工場内の最初から最後まで製品を監視

Mar 22, 2023

2 月に、サプライチェーン全体で製品を追跡および追跡するために利用可能なツールを検討しました。 つまり、製造施設の外で起こっていることです。 しかし、工場内で製品を追跡する場合はどうでしょうか? つまり、ドアから入ってきた材料がレシピに組み合わされて、積み込みドックから出荷されます。 施設内で何が起こっているかを追跡するのは簡単ですよね? そうだとしたら、FMIによると、2021年のFDAリコールの47%とUSDAリコールの24%は、なぜラベルに記載されていないアレルゲンが原因だったのでしょうか?1

もちろん、これらの数字には、食品に含まれる金属、プラスチック、その他の破片によるリコールや、不適切な CIP/洗浄手順による飲料に含まれる CIP/洗剤化学物質などの最近の問題は考慮されていません。2こうした出来事はいずれもブランドに損害を与える可能性があります。 (CIP の詳細については、今月の記事「CIP をプロセスの不可欠な部分にする」を参照してください。)

内部検査装置、ラベル貼付機、RFID 装置、リアルタイム位置特定システム、光学式コード読み取りシステムおよびソフトウェアは、より少量のロット番号で製品を追跡できるようにすることで、リコールによる被害を軽減します。上記の洗浄用化学物質で汚染された飲料の場合と同様に、製品はリコールされる必要があります。

「スマート製造テクノロジーにより、真のエンドツーエンドの業務の追跡と追跡が可能になり、サプライチェーンと生産業務全体にわたる可視性が提供されます」と、プレックス・システムズの食品・飲料製品管理担当ディレクターのジム・ブレスラー氏は述べています。 今日のスマート製造ソリューションにより、加工業者はサプライヤーの受領から顧客の出荷まで、あらゆるレベルの WIP を通じて製造施設の 4 つの壁内で製品を追跡できるようになります。

ブレスラー氏によると、品質管理システム (QMS) はロットの追跡および追跡機能を提供しており、これにより、供給元から目的地まで、またはその逆にロットを迅速に追跡できます。 通常、QMS は ERP および MES と統合され、企業運営全体からのデータを結び付けます。

検査システムやビジョン システムからプロセス制御システムや日付コード ラベル印刷システムに至るまで、工場現場のほとんどのハードウェアには、独自のソフトウェアが組み込まれているか、ユーザーが提供するソフトウェアと連携して、工場現場で製品を追跡する機能を拡張しています。 Fortress Technology を含む一部の検査機器メーカーは、そのようなすべての情報の安全な自動ログを自社のシステムに統合しています。

加工業者によるリアルタイム データの収集を支援するために、フォートレス コンベア、重力、パイプライン、および複合金属探知機にはオプションの機械センサーが装備されており、拒否の確認からビンのドア、空気圧、供給などのすべてを制御するための信号を提供すると、地域担当者のエリック・ガー氏は述べています。営業部長。 これらのセンサーを反映するパフォーマンス データは、ユーザーが金属探知機に素早くアクセスできる独自のソフトウェア ツールである Contact Reporter によって生成されたレポートで確認できます。

新しい工場を訪れたとき、高速包装ラインを通過する製品にビデオジェットのラベル印刷装置がロットコードと日付コードを適用しているのを見るのは珍しいことではありませんでした。 製薬、医療、産業トラック＆トレース部門ディレクターのジョン・ノバース氏によると、ビデオジェットは、ロット番号やバッチ番号、プロモーション番号やシリアル番号などの可変データを印刷および検証するための、プリンタ、レーザー、ソフトウェア、ビジョン システムの完全な統合のためのテクノロジー、サービス、サポートを提供しています。コード。 「当社は、在庫、プロモーション、リコールの管理と追跡を検討している食品加工業者にも専門知識を提供しています」と Nobers 氏は言います。

Zebra Technologies は、サプライ チェーン全体の受領、製造、梱包、出荷プロセス全体で製品の動きを追跡する、ラベル付け、バーコード、無線周波数識別 (RFID) センシング ソリューションを提供します。 製造、輸送、物流の業界責任者、ジョン ワースリン氏は次のように述べています。「当社のソリューションが取得したデータは、バックエンドのエンタープライズ リソース プランニング (ERP) 製造および倉庫管理システムと統合され、これらの重要なワークフローを可視化し、規制要件をサポートします。」

シーメンス デジタル インダストリーズ プロセス オートメーション DCP の識別および位置特定セールス スペシャリストである Jeff Snyder 氏は、同社の工場内追跡テクノロジーを 3 つの主要なカテゴリに分類しています。

同社は、SIMATIC Ident および RTLS ポートフォリオ内でリーダー、アンテナ、タグの包括的な選択肢を提供し、識別ソリューションとプラント システムとの統合を提供します。

識別および位置特定ソリューションは、製品やコンポーネントの場所を常に把握しておく必要がある場合に使用されます。 「どの成分がいつどこにあるか」という質問に対する答えは、IT システム内の仮想データ ストリームと実際の商品の流れを同期させる、機械読み取り可能な自動非接触識別システムを使用することで、迅速かつ確実に答えることができます。 これにより、生産プロセスだけでなく物流や倉庫保管においても最大限の透明性が確保されると、シーメンス デジタル インダストリーズ プロセス オートメーション DCP の識別および位置特定担当製品マーケティング マネージャーのウリ ソーントン氏は述べています。

特定の食品では、これはこれまで以上に重要になっています。 Zebra Technologies のワースリン氏によると、最近の FDA 規則では、FSMA 204 により、品目、ロット番号、有効期限、原産地情報などの主要なデータ要素 (KDE) を 2 次元 (2D) バーコードにエンコードすることが求められています。 これらのデータ要素は、ハンドヘルドおよび固定バーコード リーダー、固定産業用スキャナ、および RFID 機器で読み取ることができます。 これらのデバイスはこれらのデータ要素を消費し、サプライ チェーン内の複数のハンドオフや変換イベントを通じて、荷送人から荷受人に通信されます。

各製品とその生産プロセスには、食品の安全性と追跡と追跡に組み込むためのデータ収集に関する多くの情報収集および入力領域があるとビデオジェットのノーバース氏は述べています。 より相互運用性の高い識別技術、生産ソフトウェア、およびプロセスを採用することで、マーキングおよびコーディングのプロバイダーは、食品加工業者が強力な基盤を確立し、新しい顧客と食品の安全性のニーズに適応できるよう支援できます。 Videojet の機器およびトレーサビリティ ソフトウェアは、ERP、MES、WMS、または生産計画システムと統合して、製品に関して収集された成分データ、製造中のジョブ生産情報、製品が販売時点までのプロセスを継続する際の梱包および倉庫での取引をキャプチャできます。

これらすべてのデータと KDE を取得することは重要ですが、製品が最終目的地に到着するときには、原材料と最終製品の状態を保証することがさらに重要であるとワースリン氏は主張します。 「Zebra は、温度感知ラベルやデータ ロガーなどの環境センサーを提供しており、これらをラベルや出荷に追加して、輸送中や在庫内で製品が確実に温度パラメータ内に収まるように支援します。これらのインジケーターは、温度の逸脱が発生したときに視覚的な表示でエッジ ワーカーに警告します。これにより、従業員はほぼリアルタイムで逸脱に対処できるため、無駄の排除に役立ちます」とワースリン氏は言います。

通常、データは受信プロセス中にエッジ ワーカーによって収集され、組織のバックエンド MES および ERP システムに保存され、その後、製造、在庫、出荷のプロセス中に活用されるとワースリン氏は言います。 このデータは物理的な荷物とともに下流に送信されるため、荷受組織は荷物の受け取りを計画し、到着する資産の処理を支援できます。 「上流および下流のサプライヤーからのデータは確かにレシピデータを強化するために活用できますが、クラウドストレージが広く普及していることを考えると、さまざまなデータ要素の物理的な場所は無関係です」とワースリン氏は言います。

シーメンスのスナイダー氏は、「あらゆるコンテナ、資産、または製造されたコンポーネントに貼り付けられたRFIDタグは、あらゆる種類の複雑なデータを構造化メモリ領域に保持できます」と述べています。 RFID ベースと RTLS は、意思決定データ、特に仕掛品 (WIP) 改善に関する意思決定データを収集するための強力なメカニズムです。

使用するハードウェアとソフトウェアに応じて、データを中央の場所に保存し、それを利用するさまざまなシステム (たとえば、MES、ERP、JIT レシピ管理システムなどの上位システム) からアクセスできるようにすることができます。 、LIMS またはその他の運用最適化システムを利用すると、Snyder 氏は付け加えます。 データは、ユーザーの好みやポリシーに応じて、オンプレミスまたはクラウドに保存できます。

Videojet の Nobers 氏によると、データ ストレージにはさまざまなアプローチが使用されており、単純な共有データベース、ローカル プラント サーバー、クラウド ベースのシステムなどが含まれます。 「お客様のプロセスとデータ管理のニーズを理解し、当社はお客様と協力して、当社の基本的な生産ライン ソフトウェアである Videojet CLARiSUITE または高度なライン制御ソフトウェアである Videojet IMprints を使用して、これらのシステムの通信や監視を行っています。」

Videojet のナショナル アカウント マネージャーである Eric Davis 氏によると、Loftware などの Videojet のパートナーは、倉庫スペースでの在庫管理 (WMS 統合) やラベルの生産管理に役立つソフトウェア ソリューションも提供しています。

シーメンスのソーントン氏によると、多くの食品には賞味期限を示す「使用期限」（DLC）があるという。 すべての製品に有効期限があるわけではないため、すべての製品のパッケージにスタンプが必要なわけではありません。 DLC が必要な場合は、最終消費者が受け取るパッケージに DLC を含める必要があります。

ロットコードは製品のトレーサビリティを提供するためにも使用される、とソーントン氏は付け加えます。 ロット コードは、製品リコールの際に特定の製造バッチをグループ化するのに特に役立ちます。 通常、リコールは個別のロット コードに限定されており、これらのコードが使用されない場合、特定の製品バッチをリコールする方法はありません。 この場合、非常に広範なリコールが必要となり、莫大な費用がかかり、ブランドに損害を与える可能性があります。

生産施設内のバッチの追跡は企業によって異なります。 スナイダー氏によると、多くは依然として紙のトラベラーを使用しており、1D または 2D バーコードを使用するものもあれば、RFID や RTLS テクノロジーを使用するものもあります。

コードをいつ適用するかは、包装の種類とプロセスによって異なります、と Nobers 氏は言います。 製品は、販売可能な最終パッケージに入ったときに、日付コード、使用期限、処理日などで識別されることがほとんどです。 「コーディングプロセスは、英数字またはバーコード（1D/2D/QR）ベースで、静的コンテンツまたは可変コンテンツを使用でき、食品メーカーまたは製品の定義に従って内部または外部の追跡を完了できるようにすることができます。」と Nobers 氏は付け加えます。

「依然として英数字コードが最も一般的ですが、知識のある顧客は、製造プロセスを通じて製品をより適切に追跡し、正しいバージョンのパッケージが使用されていることを確認するのに役立つ 2D コードを採用し始めています」と Videojet の Davis 氏は述べています。

「ロット番号、有効期限などのデータ要素は生産実行中にキャプチャされますが、キャプチャされたイベントのタイミングはワークフロー、規制要件、環境要因によって異なる場合があります」と Zebra のワースリン氏は述べています。 「FSMA 204 規制はすべての食品および飲料製品を対象とするわけではなく、ラベル基準を規定するものでもありません。」

多くの業界では従来のデータ エンコーディングとラベル形式が使用されているとワースリン氏は付け加えます。 これらは独自のものであり、その組織のエコシステム内でうまく機能します。 ただし、取引先が効率的に通信できるようにするには、グローバル データとラベル標準の採用が必要です。 GS1 組織はラベルとデータの標準を確立する責任があり、これらの標準は FDA の規制に準拠する必要があります。 さらに、取引先間のあらゆる取引のデータ要素を取得する一貫した方法を提供するために、標準データ トランザクションである電子製品コード情報サービス (EPCIS) が確立されました。

今日の書籍印刷と同様に、プロセスは大規模な 4 色オフセットおよびフレキソ印刷システムから、1 回限りのオンデマンド印刷システムに移行しています。 「オフセット リソグラフィーは、凹凸のある包装、紙器、大きなラベルなど、大きな商品や平らな商品によく使用されます」と Snyder 氏は言います。 長年にわたり、軟包装材や大量ラベルの主力の印刷方法はフレキソ印刷または「フレキソ」ラベル印刷でしたが、現在ではオフセット リソグラフィーがこれらの用途で技術的にもコスト効率的にも実行可能になっています。 デジタル印刷は比較的新しく、短期、中期、長期の製品パッケージによく使用されます。 グラビア印刷とスクリーン印刷は、包装業界でも時々利用されている、とスナイダー氏は付け加えた。

「あらゆるサイズのパッケージに適合する、多種多様なラベル印刷オプションがあります」とワースリン氏は言います。 生産ラインで使用される最も一般的で効率的なプリンタは、印刷して適用するシステムです。 これらのシステムは、製品、ケース、パレットのラベルを印刷およびエンコードし、組立ラインやコンベヤ システムに沿って移動する資産に人間の介入なしに直接貼り付けます。 固定ワークステーションで手動で貼り付ける必要があるラベルを印刷できる産業用プリンタやデスクトップ プリンタもあります。 現在、モバイル ラベル プリンターを使用すると、作業者は必要なときにどこにでもラベルを貼り付けることができます。

Nobers は、現在日付コードと製品コードを適用するために利用できるプリンターの種類を概説しています。

FDAなどの規制当局は、DLCとロットコードが最終消費者に読み取れることを要求しているとスナイダー氏は言う。 「製薬会社は、光学式文字検証などのマシンビジョン技術を使用して、読みやすく正確な日付とロットコードを保証するためにこの要件を非常に真剣に受け止めていますが、食品メーカーは同じ厳格な基準を採用していない可能性があります。いずれにしても、日付とロットコードは、マシンビジョンシステムと消費者がコードを読み取ることができる領域です。」

「コードの品質を確保し、無駄やエラーを減らすために、コードを印刷した直後に最適な検証が行われます」と Nobers 氏は言います。 製品固有の要件に応じて、スキャンおよびビジョン システムには、コードの存在またはテキストの可読性をチェックしたり、OCR/OCV 検査を完了したりする機能があります。 この機能は、1D および 2D バーコード、人間が読み取り可能なコード、QR コード、およびラベルの内容検査に使用されます。 Videojet の Laetus Vision システムは、印刷物、ラベル、または製品自体のさまざまな側面を検査するように構成および配置できます。 必要に応じて、複数のビジョン システムを導入して 360 度検査を行うことができると Nobers 氏は付け加えています。

「バーコード スキャナーを使用すると、新しいフィルムや包装材料に切り替えるときに、製品に印刷するコードを簡単に選択できます。このコードは、特定のラインの生産スケジュールや製品スケジュールに結び付けることができます」と Videojet の Carl Chaplin 氏は述べています。プロダクトマネージャー。

最後に、最新のマシン ビジョン ソフトウェアを活用した固定式産業用スキャナは、バーコードにエンコードされていない人間が判読できるデータを解釈できるとワースリン氏は言います。 「マシン ビジョン ソフトウェアは、どこで何を探すかをソフトウェアにトレーニングすることによって、これらのデータ要素を解釈する方法を学習します。これは、ソフトウェアのアルゴリズムが必要なデータを正確に解釈するために使用するいくつかの画像を取得することによって行われます。人工知能とディープ ラーニングもまた、品質問題やその他の異常に対処する方法を理解するために使用されていました。」

[1] 「食品アレルゲンのラベル表示要件のナビゲート」、FMI 食品安全および技術サービスのマネージャー、CFS、修士号、Adam Friedlander 氏。 2022 年 2 月 10 日。

[2] 「クラフト・ハインツは、化学汚染物質の可能性があるため、カプリ・サン・ワイルドチェリー風味のジュースドリンクブレンド飲料の自主回収を発表します」、FDAウェブサイト(FDA.gov)、2022年8月16日発行。