Intelligentes Messgerät prüft Öffnungskräfte

Peelbare Verpackungen sind nicht nur im Lebensmittelsektor, sondern auch im Bereich der Medizinprodukte auf dem Vormarsch. Wichtig für eine sichere und verbraucherfreundliche Easy-Opening-Verpackung ist, dass für das Öffnen geringe Öffnungskräfte aufgewendet werden müssen und die Verpackung trotzdem im geschlossenen Zustand während der Lagerung und des Transports dicht ist. Beim Öffnen sollten wenn immer möglich keine Packstoffrisse oder eine sogenannte «Engelshaarbildung» auftreten. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung haben mit «Pack Peel Scan» ein neues Messgerät zur Prüfung peelbarer Verpackungen entwickelt. Ausgestattet mit künstlicher Intelligen, ermöglicht es die Messung sogenannter Easy-Opening-Verpackungen.

Die Wissenschaftler versprechen sich von dem Messgerät ein breites Anwendungsspektrum. Das Gadget kann als externes Messgerät in der Produktion peelbarer Verpackungen für Lebensmittel und Medizinprodukte eingesetzt werden. Es erfasst normgerecht Öffnungskräfte von Schalen- und Folienverpackungen. Gemessen werden Öffnungskraft und Öffnungswegverläufe. Indem die Anrisskräfte mit den Richtwerten für leicht zu öffnende Verpackungen abgeglichen werden, gebe das Gerät eine Aussage darüber, ob die Verpackung auch tatsächlich «easy-to-open» ist.

Die Nahtqualität lässt sich direkt während der Herstellung bewerten. Mit der Anpassungsmöglichkeit der Packungskontur und Packungshöhe liessen sich auch beliebig geformte Verpackungen sicher einsetzen sowie effizient messen und prüfen. Zusätzlich wertet eine künstliche Intelligenz die aufgezeichneten Kraftverläufe aus und identifiziert mögliche Fehler im Siegelprozess.

Neben dem Betrieb als autarkes Prüfgerät könne auf diese Weise ein integriertes Bediener-Assistenzsystem auf Basis von maschinellem Lernen zur Störungsursachendiagnose genutzt werden. Die Daten zu spezifischen Öffnungskraftverläufen werden durch maschinelle Lernmethoden auch zur Prognose von Prozessfehlern genutzt. Ermöglicht wird dadurch die Weitergabe relevanter Informationen an die Prozesssteuerung oder zur Erstellung konkreter Handlungsanweisungen an den Maschinenbediener.

Das integrierte Bediener-Assistenzsystem ist in der Lage, Störungsursachen im Siegelprozess zu lernen und auf deren Vermeidung hinzuwirken. Anlagenbediener erhalten dadurch beispielsweise nützliche Hinweise zur möglichen Ursache einer nicht-qualitätsgerechten Siegelnaht.