KHS gibt erste Einblicke in ein selbstlernendes Füllventil. „Mithilfe künstlicher Intelligenz optimiert das System den Produktionsprozess und verringert zugleich den Bedien- und Wartungsaufwand deutlich“, betont das Unternehmen. Die Machbarkeit eines solchen flexibel einsetzbaren Ventils habe KHS im Rahmen des Forschungsprojekts DnSPro (Dezentral kooperierende, sensorbasierende Subsysteme für Industrie-4.0-Produktionsanlagen) bewiesen.
„Bisher kommen je nach Getränk und Behälter rund zwanzig verschiedene Füllventilvarianten zum Einsatz“, sagt Jochen Ohrem, Expert of R&D Management bei KHS in Bad Kreuznach. „Die Getränkeindustrie fordert zunehmend vielseitig einsetzbare Füllsysteme. Auch digital vernetzte Anlagen- und Maschinenlösungen sind sehr gefragt.“ KHS möchte diese Transformationen entscheidend vorantreiben. Daher beteiligte sich der Dortmunder Systemanbieter mit sechs Partnern am Forschungsprojekt DnSPro. Gemeinsames Ziel ist es, ein selbstlernendes Füllventil zu entwickeln, mit dem Getränkeproduzenten jede Flüssigkeit in alle existierenden Behältertypen füllen können. Dadurch entfalle die manuelle Umstellung und der Bedien- und Wartungsaufwand reduziere sich deutlich, erklärt Ohrem.
„Wir haben dazu cyber-physische Systeme entwickelt, dank denen das Füllventil selbst herausfindet, wie es ein bestimmtes Getränk optimal und möglichst schnell in einen bestimmten Behälter einfüllt“, so Ohrem weiter. Der Füllprozess wird dabei mithilfe einer Kamera analysiert. Diese kontrolliert ständig Blaseneinschlag sowie Schaumbildung, wodurch ein Überschäumen und daraus resultierender Produktverlust verhindert werden.
Mithilfe von Mikrocontrollern und der Auswerteelektronik der Kamera öffnet sich das Füllventil je nach Füllstand über einen Schrittmotor unterschiedlich weit. „Im Mittelpunkt stand dabei das ‚Erlernen‘ mehrerer Fähigkeiten: Selbstkonfiguration, Analyse, Selbstdiagnose und schließlich Selbstoptimierung“, erläutert Ohrem.
„Die Entwicklung geht nun in die nächste Phase, in der wir mit diesem Prototyp weitere Erfahrungen sammeln“, sagt Ohrem.
Eine Kamera kontrolliert während des Füllprozesses ständig Blaseneinschlag und Schaumbildung. Foto: KHS
Im Rahmen des Forschungsprojekts DnSPro entwickelte KHS ein selbstlernendes und vielseitig einsetzbares Füllventil. Foto: KHS