Computer Vision für Getränke- und Abfülllinien: Stückzahlen, Stillstände und OEE

Eine Getränkelinie ist um eine einzige Maschine herum gebaut. Der Füller gibt den Takt vor, die Maschinen um ihn herum laufen schneller, und Puffertische fangen die Kurzstopps dazwischen auf.

Diese Auslegung entscheidet, wo sich eine Kamera lohnt und wo sie verschwendet ist. Diese Seite richtet sich an Verantwortliche, die Software auswählen, um Kameras an Flaschen- und Dosenabfülllinien einzusetzen und die OEE zu messen.

Wir verkaufen Fabrico. Prüfen Sie unsere Aussagen hier also so kritisch wie die jedes anderen Anbieters.

Computer Vision für Getränkelinien: zwei Aufgaben, zwei Systeme

Industrielle Bildverarbeitung bedeutet in der Getränkeindustrie meist Inspektion. Eine Füllhöhenkontrolle schleust unterfüllte Behälter aus. Eine Verschluss- oder Etikettenkontrolle schleust schiefe Verschlüsse oder fehlende Etiketten aus. Ein Codeleser prüft das Datumskennzeichen. Diese Systeme kommen von Inspektionsherstellern wie Heuft oder FT System, von Linienbauern wie Krones und von Bildverarbeitungsfirmen wie Cognex oder Keyence. Sie prüfen jeden einzelnen Behälter.

Eine OEE-Kamera hat eine andere Aufgabe. Sie zählt die Ausbringung und zeigt Ihnen die Linie in der Minute, in der ein Stillstand auftrat.

Beide arbeiten nebeneinander. Die Ausschusszahl der Inspektion oder ihr Ausschusssignal fließt in den Qualitätsfaktor der OEE ein. Die Kamera zählt, was am Linienende ankommt. Die meisten Linien brauchen beides. Mehr dazu auf unserer Seite Etiketten- und Codekontrolle oder OEE-Kamera.

Fabrico verkauft keine Inspektionssysteme: Kaufen Sie diese bei einem Inspektionsanbieter und führen Sie deren Ausschusssignal in die OEE ein.

Wo Getränkelinien Zeit verlieren

Flaschen- und Dosenabfülllinien werden meist nach der V-Kurve ausgelegt. Ein Leitfaden zur V-Kurve von LineView, einem Anbieter von Software für Linienleistung, empfiehlt, die beiden Maschinen direkt vor und hinter der kritischen Maschine in der Aufholgeschwindigkeit „10 % schneller“ einzustellen und jede weiter entfernte Maschine noch einmal schneller. Auf den meisten Getränkelinien ist der Füller die kritische Maschine.

Derselbe Leitfaden nennt den Haken: Nur die kritische Maschine läuft mit konstanter Geschwindigkeit, jede andere Maschine stoppt häufig, weil ihr Behälter fehlen oder sich vor ihr stauen. Der Füller gibt den Takt der Linie vor, eine dort verlorene Minute ist also Ausbringung, die die Linie nie zurückholt. Unser Leitfaden zur Füller-OEE an einer Abfülllinie behandelt die Zustände des Füllers selbst.

Damit bleiben vier Stellen, an denen sich Minuten verstecken:

• Stau- und Mangelzeit. Ein Folienriss am Schrumpfpacker füllt den Puffertisch, dann stoppt die Etikettiermaschine, dann der Füller. Die Füller-SPS meldet „Stau“. Sie sagt nicht, welche Maschine ihn ausgelöst hat. Siehe Mangel und Stau.
• Mikrostillstände nach dem Füller. Spleißvorgänge an der Etikettiermaschine, umgefallene Flaschen in einer Gasse des Schrumpfpackers und Kartonstaus sind kurz. Der Puffertisch verdeckt sie, bis genug davon hintereinander den Füller blockieren.
• CIP und Produktwechsel. Ein Sortenwechsel, ein Formatwechsel und eine vollständige CIP-Reinigung sind drei verschiedene Stillstände mit drei Vorgabezeiten. Codieren Sie sie getrennt, und kürzen Sie nie eine validierte CIP, um OEE-Punkte zu gewinnen. Siehe unsere Stillstandscodes für Getränkeabfülllinien und CIP-Zeit in der OEE.
• Warten auf Produkt. Wenn der Sirupraum oder die Mischanlage im Rückstand ist, steht der Füller, obwohl ihm nichts fehlt.

Die Minuten summieren sich. In einem Benchmark von 2021, beauftragt vom Softwareanbieter OFS und vom Brewers Journal veröffentlicht, füllten Craft-Brauereien nur 54 % der Zeit Dosen oder Flaschen ab. Die durchschnittliche Brauerei konnte die Linie nicht länger als 12 Minuten ohne Stopp betreiben, und ein Wechsel von einem Bier zum nächsten dauerte im Schnitt über 49 Minuten. Der Artikel nennt keine Stichprobengröße, und Craft-Linien sind kleiner als die meisten Abfüllbetriebe. Lesen Sie die Zahlen also als Hinweis darauf, wohin Minuten gehen, nicht als Zielwert für Ihre Linie. Siehe OEE für Brauerei-Verpackungslinien.

Der Bericht Siemens True Cost of Downtime 2024, eine Umfrage unter großen Industrieunternehmen in vier Branchen, beziffert eine Stunde ungeplanten Stillstand in der schnelldrehenden Konsumgüterindustrie (FMCG) mit 36.000 $, dem niedrigsten Wert der vier. FMCG war zudem die einzige der vier Branchen, in der die Stillstandsstunden seit 2019 nicht gesunken waren. Das sind Umfragewerte großer Unternehmen, kein Preis für Ihre Linie.

Glas, PET und Dosen: Die Kamera richtet sich nach dem Behälter

• PET. Die Blasmaschine versorgt den Füller über einen kurzen Lufttransporteur oder direkt in einem Blas-Füll-Block, in dem ein Stopp an einer Maschine beide stoppt. Leichte Leerflaschen kippen an Übergaben und am Auslauf des Lufttransporteurs, und die SPS sieht „läuft“ oder gar nichts. Unsere Seite zur Mineralwasser-Abfülllinie zeigt drei Kameraansichten, die sich lohnen.
• Glas. Schwerer und zerbrechlich. Bei Einweg-Glas beginnt die Linie mit einem Depalettierer und einem Rinser. Bei Mehrweg-Glas kommen ein Auspacker, eine Flaschenreinigungsmaschine und ein Leerflascheninspektor hinzu, und jede dieser Maschinen kann den Füller leerlaufen lassen. Eine geplatzte Flasche am Füller bedeutet einen Stopp, um das Glas zu entfernen.
• Dosen. Die schnellsten der drei. Die Produktseite von KHS zum Dosenfüller Innofill Can DVD nennt bis zu 135.000 Dosen pro Stunde, also 2.250 pro Minute oder mehr als 37 pro Sekunde. Bei dieser Geschwindigkeit ist die SPS von Füller und Dosenverschließer der Zähler. Eine Kamera lohnt sich weiter hinten, wo aus Dosen Gebinde und Trays werden.

Für Linien mit kohlensäurehaltigen Getränken siehe OEE für Softdrink-Linien mit Kohlensäure.

Wo eine Kamera an der Abfülllinie hingehört

Hier ist eine typische PET-Linie von der Blasmaschine bis zur Palette, mit der Quelle jeder Zählung, um den Einsatz von KI-Kameras an einer Abfülllinie zu planen. Entscheidend ist Ihre eigene Linienliste.

Die Füller-SPS ist der Taktgeber der Linie. Die Kamera ist ein zweiter Blick dort, wo die SPS am wenigsten verrät: zwischen den Maschinen, am Linienende und überall, wo Menschen von Hand packen. Für den Füllereinlauf selbst lesen Sie Kamera an einer Abfülllinie. Für das Linienende lesen Sie Palettierer-Stillstände mit Kamera und Stillstände am Einpacker.

Kamera, Sensor oder beides: Station für Station

Nutzen Sie dies als Ausgangspunkt für Ihre eigene Linienliste, und lassen Sie jeden Anbieter dieselbe Tabelle ausfüllen.

Zählen Sie jede Maschine in ihrer eigenen Einheit: Flaschen am Füller, Gebinde am Schrumpfpacker, Kartons am Einpacker, Paletten am Ende. Rechnen Sie erst in Füllerflaschen um, wenn Sie Maschinen zusammenfassen. Unsere Seite zu OEE-Einheiten: Flaschen, Kartons und Paletten zeigt die Rechnung, und Kamera oder Sensor, Maschine für Maschine behandelt weitere Maschinentypen.

Sie möchten Kamerazählungen und Füllerstopps auf einer Zeitachse sehen? Buchen Sie eine Demo und bringen Sie Ihre Linienliste mit.

Rechenbeispiel: eine Schicht auf einer PET-Beispiellinie

Beispiellinie, illustrative Zahlen, kein Kunde: eine PET-Linie für 0,5 Liter, Füller und Verschließer mit einer Nennleistung von 400 Flaschen pro Minute für dieses Format. Der Schrumpfpacker bildet 6er-Gebinde, eine Palette fasst 90 Gebinde.

Die Schicht dauert 480 Minuten. Der Betrieb nimmt seine geplante 30-minütige CIP aus der geplanten Zeit heraus, die geplante Produktionszeit beträgt also 450 Minuten. Der Puffer enthielt zu Beginn und am Ende der Schicht gleich viele Flaschen.

Die Füller-SPS erfasste 60 Stillstandsminuten: 14 durch eigene Störungen, 10 Mangel und 36 Stau. Die Laufzeit betrug also 390 Minuten.

• Verfügbarkeit = 390 / 450 = 86,7 %.
• Leistung = 148.200 / (390 x 400) = 148.200 / 156.000 = 95,0 %.
• Qualität = 145.800 / 148.200 = 98,4 %, wobei die Gutmenge als Gebinde am Linienende gezählt wird.
• OEE = 0,867 x 0,950 x 0,984 = 81,0 %.

Der kurze Weg ergibt dasselbe Ergebnis. 145.800 Gutflaschen bei 400 pro Minute sind 364,5 Minuten Gutzeit, und 364,5 von 450 sind 81,0 %. Der Geschwindigkeitsverlust beträgt 7.800 Flaschen oder 19,5 Füllerminuten. Der Qualitätsverlust beträgt 2.400 Flaschen oder 6 Minuten.

Was die Kamera zur Kennzahl beigetragen hat:

• Die echte Gutmenge. Füllerzählung minus Ausschuss ergibt 147.000 Gutflaschen und 81,7 % OEE. Die Gebindezählung ergibt 145.800. Die 1.200 Flaschen dazwischen fielen an Übergaben um, gingen in Gassen des Schrumpfpackers verloren oder steckten in beschädigten Gebinden. Ohne Zählung am Linienende wird dieser Verlust nie sichtbar.
• Ein Verursacher für die Stauminuten. Die Bediener ergänzten die Gründe und öffneten bei Unsicherheit das Video von Schrumpfpacker und Palettierer: 20 Minuten Folienrisse und Rollenwechsel, 10 Minuten leeres Palettenmagazin, 6 Minuten umgefallene Flaschen in Gassen des Schrumpfpackers. Die Verfügbarkeit des Füllers selbst beträgt (450 minus 14) / 450 = 96,9 %.
• Eine Größe für jeden Verlust. Die 36 Stauminuten entsprechen 14.400 Flaschen, die der Füller hätte produzieren können. Nach Füllerminuten sortiert liegt der Schrumpfpacker vorn.

Fragen an jeden Anbieter vor dem Kauf

Gehen Sie diese Fragen mit jedem Anbieter durch, auch mit uns, anhand einer echten Schicht aus der letzten Woche.

Lesen Sie vor dem Zähltest, wie genau Kamera-OEE ist. Für eine breitere Auswahlliste beginnen Sie mit unserem OEE-Software-Leitfaden, und klären Sie früh, ob Sie ein vollständiges MES oder ein Light MES brauchen. Betriebe mit Sirupraum benötigen zusätzlich Chargen-, Los- und Rezepturdaten: siehe MES für die Getränkeherstellung.

Kameras auf die Flaschen, nicht auf die Menschen

Richten Sie die Kamera auf den Flaschenweg, nicht auf die Laufwege. Halten Sie Gesichter aus dem Bild, und werten Sie die OEE nach Linie und Schicht aus, nie nach namentlich genannten Bedienern. Das Video kann eine Schicht entlasten: Es zeigt einen Folienriss oder eine umgefallene Flasche in einer Gasse, keine „langsame“ Person.

In Deutschland gibt § 87 Abs. 1 Nr. 6 des Betriebsverfassungsgesetzes (BetrVG) dem Betriebsrat ein Mitbestimmungsrecht bei der „Einführung und Anwendung von technischen Einrichtungen, die dazu bestimmt sind, das Verhalten oder die Leistung der Arbeitnehmer zu überwachen“. Behandeln Sie jede Kamera in der Halle als mitbestimmungspflichtig, und legen Sie schriftlich fest, wer das Video öffnen darf und warum, bevor die erste Kamera hängt. Unser Leitfaden zu Kameras an Produktionslinien ohne Überwachung beschreibt die Schritte.

So arbeitet Fabrico an Getränkelinien

Fabrico ist eine Cloud-Plattform für OEE und Light MES. Das kann sie heute, und das kann sie nicht.

• Stillstände: Sie kommen vom Maschinensignal, etwa der Füller-SPS, einem Sensor oder einem Zähler. Der Bediener ergänzt den Grund direkt an der Linie, auf einem Tablet oder Smartphone.
• OEE und Verluste: OEE, Stillstände und Verluste nach Linie und Schicht, mit Verlusten in Geld. Im Web, auf iOS und Android.
• Kameras, auf Anfrage: KI-Kameras zählen die Ausbringung an der Linie, auch an Handarbeitsplätzen und an Maschinen ohne nutzbares Signal. Sie können das Kameravideo für jeden Moment auf der Schicht-Zeitachse öffnen. Im Standard-Setup wird das Video auf Anfrage gestreamt und nicht in Fabrico gespeichert.
• Ihre Daten: Sie verlassen das System über eine REST-API, Webhooks und Export nach Excel oder CSV.
• Roadmap, heute nicht live: von der Kamera erkannte Stillstände, Stauzonen und eine Kamera, die einen Stillstandsgrund vorschlägt. Bewerten Sie uns nach dem, was heute läuft.
• Nicht Fabrico: Inspektion. Füllhöhen-, Verschluss-, Etiketten- und Codekontrollen bleiben bei Ihrem Inspektionssystem, und dessen Ausschusszahl kann in die Qualität einfließen. Zur Produktionsplanung fragen Sie uns in der Demo.

Beginnen Sie mit einer Linie, einer Ausgangsbasis und einem vorab vereinbarten Entscheidungstermin. Die Seite Computer Vision für OEE und MES zeigt, wie Kamerazählungen und Maschinendaten eine gemeinsame Zeitachse teilen.

Buchen Sie eine Demo und bringen Sie das Stillstandsprotokoll eines Füllers aus der letzten Woche mit.

Was als Nächstes gefragt wird

Kann eine Kamera Flaschen bei voller Füllerleistung zählen?

Bei Hunderten oder Tausenden Behältern pro Minute sind die Füller-SPS und ihre Sensoren der bessere Zähler. Kameras passen dort, wo die Einheiten weniger und größer sind: Gebinde, Kartons, Paletten und Handarbeitsplätze. Prüfen Sie jede Kamerazählung gegen eine bekannte Menge an Ihrer eigenen Linie.

Ist industrielle Bildverarbeitung für Getränke dasselbe wie eine OEE-Kamera?

Nein. Inspektionssysteme prüfen jeden Behälter auf Füllhöhe, Verschluss, Etikett und Code und schleusen fehlerhafte aus. Eine OEE-Kamera zählt die Ausbringung und lässt Sie das Video zu einem Stillstand öffnen. Die meisten Linien brauchen beides.

Sagt uns die Kamera, warum der Füller stand?

Heute nicht. Das Maschinensignal erfasst den Stillstand, der Bediener ergänzt den Grund. Zur Kontrolle kann der Bediener das Kameravideo dieser Minute öffnen. Eine Kamera, die einen Grund vorschlägt, steht auf der Roadmap von Fabrico.

Sollen Mangel- und Stauminuten dem Füller angelastet werden?

Behalten Sie sie in der Linien-OEE, denn die Linie hat diese Ausbringung verloren. Ordnen Sie sie dann der Maschine zu, die zuerst stand, etwa der Blasmaschine, dem Schrumpfpacker oder dem Palettierer.

Brauchen Glas-, PET- und Dosenlinien unterschiedliche Kamera-Setups?

Ja. Bei PET achten Sie auf die Übergaben nach der Blasmaschine. Bei Mehrweg-Glas sorgen die Flaschenreinigungsmaschine und der Leerflascheninspektor schon vorne für Stillstände. Bei Dosen zählen Füller und Dosenverschließer, die Kameras kommen also dorthin, wo aus Dosen Gebinde werden.

Was bestimmt die Kosten für Kameras an einer Getränkelinie?

Fabrico veröffentlicht keine Preise. Das Angebot hängt von der Anzahl der Linien und Kameras, der Montage, dem Netzwerk und der Schulung ab. Geben Sie jedem Anbieter dieselbe Linienliste, damit die Angebote vergleichbar sind.

Sie möchten es an Ihrer Linie sehen? Buchen Sie eine Demo.