden.
Eintritt in das Zeitalter der künstlichen Intelligenz
Die Smart Applicator Solution ist der erste Dienst dieser Art in einer Reihe von vielen, mit denen AMF ein neues Kapitel aufschlägt. „Die Welt von AMF wird smart, digital und nachhaltig und konzentriert sich auf das, was unsere Kunden brauchen, um erfolgreich zu sein. KI, maschinelles Lernen, Data-to-Value, Robotik und autonome Bäckereiproduktion – all das sind Konzepte und Technologien, die wir in den kommenden Jahren bei AMF verstärkt sehen werden“, erwartet van Houten. Das Unternehmen möchte die Analyse- und Bildgebungslösungen um Prozess- und Bäckereikenntnisse ergänzen und arbeitet an der Veränderung und Verbesserung der Maschine und des Prozesses selbst. Die Smart Applicator Solution von AMF Tromp ist der erste Schritt zu intelligenten Lösungen, mit denen Produktionsprozesse optimiert und die Produktivität im gesamten Betrieb gesteigert werden sollen.
