Spargel schnell sortieren

Spezial Automation

Industrie-PC – Auch in die Domäne der Spargelverarbeitung ist längst die Automation eingezogen. Comp-Mall liefert mit dem Box PC DS-1002 das Herz für die Spargelsortieranlagen des Anlagenbauers Strauss Verpackungsmaschinen. von Andrea Czakalla

24. Mai 2018

Nicht nur Gemüsefans lieben Spargel – die edlen Stängel landen immer öfter auf dem Teller, das beweisen die steigenden Produktionsmengen. 2017 wurden allein in Deutschland 128.000 Tonnen Spargel geerntet. Da Ernte und Verarbeitung dieses Gemüses sehr arbeitsintensiv sind, wird versucht, so viele Arbeitsschritte wie möglich zu automatisieren. Ein Unternehmen, das sich hier weltweit einen Namen gemacht hat, ist Strauss Verpackungsmaschinen aus Buxtehude. Der Marktführer für Maschinen zur Spargelernte, -sortierung, -verwiegung und -verpackung liefert von Kanada bis Südamerika, nach Australien, Südafrika und Europa. Zusätzlich bietet das Unternehmen einen weltweiten Service wie Inbetriebnahme, Wartung und Pflege der Maschinen.

»Mit der Spargelsortieranlage OptiSort halbieren die Spargelbetriebe den Mitarbeitereinsatz. Außerdem erhöht sich die Genauigkeit der Sortierung«, sagt Nils Lohmann, IT-Verantwortlicher bei Strauss Verpackungsmaschinen. Die High-End-Version der Sortiertechnik ist die OptiSort G, die 50.000 Spargelstangen pro Stunde wäscht, kürzt, kategorisiert und in die entsprechenden Güteklassenbehälter einfüllt. Und dies so sanft, dass kaum eine der wertvollen Stangen bricht. Herz der Anlage ist der Box PC DS-1002 von Comp-Mall , der seit 2017 im Einsatz ist.

PC mit passiver Kühlung

Vor zwei Jahren suchte Strauss für die Sortieranlagen der OptiSort-Serie eine neue Rechnerlösung. Bis dahin wurde zum Steuern und Messen ein 4HE-System mit einem 8-Slot-Mainboard eingesetzt – mit den Nachteilen, dass der Platzbedarf im Schaltschrank immens und zudem die Verfügbarkeit des Mainboards nicht gesichert war. »Auf der Suche nach einer Alternative wurde ich bei Comp-Mall fündig. Nach einem einjährigen Testlauf haben wir uns für den Box PC DS-1002 entschieden, der alle Voraussetzungen erfüllt«, sagt Lohmann. Die Langzeitverfügbarkeit ist garantiert, die Robustheit des Systems spielt eine Rolle, aber auch die passive Kühlung. Das Vorgängersystem arbeitete mit Lüfter, was die Kontakte oxidieren ließ, da der Lüfter feuchte Außenluft in den PC führte. Auch der erweiterte Temperaturbereich ist wichtig, da vor allem der Frequenzumrichter für Hitze im Schaltschrank sorgt. Das ausschlaggebende Kriterium für den DS-1002 war allerdings die Erweiterungsmöglichkeit um zwei PCI/PCIe-Steckplätze: Ein Steckplatz wird von einer FireWire-Schnittstelle belegt, der andere ist für Digital I/O.

Über FireWire werden sowohl die Motoren der Anlage gesteuert als auch Bilder übermittelt, die eine Kamera an den DS-1002 sendet. 14 Aufnahmen pro Sekunde werden erzeugt und pro Bild müssen drei Spargelstangen ausgewertet werden. Aus dem Bild lassen sich 23 Sortierkriterien entnehmen: Länge, Durchmesser, Krümmung, S-Form, Farbe usw. Für jede Stange errechnet der Box PC DS-1002 anhand dieser Informationen eine Qualitätsstufe: angefangen von der 1. Klasse, die am teuersten ist, über die 2. Klasse bis zur 3. Klasse, dem Suppenspargel und dem Bruchspargel.

Die DIO-Schnittstellen fungieren als Interrupt-Signalgeber. Die Information, die der Box PC über die FireWire-Schnittstelle bekommen und ausgewertet hat, gibt er als digitales Signal an die Pneumatikzylinder, die dafür sorgen, dass die Spargelstangen in das Sortierfach mit der richtigen Güteklasse verteilt werden.

Kamera misst Spargelklasse

Auch Netzwerkschnittstellen sind Voraussetzung; denn die Pneumatikzylinder werden über Ether-CAT gesteuert. Die Leistungsanzeige der Anlage, die über ein Raspberry PI-Satellitensystem integriert ist, sowie der Barcode-Scanner sind über Modbus/TCP mit dem DS-1002 verknüpft. Über einen Ethernet-Port lassen sich zudem bis zu 60 Waagen anschließen, die »grünes Licht« geben, wenn das Sollgewicht für eine Spargelpackung erreicht ist. »Den DS-1002 haben wir ein Jahr lang getestet. Das ist eine lange Zeit und wir sind froh, dass uns Comp-Mall dabei unterstützt hat«, erklärt Lohmann.

In Großbritannien zählt auch die Kopfstruktur des Spargels als Qualitätsmerkmal. Um dies bewerten zu können, ergänzt Strauß den OptiSort mit einer zweiten Kamera, die überdies zur Verfeinerung der Sortiertechnik dient. Ohne zweite Kamera werden einige Spargelstangen deklassiert, da manche der feinen Fiederblättchen beim Abspülen mit Wasser nicht entfernt werden sondern sich aufstellen – das verändert die Form und der Spargel entspricht nicht mehr der Klasse-1-Norm – eine Fehlmessung. Die zweite Kamera identifiziert die Blättchen und sortiert die wertvollen Stangen richtig zu. Das ist der Grund, warum inzwischen 80 Prozent aller Sortieranlagen mit zwei Kameras konstruiert werden.

»Den DS-1002 können wir dank reichhaltiger Schnittstellenausstattung in allen OptiSort-Anlagen einsetzen. Ein PC für mehrere Konfigurationen ist für uns ein großer Vorteil, weil wir so die Installationszeit verringern und Wartungsarbeiten einfacher werden«, erklärt Lohmann.

Lagerkonzept für Saisonnachfrage

Das Spargel-Geschäft ist saisonal geprägt – dies wirkt sich auch auf den Anlagenbau aus. Comp-Mall hat deshalb für Strauss ein Lagerkonzept entwickelt, um in den entscheidenden Monaten schnell Systeme bereitstellen zu können. Comp-Mall liefert den DS-1002 als Komplett-System inklusive einer kundenangepassten Windows IoT-Version, die Comp-Mall in Zusammenarbeit mit Strauss Verpackungsmaschinen entwickelt hat. »Für uns das genau passende Paket. Aber ein gutes System allein reicht nicht. Bei Comp-Mall bekommen wir alle Serviceleistungen, die wir brauchen und zudem fundierte Projektbetreuung«, bewertet Lohmann die Zusammenarbeit. »Beratung über Systemerweiterungen brauchen wir zum Beispiel, wenn wir an neuen Features arbeiten.« hjs

Erschienen in Ausgabe: 04/2018

Schlagworte