Soja und Mais bei der Getreideannahme

Nicht immer kann vermieden werden, dass Mais und Soja in die Getreide-Ernte gelangen

Wenn bald wieder riesige Mengen Getreiden von den Felder geerntet und zum Kunden transportiert werden, steigt für die Mühlen und den Landhandel die Aufgabe, die laufende Ernte auf die Qualität zu untersuchen.

Gerade bei genetisch veränderten Organismen und Saatgut gibt es klare Grenzwerte, die eingehalten werden müssen. So dürfen z.B. bei Futtermitteln nur 0,1 Prozent der Körner genetisch verändert sein, das entspricht 1 von 1000 Körnern.

Die Überwachung der riesigen Mengen, die über Schiffe oder Züge angeliefert werden, gestaltet sich aber häufig schwierig. Eine Handauszählung des Besatzes ist aufwändig und das Labor analysiert häufig nur kleine Mengen (z.B. 20-50 Gramm). In den Schiffen befinden sich aber mehrere 1.000 Tonnen und gleichzeitig kommen über Züge und LKW weitere Lieferungen an, die zeitnah überprüft werden müssen.

Die Firma Kunkel bietet eine vollautomatische, echtzeit-basierte Überwachung der Besatzqualität und hat sich dabei z.B. auch auf Soja und Mais in Durum-Weizen spezialisiert. Durch eine kontinuierliche Messung der Besatzmaschine können laufend Aussagen über die Zusammensetzung einer Anlieferung getroffen werden.

Über die Mechanismen der Software können Farbe, Form und Größe der gesuchten Objekte genau eingestellt werden. So ist es möglich, sich auf die verschiedenen Schattierungen von Mais-Körnern einzustellen oder auch die speziell runde Form von Soja zu erkennen.

Unterschiedliche Mais-Körner (rote, gelbe, braune) und unterschiedliche Größen

Neuer Flyer für die Besatzmaschine

Liebe Kundinnen und Kunden der Firma Kunkel,

die Ernte steht vor der Tür und somit auch die Notwendigkeit für neue Lösungen in Labor und bei der Entladung.
Für unsere Besatzmaschine haben wir nun einen neuen Flyer, der Ihnen die Vorzüge der Maschine noch einmal übersichtlich darstellt.

Sie können Ihn unter diesem Link herunterladen:
https://kunkel-systems.de/wp-content/uploads/2021/07/OKS-Besatzanalyse-Flyer-2.1-1.pdf

Überlassen Sie die Qualität Ihrer Getreidelieferung nicht dem Zufall! Schauen Sie genau hin und lassen Sie sich durch eine automatisierte und objektive Methode unterstützen.

Wir helfen Ihnen dabei, die optimalen Parameter für Ihren Betrieb zu finden.

Ihre Firma Kunkel


Feuchtigkeitsmessung für sehr trockene Mehle mit OKS Online

Die Messstrecke des Stippenzählers in der Mühle. Links SEW Motor, vorne kleiner Schaltkasten aus Edelstahl, abgewinkeltes Rohr mit Produkt, weißer Hintergrund, Kabel
Die Messstrecke des Stippenzählers in der Mühle

Im Oktober 2020 gab es für die Firma Kunkel den Auftrag, die Feuchtigkeit eines Endproduktes nach der Mehltrocknung mit Hilfe des OKS Online-Systems „Stippenzähler“ zu überwachen.

Der Stippenzähler ist ein bewährtes System der Firma Kunkel, bestehend aus Computer, Software, Messstrecke, Produktmelder und Kamerasystem und dient der vollautomatischen Überwachung der Produktqualität in großen Schüttgutbetrieben, wie z.B. Mühlen, Stärke- oder Aluminiumoxid-Produzenten. Stippen sind hierbei die sichtbaren Partikel, die ein Endprodukt verunreinigen und mit Hilfe von modernen Kamerasystemen und der entsprechenden Software gemessen werden können. Außerdem wird mit dem Stippenzähler die Farbe der Endprodukte gemessen. Abweichungen und Produktvorgaben können über Grenzwerte eingestellt werden. Das System läuft vollständig autark und kann auf die Kundenwünsche angepasst werden.

Die perfekte Ergänzung zur Stippenkontrolle

2017 wurde das Stippenzähler-System um weitere Features erweitert, weil von Kunden immer häufiger der Wunsch geäußert wurde, ob man nicht auch andere produktspezifische Werte wie z.B. Feuchtigkeit, Protein oder Mineralstoffgehalt von Mehl und Grieß messen kann.

Der Vorteil liegt klar auf der Hand, durch die kombinierte Visualisierung aller Messwerte in einem Arbeitsschritt erhält das Personal einen schnellen und kompakten Überblick über die gesamte Produktqualität. Schwankungen von Vorgaben und fehlerhafte Maschineneinstellungen können schnell erkannt werden. Eine moderne Sensorik, kombiniert mit einem digitalen Speicherungsverfahren dienen der Übersicht, der Produkttransparenz und der Rückverfolgbarkeit. Wenn Schwankungen ausgeschlossen werden, können über solche Systeme der Materialeinsatz optimiert und gleichzeitig Energie und Kosten eingespart werden. Teure Reklamationen werden vermieden und die Kundenzufriedenheit steigt deutlich.

In der Programmoberfläche der Stippenzähler-Software
können alle wichtigen Messwerte auf einen Blick abgelesen werden.

Denn auch in der Warenannahme des Kunden wird die Ware auf Qualität untersucht und muss bestimmten Standards entsprechen. Die permanente automatische Überwachung ist in jeder Betriebsgröße einsetzbar und bei größeren Tagesleistungen unverzichtbar.

Im konkreten Fall ging es um eine neue Anlage in einer Mühle, die Mehl so stark trocknen möchte, um daraus Spezialprodukte mit besonderen Anforderungen an den Feuchtegehalt herzustellen. Bisher wurde das Mehl der Großmühle von einem externen Dienstleister getrocknet, was aber auf Grund der Entfernung (Mehltransport über Straße) und den Trocknungsgebühren auf die Dauer unrentabel ist. Sinnvoller ist es, das Mehl aus der Produktion sofort am gleichen Standort zu trocknen.

Besondere Sensoren für kleinste Feuchtigkeiten

Es hatte sich herausgestellt, das bisherige Anbieter nicht in der Lage waren, auch besonders kleine Feuchte-Anteile von 8 Prozent oder weniger zu erkennen. Auf Grund der Technik von klassischen NIR-Systemen gibt es hier eine technische Untergrenze. Die Firma Kunkel benutzt aber in ihrem Stippenzähler-System die Sensoren der Firma Spectral Engines, die für genau solche Anwendungsfälle mit sehr geringer Feuchtigkeit prädestiniert sind.

Die kompakten Maße der Spectral Engines Sensoren und die technischen Anpassungen der Firma Kunkel erlauben den flexiblen Einbau direkt in den Prozess.

Die Vorteile sind dabei, dass die Sensoren ohne bewegliche Teile auskommen, eine geringe Stromaufnahme von 1.1 mW oder kleiner haben und temperaturstabil arbeiten. Die integrierten Wolframlampen ermöglichen eine Lebensdauer von 40.000 Stunden oder länger und bieten dem Kunden Wertstabilität. Durch eine spezielle, bauliche Anpassung an den Produkt-Bypass der Firma Kunkel können diese kleinen Sensoren in der Nähe der Kamera angebracht werden und an die restliche, elektronische Infrastruktur des Stippenzählers angeschlossen werden.

Die Stippenzähler-Software wurde um weitere Messwerte erweitert und die Schnittstelle für den „Nirone Sensor S“ komplett in die Oberfläche integriert. Angebunden wurde das System über eine USB-Verbindung und das Signal über einen USB-Extender verstärkt. Dies ist problemlos für Distanzen bis 100 Meter möglich.

Der NIR-Sensor in einem sehr kompakten Gehäuse (Vorder- und Rückseite)

Maßgeschneiderte Software mit einfacher Bedienung

Alle Messkurven der NIR-Messung können in der Software erzeugt und je nach Produkt (z.B. Mehl 550, Mehl 405, Dinkelmehl usw.) abgespeichert werden. Intern wird ein Regressions-Algorithmus angewandt, der die Messkurven und die gemessenen Intensitäten den Werten Feuchtigkeit, Protein und Mineralstoffgehalt zuordnet. Jedes Produkt der Mühle hat unterschiedliche Oberflächen-Charakteristiken und verhält sich bei der Messung unterschiedlich. Eine klare Unterscheidung dieser Rohprodukte geschieht dann intern über die Stippenzähler-Software.

Das Personal kann einen neuen Messwert, der von einem stationären NIR-Laborgerät zertifiziert wurde, als Referenzwert in die Stippenzähler-Software eintragen. Für diesen Zweck wurde außerdem ein Taster in das System integriert, der ein Signal weiterschaltet, damit in der Software eine neue Kurve angelegt wird.

Diese Funktion ermöglicht einen schnellen und eindeutigen Abgleich zwischen dem vorbeifließenden Produkt und dem internen Kalibrierungswert der Software. Der Kunde kann auf einfache und schnelle Weise sicherstellen, dass die Werte des Prozess-NIR-Systems auf bestehende Laborgeräte und Vorgaben abgeglichen werden.

Mit der Zeit lernt das System auf diesem Weg immer weitere Werte und die Genauigkeit der NIR-Messung verbessert sich. Der Vorteil der Spectral Engines Sensoren ist, dass schon mit wenigen Kalibrierungswerten sehr plausible Messungen erzeugt werden und es kaum Messunsicherheiten gibt.

Die Werte des Stippenzähler-Systems werden über eine 20mA Schnittstelle an die Trockungssteuerung weiter gegeben.

Das Stippenzähler-System gibt an die Trockner-Steuerung der Partneranlage lediglich einen Feuchtigkeitswert in Prozent aus. Mit dem Feuchtigkeitswert kann dann der gesamte Trocknungsablauf geregelt werden. Hierbei sieht man, wie wichtig die korrekten Messwerte sind, weil daran die gesamte Trocknungsanlage hängt. Mehltrocknung ist energieintensiv, daher ist es sehr wichtig, dass die Messwerte korrekt sind.

Das System wurde über eine autarke und sichere Fernwartungslösung ergänzt, so dass kleinere Änderungen an der Software sofort durchgeführt werden können. Außerdem war es möglich, den internen Temperatur-Sensor zu nutzen und dem Kunden neben dem Feuchtigkeitswert auch die Temperatur des Produktes anzuzeigen.

Möchte der Kunde die lokalen Werte aus der Anlage in einem anderen Bereich des Betriebes sehen (z.B. dem Leitstand), ist eine Weiterleitung der gesamten Programmoberfläche über eine interne LAN-Verbindung möglich.

Mit dem NIR-Feuchtigkeitssystem der Firma Kunkel bekommt der Kunde alle Werte auf einen Blick – perfekten Service und ein stabiles, zuverlässiges System, das nahezu wartungsfrei ist.

Größeres Update für OKS Scanner

Als qualitätsbewusste Firma ist uns die Stabilität und die Zuverlässigkeit unserer Programme sehr wichtig. So werden alle Programme fortlaufend aktualisiert und verbessert, so auch das „OKS Scanner“ Programm.

Teilweise stellen wir beim Arbeiten fest, dass bestimmte Abläufe weiter optimiert werden können, aber manchmal bekommen wir auch Anregungen direkt von Kunden. Das ist immer besonders wertvoll für uns, weil sich nur in der Praxis zeigen kann, wie das Programm ankommt und welche Funktionen z.B. häufig genutzt werden oder verbessert werden sollen.

Vollautomatisches Update

Das Programm erkennt nun selbstständig, ob es alte Datenbankdateien gibt und wendet ein intelligentes Update an. Die bestehenden Datenbanken werden aktualisiert und mit den neuen Informationen ergänzt. Für den Kunden bedeutet das eine enorme Arbeitserleichterung, weil er keine Daten exportieren oder neu einlesen muss. Er kann einfach mit dem Programm so weiterarbeiten, wie er es gewohnt ist. Das Programm übernimmt die Aktulisierung im Hintergrund. Beim erstmaligen Start des neuen Programms sollte ein blaues Update-Fenster erscheinen. Bitte beachten Sie aber, dass diese Funktion nur mit Programmen funktioniert, die nicht älter als 3 Jahre sind (alle Programmversionen ab dem Jahr 2017).

Scanner-Hardware bei Start erkennen

Vor jedem Programmstart wird nun automatisch geprüft, ob eine Scanner-Hardware mit dem Computer verbunden ist. Idealerweise sollte das der Scanner „Epson V550“ oder „V600“ sein. Das Programm erinnert mit einer Dialogbox daran, wenn ein Scanner nicht verbunden ist. Der Nutzer bekommt nochmal die Chance, ein Gerät anzuschließen. Falls auch danach kein Gerät verbunden ist, wird das Programm automatisch beendet. Diese Abfrage auf das korrekt verbundene Hardware-Gerät wird nun bei jeder Funktion, für die der Scanner wichtig ist, ausgeführt. So kann in Zukunft auch das „Abschalten“ oder „Fehlen“ der Hardware im laufenden Betrieb erkannt werden.

Kundenliste

Das Programm verwaltet jetzt intern eine Kundenliste. Wenn Sie einen neuen Auftrag anlegen, sehen Sie die Übersicht über die bestehenden Kunden. Sie können eine Kundenliste aus Ihrem Bestand importieren. Dazu wird lediglich eine Textdatei benötigt (TXT). Jeder Kunde muss hierbei mit einem Absatz getrennt in einer neuen Zeile stehen. Wenn Sie einen neuen Kunden angeben, der noch nicht in der Liste ist, wird gefragt, ob dieser Kunde in die Liste aufgenommen werden soll. Beim Eingeben eines Kundennamen gibt es eine intelligente „Autoerkennen“-Funktion, die Ihnen Vorschläge anhand der bestehenden Kundennamen macht. Es ist außerdem möglich, die gesamte Kundenliste wiederum als „TXT“-Datei zu exportieren.

Bunte Stippen

Neben den braunen und schwarzen Stippen, können jetzt auch „bunte Stippen“ klassifiziert werden. Dazu muss unter „Einstellungen“ > Suche nach Helligkeit oder Farbe“ ein Wert bei „Buntheit“ eingetragen werden. Ein kleinerer Wert erzeugt mehr bunte Stippen und ein größerer Wert weniger bunte Stippen. Das Programm verwendet intern einen neuen Algorithmus, indem die Buntheit einer Stippe erkannt werden kann. So ist es z.B. möglich, farbige Fremdkörper (z.B. Lackpartikel), die sich von normalen Stippen unterscheiden, schnell und zuverlässig zu erkennen.

Bunte Stippen mit Markierung

Markierungsfarbe für Stippen

„Bunte Stippen“ werden im Originalbild mit einer frei einstellbaren Farbe umrandet, bzw. markiert. Diese Farbe und die Farbe für die braune und schwarze Stippenmarkierung können jetzt unter „Einstellungen“ frei definiert werden. So ist es auf einen Blick klar ersichtlich, um welche Stippen es sich handelt. Zur besseren Kontrolle der Stippen im Originalbild kann die Stippenmarkierung nun ein- und ausgeschaltet werden, ohne nochmal das Bild neu einlesen zu müssen. Dazu verwenden Sie den Haken im Originalbild „Stippen markieren“.

Markierungsfarbe auswählen

Stippen-Details im Auftragsarchiv

Auch in den Auftragsarchiven kann jetzt zurückverfolgt werden, ob es „bunte Stippen“ gegeben hat. Im Zuge dieser Neuerung wurde eine Liste eingeführt, in der alle Stippen-Parameter einzeln aufgeführt werden. Der Benutzer bekommt eine genaue Angabe über die Koodinate und Abmessung der Stippe, sowie deren RGB-Wert und einen Colorpatch.

Sortierung der Auftragsarchive

Bei den Aufträgen gibt es jetzt die Funktion, die Tabellenspalten mit einem Klick zu sortieren. Bei Zahlen wird nach der Größe sortiert, bei Buchstaben nach dem Alphabet. Wird nochmal in die Kopfzeile geklickt, wird die Sortierung umgedreht.

Tabellendarstellung manuell ändern

Es ist außerdem möglich, die gesamte horizontale Anordnung aller im Programm verfügbaren Tabellen zu speichern und zu laden. Mit gedrückter linker Maustaste kann die gewünschte Spalte z.B. nach rechts verschoben werden. Anschließend klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Kopfzeile und wählen „Tabelleneinstellung speichern“ aus. Wenn Sie diese Einstellung verändert haben und wiederherstellen möchten, klicken Sie mit rechts auf die Kopfzeile und wählen „Tabelleneinstellungen laden“ aus.

Löschen der Aufträge / Reihen-Löschung

Aufträge werden jetzt schneller gelöscht, weil der Zugriff auf die Sample-Bilder optimiert wurde. Dies bemerkt man hauptsächlich, wenn sehr viele Aufträge, z.B. über den Button „Alle Aufträge löschen“ gelöscht werden.

Farbkalibrierung

Die Farbkalibrierung hat nun keinen Einfluss mehr auf die Stippenzählung.

Stippen in überlappenden Bereichen

Stippen, die sich gegenseitig überlappen werden jetzt als eine Stippe gezählt. Doppelzählungen werden durch das neue Verfahren vermieden. Es konnte in der Vergangenheit z.B. vorkommen, dass es eine deutlich sichtbare Stippe im Vordergrund gab, aber im Hintergrund noch ein kleiner Schatten zu erkennen war. Diese Stippe wurde dann doppelt (bzw. mehrfach) gezählt.

Schnelleres Auftragsarchiv

Die Bilder zu den Aufträgen werden jetzt in separaten Ordnern abgespeichert, die tagesweise neu angelegt werden. Dies verbessert die Geschwindigkeit des Programms enorm, vor allem, wenn viele Datensätze (über 1000) angelegt worden sind, aber noch keine „automatische Löschung“ stattgefunden hat.

Originalbild verschieben

Das Originalbild kann jetzt immer mit der linken Maustaste (gedrückt halten) verschoben werden, egal ob man sich im Modus „Bild anpassen“ oder „Fenster anpassen“ befindet.

Optische Qualitätskontrolle bei PVC Pulver

PVC Pulver – Auch hier gibt es Stippen

Anfang des Jahres 2018 bekamen wir einen Auftrag von einer großen deutschen Firma, die PVC-Pulver herstellt. Wir wurden gebeten, verschiedene Proben mit PVC-Pulver auf Stippen zu untersuchen und die Frage zu klären, ob unser OKS Scanner-System dafür geeignet ist.

Schon bei der ersten Einfüllung des mehligen und sehr feinen PVC-Pulvers wurde klar, dass eine reine Trockenmessung grundsätzlich möglich ist. Auf Grund der leichten Brückenbildung des Produktes entschieden wir uns für eine „nasse“ Probenaufbereitung mit Seifenlauge. Dazu wurden spezielle, große Petrischalen mit einem Durchmesser von 19 cm verwendet. Mit Hilfe einer eigens angefertigten Schablone können sie auf dem Scanner platziert werden. Das Produkt wird mit Seifenlauge vermengt, nach einiger Zeit bildet sich eine Paste und Stippen sinken auf den Glasboden ab. Wir kalibrierten die Farbwerte auf die Farbeinstellungen des Kunden. Der Scanner wurde auf die maximale Auflösung von 600 DPI eingestellt, um auch kleinste Stippen zu erkennen. Eine Unterscheidung nach braunen und schwarzen Stippen war erwünscht.



Es erfolgten verschiedene Probensendungen und die Analyse wurde optimiert. Es zeigte sich, dass die Farbmessung beim trockenen und nassen Produkt etwas unterschiedlich ausfällt. Im März fuhren wir zum Kunden und übergaben ein spezielles, angepasstes Test-System von „OKS Scanner“. Die anschließenden Kundentests verliefen erfolgreich und es wurden gute Übereinstimmungen mit der bestehenden Analyse erzielt.

Kundenwünsche und Anpassungen der Software wurden von der Firma Kunkel bereits umgesetzt. So wurde z.B. eine neue „Barcode-Scanner“ Funktion eingebaut, um das Programm noch besser in den dortigen Laborablauf zu integrieren.

OKS Scanner bei GoodMills Germany

Die Hildebrandmühle Mannheim ist die größte Durummühle in Deutschland mit einer Jahreskapazität von ca. 180.000 Tonnen. Sie gehört zu GoodMills Europe, Europas größtem Mühlenverbund mit über 700 Mitarbeitern an 10 Standorten und Sitz in Wien. Hier wird ein umfassendes Sortiment an Hartweizengrießen, Hartweizenmehlen und Spezialprodukten hergestellt, welche zum Beispiel für Teigwaren, Backwaren und Desserts verwendet werden. Daher ist es wichtig, eine gleichmäßige Produktfarbe zu haben, hierzu wird der Gelbwert gemessen. Verunreinigungen, die durch Schalenteile oder Unkrautsämereien verursacht werden, werden „Stippen“ genannt. Diese dunklen Stippen werden nach braun oder schwarz klassifiziert und sind mit dem bloßen Auge sofort sichtbar. Damit bilden sie ein wichtiges Qualitätsmerkmal am fertigen Produkt.

Nudeln mit Stippen
OKS Scanner Hauptanzeige mit Balkendiagramm und Vorschaubild

Firma Fritz Kunkel

Der Leiter für Qualitätsmanagement und Anwendungstechnik Herr Gröne und der Betriebsleiter Herr Wieler sind letztes Jahr an Herrn Kunkel herangetreten, um sich ein genaueres Bild vom Laborsystem „OKS Scanner“ machen zu können.

Dazu wurde ein Leihsystem bestehend aus Mini-Computer, Monitor und Scanner installiert und die Labormitarbeiter mit der Verwendung des Systems vertraut gemacht. Auf Grund der intuitiven Benutzeroberfläche und der einfachen Verwendung der Software war die Implementation des Systems einfach und schnell. Die Labormitarbeiter verglichen die vom System gemessenen Werte mit der Handauszählung. Für jede Produktlinie konnten eigene Zielvorgaben gemacht werden. So ist es z.B. möglich, die gewünschte Stippengröße in 0,04 Millimeter-Schritten genau einzustellen. Das Ergebnis lieferte eine gute Übereinstimmung mit der früheren, manuellen Auszählung – allerdings mit einem bedeutenden Geschwindigkeitsvorteil und einer deutlich höheren Genauigkeit.

Mit Hilfe der internen Farb-Kalibrierung wurde ein Abgleich auf vorhandende Farbmesssysteme durchgeführt. Einmal eingestellt, lieferte der OKS Scanner exakt identische Werte wie bisherige Farbmessgeräte. Für das Labor hat das den Vorteil, das innerhalb eines Arbeitschrittes Farben und Stippen gemessen werden können. Wird der gesamte DINA4-Probenbehälter verwendet, kann eine Bezugsfläche von ca. 160 * 250 mm verwendet werden. Der Scanner arbeitet mit einer Auflösung von 600 DPI und liefert somit eine Messgenauigkeit von 42 µm.

Programm-Verbesserungen und Anpassungen

Auf Kundenwunsch wurden noch ein paar Änderungen in die neuste Programmversion eingepflegt. So ist es jetzt z.B. möglich, für jedes Produkt einen eigenen Auswahlrahmen anzulegen und zu speichern. Die Stippengröße für jedes Produkt wird nun zur Kontrolle direkt auf der Auftragsanzeige eingeblendet. Das Umschalten der einzelnen Produktspezifikationen wurde optimiert. Zur besseren Darstellung der markierten Stippen gibt es nun die Möglichkeit, Pfeile im Originalbild anzuzeigen. Das Auftragszertifikat wurde kundenspezifisch angepasst.

Originalbild mit markierten Stippen (Pfeile)

Bereits nach dem einmonatigen Testzeitraum entschied sich die Hildebrandmühle Mannheim dafür, das System zu erwerben.

Mehr Infos über unser OKS Scanner-System erhalten sie hier.