Industrie 4.0 in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie: So transformieren Sie Ihre Produktionslinie schon heute

Die Industrie 4.0 ist längst keine aufkommende Tendenz mehr, sondern ein strategischer Schlüsselfaktor in hoch anspruchsvollen Branchen wie der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Rückverfolgbarkeit, Lebensmittelsicherheit, operative Effizienz und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften sind kritische Elemente, die nur durch die Integration intelligenter digitaler Technologien robust gewährleistet werden können.

Industrie 4.0 als strategische Notwendigkeit

Die Einführung von Technologien der Food Industry 4.0 ermöglicht es Produktionsanlagen, alle Prozesse in Echtzeit zu überwachen – vom Wareneingang bis zur finalen Etikettierung der Palette. Das führt zu einer vollständigen Kontrolle des operativen und logistischen Ablaufs, verbessert die Produktqualität und garantiert die Einhaltung der strengsten internationalen Vorschriften.

Angesichts des Dilemmas zwischen vollständiger oder schrittweiser Digitalisierung deuten die Erfahrungen in der Praxis sowie die Marktergebnisse darauf hin, dass eine geplante, stufenweise Einführung die effizienteste Option ist – insbesondere für mittelständische Unternehmen. Diese Strategie ermöglicht:

• Die Modernisierung ohne Produktionsstopp.
• Skalierung nach realem Bedarf.
• Sicherstellung einer langfristigen Ausrichtung jedes Schrittes.
• Ressourcenschonung durch modulare, skalierbare und zukunftskompatible Systeme.

Marktentwicklung von Industrie 4.0 in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie

Das vergangene Jahr markierte einen Wendepunkt bei der Einführung digitaler Technologien im Lebensmittel- und Getränkesektor. Es geht nicht mehr nur darum, mehr zu produzieren, sondern besser: mit mehr Kontrolle, mehr Rückverfolgbarkeit und höherer operativer Effizienz.

Wir beobachten einen klaren Mentalitätswandel bei Investitionsentscheidungen. Unternehmen investieren nicht mehr nur in die Steigerung der Produktionskapazität, sondern in die Stärkung ihrer Prozesse, in Qualitätssicherung und in die Antwort auf neue globale Marktanforderungen – von der Produktpersonalisierung bis hin zu internationalen Exportstandards.

In diesem Kontext wächst die Nachfrage nach:

• Lösungen, die die Einhaltung von Vorschriften sicherstellen, insbesondere in Bezug auf Rückverfolgbarkeit und Etikettierung nach Standards wie GS1.
• Robusten und vielseitigen Systemen, die in anspruchsvollen Umgebungen wie Kühlräumen, feuchten Atmosphären oder auf multiformatigen Linien betrieben werden können.
• Technologien, die Präzision und Anpassungsfähigkeit vereinen, Daten integrieren und Teil einer vernetzten Architektur sein können.

Dieser Impuls hat das Wachstum und die Verbreitung unserer Print & Apply-Lösungen gefestigt, die sich als Schlüsselkomponenten auf dem Weg zu intelligenteren, widerstandsfähigeren und vernetzten Fabriken erwiesen haben.

„Die wahre Revolution in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie liegt nicht im Mehr, sondern im Besser: mit Daten, Rückverfolgbarkeit und Technologie, die sich in Echtzeit anpasst.“

Künstliche Intelligenz und andere Schlüsseltechnologien der Food Industry 4.0

Anwendungen der KI bei Etikettierung und Produktion

Künstliche Intelligenz (KI) spielt eine unbestreitbare Rolle bei der digitalen Transformation der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Ihre Fähigkeit, Daten in Echtzeit zu analysieren, Fehler vorherzusehen und automatisierte Entscheidungen zu treffen, macht sie zu einem strategischen Werkzeug innerhalb der Industrie 4.0.

Im Verpackungssektor wird KI bereits in verschiedenen kritischen Prozessen effektiv eingesetzt. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören:

• Optimierung der Etikettierzyklen entsprechend den realen Bedingungen der Produktionslinie.
• Erkennung von Fehlern im Prozess und vorausschauende technische Eingriffe, um Ausfallzeiten zu reduzieren.
• Dynamische Anpassung von Druckparametern anhand von Umweltfaktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit oder Art der Verpackungsoberfläche.

Doch KI agiert nicht isoliert. Für eine effektive Implementierung muss sie in ein breiteres technologisches Ökosystem integriert werden, in dem andere grundlegende Werkzeuge zusammenwirken.

Technologie-Ökosystem zur Stärkung der KI

• Industrielles IoT (IIoT): Intelligente Sensoren, die Daten in Echtzeit erfassen, übertragen und analysieren und Funktionen wie prädiktive Wartung und Fernüberwachung ermöglichen.
• Cyber-physische Systeme: Maschinen wie Etikettierer verwalten sich selbst, verarbeiten Informationen in Echtzeit und reagieren autonom auf die Bedingungen der Produktionslinie.
• Big Data und erweiterte Analytik: Analyse großer Datenmengen zur Prozessoptimierung, Qualitätsverbesserung, Rückverfolgbarkeit und evidenzbasierten Entscheidungsfindung.
• Industrielle Cybersicherheit: Aktiver Schutz kritischer Produktionsdaten vor externen Bedrohungen – besonders relevant in vernetzten Umgebungen.

Die Kombination dieser Technologien schafft das ideale Umfeld für eine intelligente, sichere, flexible und marktgerechte Produktion.

Ist es Zeit, Ihre Produktionslinie zu modernisieren?

Viele Lebensmittelproduktionsstätten arbeiten noch mit Anlagen, die einst effizient waren, heute aber die Wettbewerbsfähigkeit einschränken.

Eine Produktionsanlage gilt als technologisch veraltet, wenn:

• Ihre Maschinen nicht miteinander kommunizieren können, es keine Konnektivität gibt.
• Keine industrielle Netzwerkinfrastruktur vorhanden ist, die Daten in Echtzeit zugänglich macht.
• Es unmöglich ist, operative Informationen zentral zu erfassen, zu visualisieren und zu analysieren.
• Keine Integration mit übergeordneten Systemen wie MES oder ERP möglich ist.

In diesem Zusammenhang stellt beispielsweise ein Print & Apply-System, das nicht mit industriellen Kommunikationsprotokollen wie OPC-UA oder MQTT kompatibel ist, bereits ein Hindernis auf dem Weg zu einer vernetzten, rückverfolgbaren und effizienten Produktion dar.

„Wenn Sie eine oder mehrere dieser Situationen in Ihrer Anlage erkennen, ist es Zeit, eine strategische und skalierbare Modernisierung Ihrer Produktionslinie zu planen.“

Unsere neueste Technologie für eine vernetzte und effiziente Produktion

Als Antwort auf diese Notwendigkeit haben wir bei United Barcode Systems die neue Serie APL 80 by United Barcode Systems entwickelt – eine fortschrittliche Lösung zur Palettenetikettierung, speziell konzipiert für industrielle Umgebungen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Diese Spitzentechnologie mit Fern- und Lokalschnittstelle (kein Web – HMI) und prädiktiven Wartungsfunktionen wurde gemäß den GS1-Richtlinien für Codierung und Rückverfolgbarkeit entwickelt.

Zu den wichtigsten Funktionen gehören:

• Automatische Erkennung der korrekten Etikettenanbringung.
• Verifizierung des Drucks von Barcodes und QR-Codes.
• Frühzeitige Warnungen bei niedrigem Farbband- oder Etikettenstand oder bei Druckluftausfall.
• Direkte Integration mit MES- und ERP-Systemen für eine einheitliche und Echtzeit-Rückverfolgbarkeit.

Darüber hinaus erforschen wir weitere Automatisierungslösungen, wie die intelligente Fehlererkennung in Verpackungen, Fernwartungssysteme sowie intelligente Applikatoren, die Position oder Druck automatisch anpassen – für Produktlinien mit unterschiedlichen Größen, Formen oder Oberflächen.

Ein Blick in die Zukunft: Technologische Herausforderungen der Verpackungsbranche

Im Kontext der Industrie 4.0 spielt der Industrieverpackungssektor – insbesondere bei Etikettierung, Codierung und Markierung – eine zentrale Rolle in der Wertschöpfungskette der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Diese strategische Position bringt jedoch auch wichtige technologische Herausforderungen mit sich, die überwunden werden müssen, um wirklich intelligente und nachhaltige Produktionsmodelle zu erreichen.

• Reale Interoperabilität: Viele Hersteller arbeiten noch mit geschlossenen Systemen. Die Industrie 4.0 erfordert offene Ökosysteme, in denen Etikettierer nahtlos mit Robotern, AGVs, Scannern und Bildverarbeitungssystemen kommunizieren.
• Extreme Anpassungsfähigkeit: Mit der zunehmenden Nachfrage nach personalisierten Produkten (Diäten, Kleinserien, mehrsprachiger Export) müssen Etikettiergeräte in Sekunden auf Produkt- oder Kundenwechsel reagieren können.
• Nachhaltigkeit und Energieeffizienz: Wir entwickeln kontinuierlich Lösungen mit geringerem Energieverbrauch und optimiertem Einsatz von Verbrauchsmaterialien (Farbband, linerfreies Papier).
• Schulung und digitaler Wandel: Die Befähigung des Personals zur Bedienung fortschrittlicher Technologien wird ebenso wichtig sein wie die Technologie selbst.