Kamera-basierte Identifikationssysteme für Leergut

Ausgangssituation

Mehrwegpfandsysteme, in denen die Flaschen nach der Nutzung gereinigt und direkt wieder verwendet werden, haben im Vergleich zu Einwegsystemen einen geringeren Bedarf an Rohstoffen und Energie. Ein Nachteil dieses Systems ist der hohe logistische Aufwand - das Leergut muss vom Endkunden zurück an den Getränkehersteller geliefert werden. Die hierfür erforderlichen Prozesse werden unter dem Begriff Leergut-Management zusammengefasst und in externes und internes Leergut-Management unterteilt.
Externes Leergutmanagement bezieht sich auf die direkte Annahme von Leergut des Endkunden im Getränkehandel bis hin zu einer Vorsortierung und Übergabe der Leergutware an den Getränkehersteller. Das interne Leergut-Management umfasst im Gegensatz dazu die Leergutanlieferung beim Getränkehersteller selbst, die Erfassung und Lagerung der Ware, Reinigung und Inspektion, sowie die Bereitstellung des Leerguts für die Produktion.
Da eine effiziente Produktion direkt von der Erfassung der richtigen Bestände abhängig ist, muss dieser Prozess besonders hohen Qualitätskriterien genügen. Die Umsetzung stellt Hersteller hierbei vor große Herausforderungen.

Problemstellung

Durch die Vorsortierung des externen Leergut-Managements wird eine relativ hohe Sortenreinheit innerhalb der Getränkekästen erreicht. Für den Transport zu den Getränkeherstellern und die Lagerung werden die Kästen ebenfalls sortenrein auf Paletten gestellt. Bei der Leergutannahme im Werk werden die Paletten mittels Gabelstapler vom LKW abgeladen, wobei die Gabelstapler pro Entladevorgang mehrere Platten aufnehmen können.

Um Informationen (Anzahl, Typ) über die gelieferten Kästen an das Bestandsverwaltungssystem des Herstellers zu übermitteln, muss der Staplerfahrer die aufgeladenen Paletten manuell inspizieren. Da sich die verschiedenen Kastentypen in Bauweise oder Farbe stark ähneln, kommt es oft zu Verwechslungen und folglich zu fehlerhaften Buchungen im Bestandsverwaltungssystem. Diese falschen Informationen in der Bestandsmenge können zu Verzögerungen oder Ausfällen in der nachfolgenden Warenproduktion führen. Zur Überprüfung der Bestandsinformationen werden daher regelmäßige manuelle Sichtinventuren durchgeführt.

Ziele und Vorgehensweise

Um die Identifikation des Leerguts bei der Warenannahme zuverlässiger und wirtschaftlicher zu gestalten, soll ein vollautomatisches System auf Kamerabasis entwickelt werden, welches den Gabelstaplerfahrer bei dem Inspektionsvorgang entlastet. Wichtige Anforderungen hierbei sind die Mobilität sowie die echtzeitfähige Mengen- und Typerfassung der Leergutkästen auf den Paletten während des Ausladevorgangs. Hierfür soll durch ein Kamerasystem eine komplette Rundumansicht der Ladung erfasst und durch Bildverarbeitungstechnologien wie Neuronale Netze ausgewertet werden.

Für die Umsetzung werden vier Aspekte betrachtet:

  • Frontale (Kamera-)Sensorik auf dem Gabelstapler
  • Seitliche (Kamera-)Sensorik
  • Kommunikationseinheit für die Synchronisierung zwischen den Kameramodulen und Datenübertragung an Recheneinheit
  • Recheneinheit für die Bilddatenauswertung

Durch die enge Zusammenarbeit mit der Industrie wird das Projekt an einem realen Anwendungsfalldurchgeführt und evaluiert. Dadurch ergibt sich ein unmittelbarer Nutzen des Forschungsprojektes für die Projektpartner aus der Industrie.

Projektpartner

  • INDYON GmbH

Förderung

Das ZIM-Vorhaben ZF4492101MC7 wird über die AiF im Rahmen des Programms Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags gefördert.

Ansprechpartner

Dimitrij Marian Holm, M.Sc.