The business idea of the „Besatzmachine“
As a young company, we are still looking for investors and strong partners who would like to work with us to advance the company and our ideas.
As part of a longer series, we would like to tell you more about our “grain assessment machine” today (more info here) and present it in the form of a short summary (pitch) of the product idea and the market. Why is such a machine even needed? What is the idea behind it? What do possible sales opportunities look like and how could they be expanded and supplemented technologically?
Because we are also looking internationally for interested parties, this article is in English. Thank you for your interest.
Kletten in Raps
Ein weiterer interessanter Anwendungsfall für die Besatzmaschine
Wer kennt sie nicht, diese kleinen pelzigen, haarigen Samenkugeln, die im Sommer beim Streifen durch die Wiese gerne mal an der Kleidung hängenbleiben? Es handelt sich meistens um die Samen des „Kletten-Labkrautes“, einer krautigen einjährigen Pflanze, die zwar als Arzneipflanze oder sogar als „Lab-Ersatz“ genutzt werden kann, beim landwirtschaftlichen Anbau von Getreide aber als störendes Ackerunkraut gilt. Beim Spazierengehen kann man die Kletten vielleicht noch mit spitzen Fingern von der Hose zupfen, im großen industriellen Stil ist es viel aufwändiger und die Reinigungsmaschinen müssen speziell eingestellt werden. Das verursacht Kosten durch Zeit- und Energieaufwand. Außerdem erhöht sich die Trocknungszeit und das Endprodukt wird durch die fremden Inhaltsstoffe verunreinigt.
Vor allem beim Raps gehört das Kletten-Labkraut zu den fünf häufigsten Unkrautarten und hat z.B. die Eigenschaft, höher als die Raps-Pflanzen zu wachsen und dann eine Licht-Konkurrenz zu erzeugen. Weil die Pflanze außerdem ein Stickstoffanzeiger ist, profitiert sie von einer starken und häufigen Düngung. Weil sie auch schwierig zu bekämpfen und widerstandsfähig ist, kann sie im schlimmsten Fall den gesamten Ertrag um bis 60 Prozent mindern (Quelle: Wikipedia).
Landwirtschaftliche Erzeuger, aber auch die Ölmühlen, die die Rapssaat anschließend reinigen und weiterverarbeiten, müssen also sehr darauf achten, wie hoch der „Klettenanteil“ in ihrem Grundprodukt ist und brauchen sofort eine Warnung, wenn sich der kritische Wert erhöht oder die ganze Ware damit verunreinigt ist. Mühlen machen das meistens mit einer manuellen Besatzanalyse, dabei werden zwischen 20 und 50 Gramm mit dem Auge, der Pinzette und der Waage begutachtet. Das wertvolle Personal des Labors wird dann mit einer relativ einfachen und ermüdenden Arbeit gebunden und kann in der Zeit keine anderen Aufgaben erledigen.
Bei sehr großen Ölmühlen gibt es teilweise Tagesleistungen von 1000 bis 1.500 Tonnen (vor allem in der Erntezeit), die auf diese Weise jeden Tag überprüft und erfasst werden müssen. Es liegt auf der Hand, dass es für die menschliche Analyse fast unmöglich ist, mit kleinen Handproben von z.B. 25 Gramm immer den besten und aktuellsten Überblick über die Warenannahme und die Zusammenstellung der Raps-Qualität zu bekommen. Allein der zeitliche Aufwand ist enorm und mit der manuellen Analyse bekommt man nicht die nötige Kontrolldichte.
Die Firma Kunkel bekam die Anfrage, ob die Analyse von Raps und Kletten mit der Besatzmaschine möglich ist. Dazu wurde ein neues Produkt angelegt und die Bild- und Einstellparameter für diesen Anwendungsfall eingerichtet und optimiert. Es hat sich herausgestellt, dass sich auf den ersten Blick die Kletten nicht sehr deutlich vom Grundprodukt Raps unterscheiden. Größe, Form und Farbe sind sehr ähnlich. Mit den präzisen Einstellparametern der Besatzmaschine war es dennoch möglich, eine Unterscheidung vorzunehmen. Dabei helfen z.B. die Tatsache, dass die Größe und kleinste Farbabweichungen sehr präzise erfasst werden können.
Bei der anschließenden Nachkontrolle der Analysebilder haben wir eine fast 100-prozentige Treffsicherheit erhalten, d.h. in den Kontrollbildern für Kletten befanden sich auch nur Kletten und keine anderen, fälschlich eingeordneten Objekte.
Der Vorteil bei unserer automatischen Besatzanalyse besteht des weiteren darin, dass wir in einem Durchgang noch andere Besatzarten wie z.B. Fremdgetreide, Spelzen oder Staub erkannt haben und die Ergebnisse sofort und ohne weitere Wiege- und Rechenschritte dem Anwender zur Verfügung stehen.
Es ergibt sich außerdem ein deutlicher Geschwindigkeitsvorteil: Beim manuellen Auszählen von Raps haben wir für ca. 2 Gramm ca. 10 Minuten gebraucht. In der gleichen Zeit hat unsere Maschine aber über 160 Gramm analysiert, d.h. die digitale Zählung ist über 80x schneller als die Handuntersuchung.
Für das Labor wird die Maschine also eine wichtige Stütze für die tägliche Analyse-Arbeit. Die Maschine kann z.B. als „Voruntersuchung“ genutzt werden und einen ersten Hinweis über die genaue Zusammensetzung der Proben geben.
Mit der Besatzmaschine können nun wesentlich häufiger Stichproben gezogen werden und es ist auch problemlos möglich, die Analysemenge zu erhöhen. Allein dadurch erhöht sich die Genauigkeit und die Aussagekraft über die Qualität der angenommenen Waren.
Mutterkorn – Neue Grenzwerte seit Juli 2024
Für Mutterkorn in Roggen gelten neue Grenzwerte. (Quelle: https://www.lwk-rlp.de/einkommensalternativen/ea-news-allgemein/neue-grenzwerte-fuer-mutterkorn-in-roggen)
Zu den toxischen Effekten von Mutterkornalkaloiden zählen Darmkrämpfe, Halluzinationen sowie das Absterben von Fingern und Zehen aufgrund von Durchblutungsstörungen. Fünf bis zehn Gramm Mutterkorn können für einen Erwachsenen tödlich sein.
Eine Handlungsempfehlungen zur Minimierung von Mutterkorn und Ergotalkaloiden in Getreide gibt vor, dass bei einer positiven Sichtkontrolle mit Mutterkornbesatz eine Probemenge von mindestens 250 g ausgezählt werden soll. Gegebenenfalls muss eine Zweituntersuchung mit einer größeren Probemenge (z.B. 1000 g) durchgeführt werden.
Das ist eine sehr zeitaufwändige und kostenintensive Arbeit, die auch zu sehr subjektiven Ergebnissen führt.
Das Besatzanalyse- System der Firma Kunkel ist ein vollautomatisches, digitales System zur schnellen Beurteilung des Besatzes von Getreide und anderen Naturprodukten in der Rohstoff-Annahme. Besatz sind unerwünschte Bestandteile im Getreide, wie z.B. Fremdgetreide, Mutterkorn, Unkrautsamen, Erde, Steine, Metall, gebrochene, schmächtige oder durch Pilz- und Schädlingsfraß beeinträchtigte Körner. Das Labor-System bietet eine sehr schnelle Analyse, außerdem ist es platzsparend im Aufbau und einfach in der Bedienung. Mutterkorn kann dabei sehr gut über die Größe und die dunkle Verfärbung gefunden werden.
Nach dem Einschütten der Probe startet man die Analyse mit einem Klick auf „Auftrag starten“. Die Besatzmaschine übernimmt die Beurteilung der Probe vollautomatisch und selbstständig. Der Messvorgang wird automatisch beendet und die Besatzklassen werden in Prozent angezeigt.
Die Verwendung der Besatzmaschine bringt einen Beitrag zur Gewährleistung der Lebensmittelsicherheit- und Qualität.
Weißgradmessung und Scanner-Update bei Kröner Stärke
Viele Menschen wissen gar nicht, was Stippen sind, dabei gibt es viele Produkte im Lebensmittel- oder Industriebereich, die herstellungsbedingt braune oder schwarze Partikel im Endprodukt haben können. Dazu gehört z.B. auch Stärke, die aus Kartoffeln, Weizen oder Mais hergestellt wird und viele Anwendungsbereiche in der Industrie und bei Lebensmitteln hat. Bei Lebensmitteln schätzt man z.B. die Quellwirkung, die zu gebundenen Soßen führt und Nahrungsmittel verdickt und stabilisiert. In der Industrie wird Stärke u.a. als Klebstoff oder zum Verdicken von Farben eingesetzt.
Gute Stärke zeichnet sich als Rohprodukt durch die weiße Farbe und die Reinheit aus.
Die Firma Kröner Stärke hat bei der Stärke-Herstellung große Erfahrung und bietet hervorragende und hochwertige Stärke-Produkte an. Zur Unterstützung der Qualitätskontrolle wird u.a. unser Scanner-System verwendet. Im Juli waren wir bei unserem Kunden und haben das neuste Update mit vielen neuen Funktionen für unser Scanner-System übertragen.
Dabei haben wir die Software, die nun schon seit 5 Jahren im Einsatz ist, aktualisiert und auf den neusten Stand gebracht. Außerdem wurde der Scanner ausgetauscht, weil er nach intensiver Benutzung im Labor einige Gebrauchsspuren hatte.
Unser Kunde misst die braunen und schwarzen Stippen in der fertigen Stärke, aber auch der Weißgrad ist für die endgültige Qualitätsbeurteilung sehr wichtig.
Die Galerie zeigt Bilder aus dem Labor. Diese können mit einem Linksklick vergrößert werden.
Die Stärke wird in verschiedenen Qualitätsstufen hergestellt. Kleine Schwankungen im Weißgrad sind mit dem menschlichen Auge kaum zu erkennen, darum benötigt man ein System, das auch die kleinsten Farbabweichungen zuverlässig und objektiv erkennen kann. Diese Werte werden dann in eine Tabelle eingetragen, damit Abweichungen von den aktuellen Produktionsstandards sofort erkennbar sind.
Unser Scanner-System liefert die nötige Genauigkeit zur Kontrolle der Stippen und des Weißgrades. Jede Probe kann innerhalb von wenigen Minuten gemessen werden. Außerdem haben wir eine neue Kalibrierung durchgeführt und das System ist nun auf unser neues Farbmessgerät kalibriert.
Wenn in der Zukunft wieder ein Scanner ausgetauscht werden muss, kalibriert man diesen auf die korrekten Farbwerte und die Messungen können nahtlos weitergehen, ohne die internen Spezifikationen anpassen zu müssen.
Informationsveranstaltung zum Thema Einkorn, Emmer und Dinkel
Was für eine großartige Veranstaltung der Uni Hohenheim zum Thema Einkorn, Emmer und Dinkel!
Wir bedanken uns recht herzlich bei Dr. Longin und seinem engagierten Team, dass es uns möglich gemacht hat, Teil dieser interessanten Veranstaltung zu sein und so viele nette neue Menschen kennenzulernen!
Bei den Kurzvorträgen konnten die interessierten Zuhörer einiges über die Herstellung oder Züchtung von Saatgut lernen und was z.B. alles bei der Qualitätskontrolle von Emmer und Einkorn-Mehlen wichtig ist. Es gibt sehr viele Details, die man beachten muss und Ascorbinsäure hat z.B. einen großen Einfluss auf das Backverhalten. Der Rohprotein-Gehalt allein ist nicht ausschlaggebend, es ist die Verbindung der einzelnen Inhaltsstoffe, die man bei jeder Untersuchung beachten muss. Es wurde außerdem deutlich, dass die Theorie oder einzelne Messwerte nicht ausreichen, um die Qualität von Getreideprodukten zu bewerten, es ist vor allem wichtig, dass man auch einen praktischen Backversuch in die Untersuchung einbringt. Dazu werden für Urkorn-Produkte eigene Teiglinge hergestellt.
Besonders gut gefallen haben uns die Vorträge von Simon Glocker und Sebastian Brücklmaier, die bei der Herstellung von Prämienprodukten sehr viel Erfahrung gesammelt haben und den interessierten Zuhörern mit ihrem kurzweiligen Vortrag die vollständige Entwicklung des FC Bayern Brots nähergebracht haben.
Persönlich hat mich noch der Stand der Firma Alb-Gold begeistert, wo uns sehr ausführlich erklärt wurde, welche innovativen Nudelprodukte es gibt. Die innovativen Verpackungen aus Papier konnte man live „erfühlen“ und sich von der Wertigkeit und dem gelungenen Design überzeugen.
Für eine leckere Verpflegung sorgte der Bäckerinnungsverband Südwest e.V., bei der man sich live von der Qualität und „in echt“ von dem guten Geschmack der Urkorn-Backwaren überzeugen konnte.
Für die Firma Kunkel Systems haben sich einige interessante Anfragen ergeben und neben vielen neuen Menschen konnten wir auch ein paar bekannte Gesichter wieder begrüßen. Wir haben auf dem Feldtag unsere Besatzmaschine und das OKS Scanner System vorgestellt. Die Besatzmaschine erlaubt die digitale Beurteilung von Getreideprodukten und spart im Labor und vor allem in der hektischen Erntezeit wertvolle Zeit. Das Scanner System dient zur Nachkontrolle von Mehlen und Grieß auf optische Verunreinigungen (Stippen) und Farbe. Alle Untersuchungen können mit einem Mausklick gestartet werden und dauern nur wenige Minuten.
Fritz Kunkel und ich sind nach der Informationsveranstaltung mit einer Ladung voller Eindrücke nach Hause gefahren.
Kunkel-Systems beim Feldtag der Uni Hohenheim
Wir freuen uns, Ihnen mitteilen zu können, dass wir am 04. Juli 2024 auf der Informationsveranstaltung der Uni Hohenheim eingeladen sind und unsere Systeme vorstellen werden! Die Veranstaltung beginnt um 13 Uhr und endet um 17 Uhr.
Ort: Universität Hohenheim, Versuchsstation für Agrarwissenschaften,
Standort Heidfeldhof, Filderhauptstrasse 201, 70599 Stuttgart
Bei diesem Feldtag geht es um das interessante Thema „Urgetreide“, speziell die Sorten Einkorn, Emmer und Dinkel. Verschiedene Fachleute aus den Bereichen Forschung, Politik, Saatzucht, Verarbeitung und Qualitätskontrolle werden dabei sein und Vorträge halten.
Außerdem gibt es eine „Live Feld-Demonstration“ von Prof. Dr. Longin im Feld und wertvolle Hinweise dazu, was der Landwirt und Müller bei diesen Sorten beachten muss.
Die Firma Kunkel wird vor allem die Besatzmaschine live vorführen und die Verwendung bei Urgetreide demonstrieren. Es gibt ausreichend Zeit und Gelegenheiten die Maschine in Aktion zu sehen und dazu Fragen zu stellen. Außerdem werden wir unser Scanner-System vorführen und die Farb- und Stippenmessung bei Mehl und Grieß zeigen.
Mehr Informationen zu dieser Veranstaltung gibt es auf https://weizen.uni-hohenheim.de/ und https://weizen.uni-hohenheim.de/fileadmin/einrichtungen/lsa-weizen/Feldtag24_Programm.pdf
Wir freuen uns auf Ihr Erscheinen!
Update + Neue Flyer für OKS Scanner
Wir haben in den letzten Wochen vermehrt am OKS Scanner System gearbeitet und den kompletten Stippen-Algorithmus überarbeitet und verbessert. Auch die Anbindung an die Scanner-Hardware wurde grundlegend überarbeitet. So ist es jetzt möglich, Stippen ab einer Größe von 21 Mikrometer zu erkennen. Außerdem wird immer nur der Auswahlbereich gescannt, den der Benutzer tatsächlich ausgewählt hat, um die Hardware effektiv zu nutzen und Zeit bei der Analyse zu sparen. Neue Funktionen wie z.B. der „Mindestabstand“ zwischen Stippen garantieren nun eine noch genauere Zählung.
Die Farbkalibrierung haben wir ebenfalls überarbeitet und sie bietet jetzt eine noch bessere Kontrolle über die Farb-Stabilität über lange Zeiträume. In Zukunft wird außerdem die Abstimmung auf das „OKS Online“ System noch einfacher sein und die Produkt-Einstellungen der Systeme können untereinander ausgetauscht werden.
Das System hat nun zwei neue Flyer bekommen, einmal in deutscher und englischer Sprache.
Die deutsche Version des „OKS Scanner“ Flyers:
Die englische Version des „OKS Scanner“ Flyers:
Neue Referenzen-Seite
Die Anforderungen an moderne Software
Warum gemischtgeschlechtliche Teams effizienter sind und dem Kunden einen Mehrwert bieten – von Julia Böttcher
Ich gebe zu, als Frau in einem Männerberuf zu arbeiten, der viel mit Elektrotechnik, Programmierung oder Prozesstechnik zu tun hat, ist manchmal ungewöhnlich. Zum Glück werde ich selten gefragt „Wie ist es so, als Frau in einem Männerberuf zu arbeiten?“ Aber es kommt doch hin und wieder mal vor, dass wir einen Betrieb vor Ort besuchen und eine Wartung durchführen und ich dann die einzige Frau im Leitstand bin.
Wenn ich dann neben meinem Mann auf dem Boden knie und irgendwelche Schrauben und Muttern löse oder den Widerstand des Sensors messe, ist das für viele erstmal „ungewöhnlich“, so wie die Frau in der KFZ-Werkstatt oder beim Pannendienst. Und dann werde ich schon manchmal neugierig angeschaut, weil es einfach nicht üblich ist.
Für viele junge Frauen ist „Software“ und „Technik“ immer noch ein männlich dominierter Bereich und sie wollen lieber eine Arbeit „mit Menschen“- im Bildungs,- Gesundheits,- oder im sozialen Bereich.
Aber Software hat auch sehr viel mit Menschen zu tun, denn Software muss von Menschen angewandt und verstanden werden! Und darin sehe ich meinen Job. Bei Kunkel Systems arbeite ich als CCO, bin also in erster Linie für die Bedürfnisse der Kunden zuständig.
Warum Digitalisierung oder Software für etwas männliches gehalten wird, mag daran liegen, weil die eigentliche Programmierung wirklich ein trockenes Gebiet ist und man sehr gute Grundkenntnisse in Mathematik oder auch Statistik haben muss. Nur wer sich darin vertieft und vielleicht tagelang von anderen Menschen und Außenreizen abschirmt, wird wirklich gute Programme schreiben. Die Nerds in meiner Jugendzeit waren auf jeden Fall alles Männer, aber das ist nur eine Notiz am Rande. 🙂 Programmierung ist eine solitäre Kunst- nichts worüber man tagelang Meetings abhält oder mit anderen zusammen locker darüber plaudert. „Zusammen Code schreiben“ ist nicht möglich, es würde Chaos erzeugen. Man kann und muss aber das Ergebnis der Arbeit besprechen und hier benötigt auch der beste Programmierer kommunikative Fähigkeiten. Die Richtung im Programm muss von einem Chefprogrammierer vorgegeben werden und der Code braucht eine klare Struktur und kein einziger Fehler darf enthalten sein. Manchmal sitzt mein Mann an einem einzigen Software-Problem mehrere Tage und ich frage mich dann verdutzt „warum dauert das wieder so lange?“.
Wie auf der Baustelle üblich, muss ein Code „sauber“ programmiert werden. Die Zusammenhänge müssen stimmen, es darf nicht schludrig gearbeitet werden. Software ist im Grunde eine Maschine, die aus digitalen Elementen (null und eins, wahr und falsch) aufgebaut ist. Wenn irgendwo ein Zahnrad nicht richtig verbaut wurde, klappert das ganze, oder startet im schlimmsten Fall gar nicht mehr!
Der Kunde ist König
Genauso wichtig ist heutzutage die Anwendung der Software in der Praxis, also beim Kunden selbst.
Es ist wichtig, dass Software „gut beim Menschen ankommt“. Der Erwartungsdruck hat in dieser Hinsicht zugenommen. Die Software muss von jedem verstanden und akzeptiert werden. Wie oft habe ich schon von Kunden gehört, die z.B. mit gängigen Warenwirtschaftssystemen arbeiten „das ganze ist uns zu kompliziert“ oder es werden die Augenbrauen hoch gezogen, wenn uns mal wieder berichtet wird, welche Fallstricke im Detail lauern und wie kompliziert die Bedienung sein kann.
Ein Beispiel für „misslungene Digitalisierung“ sind viele Rechnungsprogramme der unteren und mittleren Preisregion. Diese sind immer noch viel zu kompliziert und bieten z.B. noch nicht einmal einfaches WYSIWYG – Interface (hier erklärt: https://de.wikipedia.org/wiki/WYSIWYG) . Man sieht nicht, was man tut, sondern muss Blöcke und Datenbankeinträge an verschiedenen Stellen umständlich zusammenklicken. Und wehe, wenn Änderungswünsche auftreten, dann muss man oft stundenlang auf der Webseite oder im Handbuch nachlesen, wie man einen kleinen Fallstrick lösen kann. Änderungen der Steuersätze oder das Ändern von wichtigen Stammdaten dauern dann schon viel zu lange. Rechnungsprogramme müssen heutzutage genauso flexibel sein wie das Unternehmen, das sie benutzt. Man kann und möchte dort keine Zeit verschwenden.
Im schlimmsten Falle ist es für den Anwender einfacher, die Text-Blöcke wieder selbst mit einem Text-Verarbeitungsprogramm zusammen zu stellen und dann ganz auf die „Automatisierung“ zu verzichten. Ein Schritt nach hinten, der in der digitalen Welt eigentlich nicht tragbar ist.
Einfachheit ist Trumpf, auch bei der Software
Für uns als Firma Kunkel war von Anfang an klar, dass Software nicht nur einen Mehrwert bei der Messung von Qualität bieten soll, sondern auch „einfach“ sein muss. Sie darf gerne im Unterbau kompliziert sein und eine ausgeklügelte Technik und den modernsten Stand der Technik bieten. Für den Menschen muss die Software aber „leicht zu erlernen“ sein. Und das wird sie nur, wenn wir uns in die Denkweise der Kunden „hineinversetzen“ und die Bedürfnisse verstehen.
Ein Vorbild sind z.B. berühmte Hersteller von Smartphones, die Kunden überzeugen konnten, weil sie extrem zugänglich sind und man eine Anleitung überhaupt nicht mehr benötigt. Ähnlich erfolgreich arbeiten moderne Suchmaschinen und alle bekannten Service-Anbieter für „Big Data“ – Technologien. Man möchte ja Kunden und somit Daten „gewinnen“, das geht nur, wenn der Zugang so einfach wie möglich wird. Ein verlorener Kunde, der genervt aufgibt, kommt so schnell nicht wieder.
Niemand möchte heute mehr Handbücher lesen oder sich mit einer Materie länger als eine Stunde beschäftigen. Dafür fehlt in modernen Betriebsabläufen einfach die Zeit.
Man lässt sich ja auch keine Waschmaschine nach Hause liefern, um dann eine Woche lange im Handbuch blättern zu müssen oder gar eine Weiterbildung beim Chef zu beantragen. Nein, man möchte die Waschmaschine intuitiv verstehen, die wichtigsten Schalter und Knöpfe sofort finden und dann mit der Arbeit anfangen. Denn die Maschine soll ja Arbeit abnehmen und keine neue erzeugen. Auch wenn das ganze selbstverständlich klingen mag, so wird schnell klar, dass dieses Ziel beim Softwaredesign auch definiert und durch konkrete Schritte umgesetzt werden muss.
Software trifft Praxis
Natürlich wird es immer Freaks geben, die auch das letzte aus der Waschmaschine herauskitzeln möchten und vielleicht mal „unter die Motorhaube“ schauen wollen. Das ist aber eher die Ausnahme. Wenn wir beim Kunden im Labor sind, sind da aber meistens Frauen und manchmal auch nur ungelernte Aushilfskräfte (z.B. in der Erntezeit). Und die haben im Laboralltag meistens „genug zu tun“. Die wollen und können sich nicht auf komplizierte Mess-Systeme einlassen oder sich darüber ärgern, dass nur der Kundendienst kalibrieren kann und man dann wieder zwei Wochen auf den Außendienstmitarbeiter warten muss.
Daher ist es wichtig eine saubere und harmonische Mensch-Maschine Schnittstelle zu schaffen. Das erzeugt ein Erlebnis beim Kunden und hebt am Ende den Wert unserer Marke. Als kleine Firma ist es unerlässlich, dass man hier Pluspunkte sammelt. Man kann nichts laufen oder schleifen lassen. Man muss sich wirklich um jeden einzelnen Kunden und Menschen bemühen.
Wir machen das z.B. mit Schulungen vor Ort und bei der Übergabe des Systems. Telefonisch oder per Email unterstützen wir unsere Anwender bei der Bedienung der Mess-Geräte. Außerdem halten wir lange nach der Auslieferung einer Maschine Kontakt zum Kunden und versuchen zusammen Fallstricke zu entschärfen oder sogar ganze Abläufe und Interfaces anzupassen.
Online Getreide-Monitoring mit der Besatzmaschine
Die Besatzmaschine ist seit 2019 im Einsatz und wurde als Laborgerät ursprünglich zur Früherkennung von Dunkelfleckigkeit und der Besatz-Untersuchung von Durumweizen entwickelt.
Das System wurde ständig weiterentwickelt, technisch verbessert und in praktischen Anwendungsfällen erprobt.
So wurde z.B. die Erkennung von Weizen in Hafer umgesetzt, es erfolgte eine optische Trennung von Soja und Raps und es war uns sogar möglich, auch ganz andere Produkte wie z.B. Kunststoff-Pellets mit dem System zu untersuchen und die Hand-Analysen zu ersetzen. Die Besatzmaschine kann im Labor optische Veränderungen und Besonderheiten am Grundprodukt erkennen. Man schüttet lediglich eine Probe in den Trichter, eine Vibrorinne befördert das Produkt, das dann von einer Industriekamera im freien Fall erfasst wird. Die Objekte werden separiert und mit der eigenes entwickelten Software in „Besatzklassen“ und „Fehlerklassen“ einteilt. Kern der Untersuchung sind Parameter, die Aussagen über die optische Zusammensetzung eines Objektes treffen und somit menschliche Analysen ersetzen können.
So ist es z.B. möglich, Abweichungen in der Größe, farbliche Texturen oder auch Form-Veränderung zu bestimmen. Abweichungen der Größe sind nützlich, um Bruchkorn oder Schmachtkorn zu bestimmen, die Texturen-Suche ist hingegen für die Detektion von Dunkelfleckigkeit vorgesehen. Farbveränderungen am ganzen Objekt können durch Fremdbesatz, Krankheiten und Pilzbefall entstehen. Mit dem Algorithmus zur Prüfung der Rundheit kann ein charakteristisch rundes Soja-oder Senf-Korn gut von anderen Körnern abgegrenzt werden. Weil alle Getreideobjekte mit einem sehr hellen Licht durchleuchtet werden, ist es möglich über den Gelbwert Aussagen zur Mehligkeit oder Glasigkeit zu treffen.
Diese Werte werden wiederum statistisch erfasst und mit zwei oder drei einstellbaren Grenzwerten in mehlig, halbglasig und glasig unterteilt. Die Ergebnisse wurden mit den manuell ermittelten Ergebnissen aus der Laborkontrolle verglichen und eingestellt. Die Besatz-Maschine wurde dabei von Anfang an auf größtmögliche Flexibilität und Vielseitigkeit ausgelegt. Sämtliche „Kornklassen“ und Produkte können vom Anwender frei definiert werden.
Die Besatzmaschine wird am Anfang auf menschliche Labormethoden kalibriert, übernimmt aber dann die weitere Kontrolle vollautomatisch und kann die Fehlerklassen eigenständig bewerten und einordnen.
Mittlerweile ist eine große Datenbank vorhanden, mit der verschiedenste Anwendungsfälle abgedeckt sind. Ein Produkt besteht aus mehreren Kornklassen, die wiederum eine oder mehrere Methoden der digitalen Bildverarbeitung beinhalten können. Die Klassen können wiederum kombiniert werden, um die Genauigkeit der Erkennung weiter zu verbessern.
Der Vorgang der digitalen Bildverarbeitung ist dabei immer gleich und durch den Algorithmus ist eine hohe Reproduzierbarkeit gegeben.
- Die Körner fallen im freien Fall an einer Bildaufnahmeeinheit (Kamera) vorbei
- Dank einer kurzen Verschlusszeit können die einzelnen Getreideobjekte als Bild „erkannt“ werden
- Durch eine kurze Verschlusszeit werden die Getreideobjekte als unverzerrtes Bild erkannt
- Die Objekte werden vom Hintergrund freigestellt und vertikal ausgerichtet gedreht, um sie besser vergleichen zu können
- Ein „Scoring-Algorithmus“ bestimmt nun, in welche Kornklasse das Objekt am besten passt, indem zur Echtzeit alle Analysemethoden angewandt werden
- Fällt ein Getreide-Objekt in eine bestimmte Kornklasse, erhöht sich ein Zähler und die Prozentanzeige der Klasse erhöht sich dementsprechend
- Die Analyse kann also kontinuierlich und gewichtsunabhängig erfolgen.
Anforderung an die Online-Untersuchung
Für die Firma Kunkel war es nun naheliegend, die Maschine so zu erweitern, dass auch ein permanentes Getreide-Monitoring möglich wird. Die ersten Kunden-Anfragen lagen vor und so haben wir uns Gedanken gemacht, wie wir auch den technischen Aufbau der Maschine an eine „Online-Besatzanalyse“ anpassen können.
Besonderes Augenmerk muss man auf den Betrieb in einer „Ex-Zone“ richten und die Laborsoftware an den automatischen Betrieb anpassen.
Die Werte der Besatzanalyse werden fortlaufend überwacht und in Prozent ausgegeben. Mit Hilfe von frei einstellbaren Min.- und Max.-Werten kann eine Unter- oder Überschreitung von Zielwerten überwacht werden. Auf der Benutzeroberfläche stellen Kurven und Grenzwertlinien das Ergebnis sofort zur Verfügung.
Mit den Grenzwerten kann dann auch eine weiterführende Aktion erfolgen, z.B. die Weitergabe der Signale als akustischer oder optischer Alarm oder zur Veränderung bzw. Abschaltung der Produktionslinie. Es ist auch denkbar, einen mechanischen „Schieber“ anzusteuern, wenn z.B. erkannt wird, dass derzeit zuviel eines unerwünschten Produktes über die Anlage läuft.
Die mechanischen Anpassungen an den Ex-Betrieb sind etwas komplizierter und leider auch kostenintensiver. Wir haben mehrfach darüber nachgedacht, wie wir nur einzelne Anlagenteile isolieren können oder den Prozess „kapseln“ können. Nach Rücksprache mit Experten aus der Ex-Zone sind wir aber zum Schluss gekommen, dass es am einfachsten und sinnvollsten ist, sämtliche Bauteile der Maschine mit ex-konformen Elementen zu ersetzen. Dies betrifft also vor allem die Vibrorinnen, die Beleuchtung, die Kamera mit Gehäuse und die Druckluftreinigung.
Über einen Bypass wird eine Teilmenge aus dem aktuellen Prozess an der Kamera vorbeigeführt und anschließend dem Hauptstrom wieder zugeführt. Eine Druckluftreinigung sorgt dafür, dass sich die Beleuchtung und das Kamera-Schauglas nicht mit Staub zusetzen.
Installation und Einbau
Starker Partner! Durch unsere Zusammenarbeit mit der Firma Schnieder Getreidetechnik GmbH steht Ihnen ein starker Partner zur Verfügung, der die Einbau der Besatzmaschine in Ihrer Anlage übernimmt. Zudem liefert Ihnen die Firma Schnieder Getreidetechnik auch eine kompetente Beratung und maßgeschneiderte Lösungen für Ihren Bedarfsfall.
Ihr direkter Kontakt zu der Firma Schnieder Getreidetechnik GmbH:
Herr Andreas Olschner
Mobil: + 49 (0) 170 93 27 242
E-Mail: olschner@schnieder-getreidetechnik.de
Internet: www.schnieder-getreidetechnik.de
Welche Vorteile bietet das System gegenüber der Handauszählung?
Die Vorteile gegenüber der Hand-Auszählung liegen vor allem im Faktor Geschwindigkeit und Objektivität. Die Hand-Auszählung von Getreide-Körnern ist sehr zeitaufwändig. Zuerst muss die Gesamtmenge gewogen und notiert werden.
Jedes einzelne Korn muss mit der Pinzette aufgenommen werden und bei entsprechender Beleuchtung aus allen Richtungen betrachtet werden. Die Ausgangsbedingungen, wie z.B. Tageslicht, Kunstlicht oder Verfassung des Betrachters verändern bereits das Ergebnis. Dann muss das Laborpersonal entscheiden, in welche „Klasse“ dieses Korn rutscht. Ist es eher dem Bruchkorn, dem Schmachtkorn oder einem von Pilz befallenen Korn zuzuordnen?
Nach der Einteilung und manuellen Analyse müssen die einzelnen Besatz-Partien gewogen und in Prozentwerte umgerechnet werden. Hier fängt die Ungenauigkeit schon an, denn wenn sich ein Mitarbeiter etwas anders entscheidet als ein Kollege, kann dieselbe Probe ganz unterschiedliche Werte erzeugen. Die Zuordnung über das Gewicht erzeugt weitere Ungenauigkeiten, wenn ein Getreideobjekt z.B. wesentlich mehr wiegt als ein anderes, aber beide der gleichen Klasse eingeordnet werden.
Auch das Ermitteln der Mehligkeit und Glasigkeit mit dem Kornschneider ist zwar eine bewährte Methode, aber auch eine, die viel Zeit und ein kräftiges Handgelenk benötigt. Beim Durchschneiden kann es passieren, dass die kleinen Körner aus der Schablone rutschen oder am falschen Ende durchschnitten werden. Und was macht man, wenn das eine Korn auf der linken Seite zwar mehlig ist, aber auf der rechten Seite komplett glasig? Auch hier werden wiederum Entscheidungen benötigt, die fehleranfällig und wenig objektiv sind.
Alles in allem führt das dazu, dass auch in einem Großbetrieb häufig nur kleine und stichprobenartige Mengen von z.B. 25 bis 100 Gramm „gezogen“ und analysiert werden. Eine weitere Abschätzung über ein Laborsieb oder ein einfaches „Drübergucken“ ist dann häufig die endgültige Einschätzung, mit der ganze LKW- oder Schiffsladungen angenommen werden.
Die Besatzmaschine bietet hingegen eine Analysegeschwindigkeit von ca. 100 Gramm pro Minute. Für die gleiche Menge würde ein geschultes Laborpersonal mind. eine halbe Arbeitsstunde investieren müssen. Je nach Aufwand und gewünschter Genauigkeit kann die maschinelle Analysedauer also 30 bis 45 mal schneller sein als die herkömmliche Untersuchung.
Anwendungsgebiete
Die Anwendungsgebiete einer optischen Kontrolle von Schüttgütern im Lebensmittelbereich sind sehr vielseitig.
Wichtig ist vor allem die Kontrolle der Eingangsware auf Besatz bei Mühlen. Ist einwandfreies Getreide in der Ware oder ist der Anteil von Dunkelfleckigkeit, Bruchkorn oder Schmachtkorn zu hoch? Moderne Warenwirtschaftssysteme sind überall vorhanden und führen die Daten über die Qualität zentral zusammen. Je mehr Daten ein Betrieb hat, desto stärker ist seine Position bei Preisverhandlungen und desto mehr Sicherheit gibt es im Rahmen der Kontrollkette.
Im Verarbeitungsprozess selbst können weitere Parameter überwacht werden, z.B. der Schälgrad bei Ackerbohnen, der eine veränderte Farbe zur Folge hat. Ändert der Prozess seine Linie, ist es wichtig zu wissen, welche Fraktion gerade über die Anlage läuft und wie das Personal die Maschinen einstellen muss.
Aber auch für den Landhandel kann es nützlich sein, eine frühe Aussage über die Zusammensetzung der Ware zu haben. Gelangt ein verunreinigtes oder minderwertiges Produkt erstmal in den Waren-Kreislauf, können im schlimmsten Falle Reklamationen oder Preisabschläge fällig werden. In Zeiten von gestiegenen Energiepreisen, knappen Ressourcen und teuren Arbeitskräften kann ein maschinelles System helfen, die Produktivität und Qualität eines Betriebes zu sichern.
Im Vergleich zu den Kosten, die bei Reklamationen und den Image-Verlust entstehen, sind die Anschaffungskosten einer technischen Lösung vergleichsweise gering.
Die Besatzmaschine kann dabei helfen, die Überwachung von kritischen Fraktionen und gesetzlichen Grenzwerten zu gewährleisten. Das trifft z.B. auf genveränderte Ware wie Soja oder Mais zu, die nur in bestimmten Mengen oder gar nicht vorhanden sein darf oder die Überwachung von glutenhaltigem und nicht glutenhaltigem Getreide. Aber auch die Kontrolle von dunklen, und klar erkennbaren Fremd-Objekten wie Mutterkorn bleibt nach wie vor wichtig.
Verräterische Fremdsamen, die in der Ware Tropanalkaloide erzeugen und im schlimmsten Falle zu einem Produktrückruf führen, können mit einer permanenten Überwachung der Ausgangsprodukte besser gefunden werden. Senfsaaten hingegen verändern den Geschmack negativ und die Wanzenstichigkeit führt über Backverhalten zu einer völligen Unbrauchbarkeit der Ware.
Gerade weil Getreide ein Naturprodukt ist, ist eine genaue und gezielte Überwachung der riesigen Umschlagsmengen wichtig.
Die nötige Objektivität, Geschwindigkeit und Kontrolldichte kann man nur mit einer automatischen Lösung erreichen.