Der französische Produzent So Bag beliefert mit anwendungsspezifisch gefertigten Flexiblen Schüttgutbehältern (FIBC), sogenannten Big Bags, vorrangig die Lebensmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie. Das Unternehmen prüft alle produzierten Verpackungen auf Metallverunreinigungen mit Technik der Mettler-Toledo Produktinspektion Deutschland.
Big Bags zählen branchenübergreifend längst zu den Standardpackmitteln für die Lagerung und den Transport von Granulaten und Pulvern. Weit weniger Standard ist, womit der im Burgund beheimatete FIBC-Hersteller So Bag bei seinen Kunden punktet: Das erst 2013 gegründete Unternehmen achtet bei der Produktion der Big Bags darauf, Kunden vor Kreuzkontaminationen mit dem Schüttgut zu schützen. Ein Konzept, das aufgeht: Mittlerweile fertigt das Unternehmen jährlich mehr als 100.000 Big Bags, die individuell auf die Anwendungsanforderungen des Kunden abgestimmt sind.
FIBC-Typ C: Herausforderung Produkteffekt
Die Big Bags werden aus Bändchengewebe aus beschichtetem oder unbeschichtetem Polyethylen oder Polypropylen gefertigt. Das sind Werkstoffe, die eine hohe elektrische Isolierfähigkeit besitzen und eine exakte Abstimmung des FIBC-Typs mit dem späteren Einsatzszenario verlangen, um elektrostatische Zündgefahren beim Befüllen und Entladen zu verhindern.
So Bag produziert FIBC vom Typ A bis D gemäß IEC 61340-4-4. Besonders anspruchsvoll für das Detektieren metallischer Fremdkörper sind hierbei FIBC vom Typ C. Diese FIBC besitzen eine leitfähige Struktur, die es ermöglicht, sie geerdet in sämtlichen explosionsgefährdeten Bereichen zu befüllen und zu entleeren. Hierzu wird leitfähiges Kohlenstoffgewebe in die FIBC eingearbeitet.
Herkömmliche Metallsuchgeräte stoßen damit bei der Fremdkörperkontrolle an ihre Grenzen. Das Kohlenstoffgewebe stört das elektromagnetische Feld des Metalldetektors so sehr, dass eine Inspektion nicht oder nur mit geringer Detektionsgenauigkeit möglich wäre. Die Geräte sind nicht in der Lage, diesen sogenannten Produkteffekt zu unterdrücken und Metallfremdkörper unter diesen schwierigen Bedingungen zuverlässig zu erkennen.
Zuschnitt und manuelle Näharbeiten bergen Risiken für metallische Verunreinigungen der Big Bags. (Bild: So Bag)
Schutz vor Kreuzkontamination
Eine Schüttgutprüfung auf metallische Fremdkörper mithlfe eines Freifall-Metallsuchsystems ist ein in industriellen Anwendungen vielfach praktiziertes Verfahren beim Befüllen von FIBC. Das Verfahren verspricht Downstream-Sicherheit in der Produktionslinie für das im FIBC weiter transportierte Schüttgut – allerdings nur, wenn auch vom Behältnis ausgehende Kreuzkontaminationen auf das Schüttgut sicher ausgeschlossen werden können.
Sowohl Zuschnitt wie auch Näharbeiten bergen jedoch Risiken für metallische Verunreinigungen der Big Bags während ihrer Fertigung. Abgebrochene Nadelspitzen können sich im Gewebe des FIBC verfangen und später Kreuzkontaminationen mit dem Schüttgut verursachen. Gleiches gilt für metallische Kleinteile wie Einfädelhilfen und Fingerhüte, wie sie bei manuellen Verarbeitungsschritten der Big Bags von den Mitarbeitern verwendet werden.
MSF-Technologie plus Software im Einsatz
So Bag entschied sich daher für ein Profile-Advantage-Metallsuchsystem von Mettler-Toledo und prüft seine Big Bags damit bei der Produktendkontrolle auf metallische Fremdkörper.
Rainer Mundt, Head of Marketing bei Mettler-Toledo Produktinspektion Deutschland (Bild: Mettler-Toledo)
„Bei Produkten mit Produkteffekt oder leitfähigen Materialien versuchen andere Hersteller, über eine Frequenzanpassung eine Metalldetektion solcher Produkte zu ermöglichen“, erläutert dazu Rainer Mundt, Head of Marketing bei Mettler-Toledo Produktinspektion Deutschland. „Damit kann die Anzahl an ‚False Positives’ reduziert werden. Dadurch verringert sich aber auch die Detektionsleistung insgesamt, und das Risiko für unerkannte Metallverunreinigungen im Produkt steigt. Wir gehen mit unseren Profile-Advantage-Lösungen einen anderen Weg: Wir lernen – vereinfacht gesagt – das System an, um anschließend den Produkteffekt ‚herausrechnen‘ zu können. Im Ergebnis erkennen wir so bis zu 50 Prozent kleinere Metallfremdkörper im Vergleich zu anderen Technologieansätzen.“
Diese Metallsuchsysteme nutzen die sogenannte MSF-Technologie (Multi Simultaneous Frequency) sowie einen speziellen Softwarealgorithmus, der das vom FIBC ausgehende Produktsignal unterdrückt. Während der Inspektion nutzt der Metalldetektor unterschiedliche, flexibel anpassbare Betriebsfrequenzen. Bei der Einrichtung wird ein Prüfprodukt zuvor mehrere Male durch das Metallsuchsystem geführt, um die Eigenschaften des Produktsignals zu ermitteln und in den Softwarealgorithmus zu übernehmen.
Kombinierte Produktendkontrolle
So Bag kombiniert in seiner Produktendkontrolle den Profile-Advantage-Metalldetektor mit einem Stop-on-Detect-Ausschleusmechanismus. Dank der großen Öffnung des Metallsuchsystems lassen sich die gefalteten FIBC dem Metalldetektor über das Transportband ebenso schnell wie einfach zuführen.
Schlägt der Detektor an, stoppt das Transportband sofort, und ein Mitarbeiter entnimmt den verdächtigen FIBC. Dieser wird im Rework auf metallische Fremdkörper untersucht und nach Entfernen etwaiger Fremdkörper erneut geprüft.
Die hundertprozentige Inspektion jedes einzelnen Produkts ist dabei wesentlicher Baustein im unternehmensinternen Qualitätsmanagement und Qualitätsversprechen des Unternehmens gegenüber seinen Kunden.
Dank der Auswertung von Leistungsdaten und Kennzahlen, die der Metalldetektor sammelt, können Produktionsleistung und Qualität der Produkte weiter verbessert werden. (Bild: So Bag)
Präventive Qualitätssicherung
So Bag waren bei der Investitionsentscheidung neben der Zuverlässigkeit und Präzision des Metallsuchgeräts auch Funktionen zur Zustandsüberwachung wichtig. Das Profile-Advantage-Metallsuchsystem analysiert kontinuierlich die Systemleistung und schlägt Alarm, falls Probleme wie etwa eine Anhäufung von Fremdkörperfunden auftreten oder das Leistungsniveau unter einen bestimmten Wert fällt. So Bag kann dadurch die Anzahl der täglichen Leistungstests reduzieren, was zur Steigerung der Anlagenverfügbarkeit beiträgt.
Fertigungsverantwortliche werten darüber hinaus Leistungsdaten und relevante Kennzahlen, die das Metallsuchsystem sammelt, in regelmäßigen Abständen aus. Sie erhalten dadurch wichtige Einblicke in den Produktionsprozess und Anhaltspunkte, wie die Produktionsleistung und Qualität der Produkte weiter verbessert werden kann. Art und Häufigkeit auftretender Fehler lassen beispielsweise Rückschlüsse auf Schwachstellen oder besonders kritische Punkte in der Produktion zu.
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