Was vor der Installation eines Systems zur Druckinspektion beachtet werden muss

„Stellen Sie Ihre Druckmaschine unter Beobachtung!“

Verschiedene Lieferanten von Inline-Systemen zur Druckinspektion äußern sich über die Leistungsfähigkeit ihrer Produkte und was potentielle Anwender darüber wissen sollten.

von Tom Polischuk

 

Der Stand der Dinge

Kamerabasierte Inspektionssysteme sind schon seit mehr als 30 Jahren mit ständig wachsender Leistungsfähigkeit, Verlässlichkeit und Funktionalität im industriellen Einsatz. Gay Aviram, Marketingmanager von AVT, weist darauf hin,
dass beim Schmalbahndruck die 100%-Inspektionssysteme seit 10 bis 15 Jahren vor allem bei der Herstellung von Produktion für den Pharmamarkt genutzt werden, da in diesem Bereich eine besonders hohe Sensibilität gegenüber Druckfehlern besteht.

Zu den offensichtlichen Unterschieden

Breitbahnanwendungen erfordern grundsätzlich eine höhere Anzahl an Kameras, um die Überwachung der gesamten Bahnbreite zu gewährleisten, so Craig DuMez, Markenmanager von Quad­Tech: „Zu den weiteren Unterschieden gehören Algorithmen für spezielle Anwendungen. Oftmals erfordert der Schmalbahndruck ein höheres Maß an Textinspektion, beispielsweise im Bereich der Pharmaprodukte. Hochqualitative Produkte wie Zigarettenverpackungen oder Pharmaetiketten erfordern einen größeren Aufwand an kompletter 100%-Inspektion.“

 

Das Gerät für die Spektral-Farbmessung für das iPQ-System von BST eltromat International

Neue Leistungsmerkmale

Hierzu gehören: hochauflösende Kameras mit höheren Scangeschwindigkeiten, Farbmessung, Abstandsmessung, Barcodeinspektion, Workflowintegration mit MIS-Systemen und Veredelungsstationen sowie einfachere Anwenderschnittstellen.

Die Auftragsverifizierung ist eine Funktion, die vor dem Produktionsbeginn zum Einsatz kommt um sicherzustellen, dass der richtige Auftrag auf der Maschine ist. „Das vom Kunden freigegebene und für die Herstellung der Druckformen benutzte Original-PDF dient auch dazu, Makulatur durch die Ausführung falscher Aufträge oder falscher Änderungen zu vermeiden“, erläutert Gay Aviram. „Durch den Einsatz hochauflösender Kameras wurde die Auftragsverifikation zu einer in großem Umfang genutzten Option“.

Neuere Inspektionssysteme in Modularbauweise bieten handfeste Vorteile für Druckereibetriebe. Möglich ist 100%-Inspektion, visuelle Inspektion oder beides, Inline-Spektralfarbmessung, Spezialstroboskope für die Betrachtung fluoreszierender oder anderer Sicherheitselemente. Alle vom System gesammelten Informationen können mit der Qualitätskontrolle sowie mit nachgeschalteten Maschinen und Prozessen über ein integriertes Workflow-Gesamtpacket vernetzt werden. „Der Grad der Vorteile, die sich aus der Integration mit MIS-Systemen und nachgeschalteten Prozessstationen ergeben, hängt von der Entwicklungshöhe des Inspektionssystems ab“, bemerkt Alex Thomalla, Produktmanager bei Erhardt+Leimer. Dabei kann es sich um automatische Funktionen für die Nummerierung von Aufträgen und bedruckten Substratrollen, Rezeptauswahl, Meldung von Defektrollen sowie die individuelle Auswahl der Inspektionsparameter handeln. Zusätzlich lässt sich das Inspektionssystem dazu einsetzen, Informationen über Defektdaten, die zur Verbesserung des Produktionsprozesses beitragen können, in das MIS-System zurückzuführen. Tim Lydell fügt hinzu, dass der Trend zum Einsatz von Zeilenkameras die Möglichkeit bietet, größere Oberflächen oder Verpackungsmaterialien mit weniger Kameras, aber höherer Effizienz hinsichtlich Datensammlung, Vernetzung und Kommunikation zu überwachen. Inspektionssysteme müssen in einer genau festgelegten und gleich bleibenden Beleuchtungsumgebung betrieben werden. In diese Hinsicht verweist Craig DuMez auf den wachsenden Einsatz von LED-Lichttechnologie, die sich beispielsweise im Vergleich zu traditionellen Wolfram-Halogen-Lampen durch Verbesserungen bezüglich konstanter Strahlerleistung, Energieeffizienz und Lebensdauer auszeichnet.

Der Einstieg

Fehlererkennung ist eine der Basisfunktionen jedes Druckinspektionssystems. Daher sollten interessierte Druckbetriebe bei der Festlegung des Anforderungskatalogs mit dieser Funktion beginnen. Hierfür ist es nötig, Druckfehler sowie andere Fehlerarten hinsichtlich Größe und Auftreten in Betracht zu ziehen. Für Druckereibetriebe mit eingeschränktem Investitionsbudget schlägt John Thome eine genaue Prüfung der Makulatur vor, um damit eine entsprechende Quantifizierung und Typisierung zu erreichen. „Wieviel Anfahrmakulatur fällt an? Wie hoch ist der Anteil an Druckfehlern? Derartige Informationen müssen dem potentiellen Lieferanten zur Verfügung gestellt werden, um ein möglichst effektives und sich schnell amortisierendes System auszuwählen.“

John Thome weist noch auf einen anderen Gesichtspunkt hin, über den sich investitionsbereite Unternehmen im Klaren sein sollten: „Anwender müssen sowohl die Stärken wie auch die Grenzen von mit Zeilenkameras ausgestatteten 100%-Inspektionssystemen und das Verhältnis zwischen Zeilenkameras und Flächenkameras kennen sowie sich der Vorteile bewusst sein, die mit deren Einsatz auf Druckmaschinen verbunden sind.“

Das 100%-Druckinspektionssystem Smartscan von Erhardt+Leimer

Verschiedene Leistungsmerkmale

Im Bereich der Prozesskontrolle bieten Inspektionssysteme verschiedene Ebenen von Leistungsmerkmalen. Obwohl nach Einschätzung von Gay Aviram Druckereibetriebe damit begonnen haben, Anlagen zur automatischen Einstellung ihrer Maschinen zu nutzen, dienen diese hauptsächlich dem Zweck, den Maschinenführer mit einem zweiten Paar Augen als Grundlage von Eingreifentscheidungen auszustatten: „Die Inline-Inspektion beginnt mit der Warnung an den Maschinenführer, wenn sich Probleme wie Registerschwankungen, Farbveränderungen, Druckstreifen, Farbnebel oder verschmutzte Platten ankündigen. Deren rechtzeitige Entdeckung dient der effektiven Vermeidung von Makulatur. Zusätzliche Prozesskontrolle wie Delta E-Farbsteuerung, die Überwachung der Rapportlänge, das Erkennen von Farbnebeln und die Barcode-Verifikation wird von anspruchsvolleren Systemen geleistet.“

Heute werden automatische Voreinstellungssysteme für die Bereiche Register und Anpressdruck verwendet. Nach Einschätzung von John Thome werden diese im Laufe der Zeit oft durch Anlagen zur Inline-Spektralfarbmessung um den Bereich automatischer Messung und Steuerung von Farben erweitert werden. Spürbare Fortschritte wurden im Bereich der Inline-Farbmessung und Inline-Farbsteuerung erzielt. Für die Betreiber von Inline-Inspektionssystemen besteht die Möglichkeit entsprechender Nachrüstung. Farbmessung kann auf zweifache Weise zur Inspektion hinzugefügt werden. Dabei handelt es sich um relative Farbmessung mit Hilfe von RGB-Kameras sowie Inline-Spektralmessung, die ein zusätzliches Spektralgerät benötigt. Delta-E-Steuerung mit RGB-Kameras ermöglicht die Farbüberwachung während des gesamten Drucklaufs im Verhältnis zu den Referenzfarben.

Nach Ansicht von John Thome ist es nicht entscheidend, wie das Messen und die Kontrolle von Farben durchgeführt wird, sondern dass beide Methoden in einem System integriert sind und es dadurch ermöglichen, alle vom Inspektionssystem ermittelten Informationen mit anderen Geräten und Prozessen zu verlinken.

Das Inspektionssystem von QuadTech verfügt über ­Fehlererkennung zur Durchführung von 100%-Inspektion auf ­bahnförmigen Substraten

 

Richtschnur für eine erfolgreiche Installation

Druckereibetriebe, die Inline-Druckinspektion betreiben, wollen selbstverständlich das Optimum aus ihren Investitionen ziehen. Es ist ein beidseitiges Interesse der Anwender wie der Lieferanten, dass die Systeme auch halten, was sie versprechen. Daher ist ein entscheidendes Element für den erfolgreichen Einsatz die klare Festlegung während der Planungsphase, was mit einem derartigen System erreicht werden soll.

Gay Aviram weist den Lieferanten ein hohes Maß an Verantwortung für die erfolgreiche Installation zu: „Wir legen großen Wert auf gründliche Ausbildung und Zusammenarbeit mit dem Führungspersonal wie den Maschinenbedienern. Es ist uns sehr wichtig, dass unsere Systeme gut in die jeweils bestehenden Workflows eingebunden sind und darüber hinaus von den Anwendern angemessen betrieben und instandgehalten werden.“ John Thome verweist auf die Wichtigkeit seitens des Anwenders, einen Verantwortlichen für das Inspektionssystem festzusetzen (unabhängig von den Verantwortlichen für die Druckmaschine).

In Bezug auf die Ausbildung rät John Thome: „Beginnen Sie keine Ausbildung an einem High-End-Inspektionssystem, während gleichzeitig eine neue Druckmaschine betriebsbereit gemacht wird. Das Personal legt verständlicherweise ein größeres Gewicht auf das richtige Bedienen der Druckmaschine, weshalb dem Inspektionssystem oftmals nicht die gebührende Beachtung zukommt und es daher nicht besonders effektiv ist. Daher sollte die entsprechende Einweisung erst nach der Einführung in die Funktionsweise der Druckmaschine erfolgen.“ Darüber hinaus weist er darauf hin, dass es sehr sinnvoll ist, etwa 10 Wochen nach dem Einführungstraining eine Vertiefung des Gelernten anzusetzen.

Craig DuMez ist der Überzeugung, dass diejenigen, die ein Inspektionssystem erwerben, nicht am falschen Ort sparen sollten, wenn es um die Auflösungsfähigkeit des Systems geht. Er rät dabei dringend, die Installation vom Lieferanten durchführen zu lassen, um somit Probleme wie Bahnspannungsschwankungen und ungeeignete Lichtumgebung von vornherein zu vermeiden.

Die Vorteile überwiegen

Inline-Inspektionssysteme sind eine sinnvolle wie nützliche Investition unabhängig vom benötigen Niveau der Produktqualität. Der Grund hierfür besteht im Vermeiden von Makulatur durch unmittelbare Erkennung und Korrektur von Fehlern vor der Auslieferung der Produkte an die Kunden. Neben der Senkung der Makulaturrate lässt sich dadurch auch eine Reduzierung der Produktionskosten erreichen, was sich wiederum positiv auf die Margen auswirkt.