Etiketten- und Codekontrolle zur Typunterscheidung: das richtige Etikett auf der richtigen Verpackung

Ein Etikett ist ein Versprechen. Es sagt dem Handel und dem Verbraucher, welches Produkt in der Packung liegt, bis wann es haltbar ist und aus welcher Charge es stammt. Sitzt das falsche Etikett auf einer sonst tadellosen Packung, ist diese nicht fehlerhaft, sondern falsch, und bei deklarationspflichtiger Ware wird daraus schnell eine Rückholaktion. Dieser Beitrag beschreibt, wie Etikett, Aufdruck und Code als Identitätsträger genutzt werden, wie der Abgleich mit dem tatsächlichen Inhalt aufgebaut wird und welche Stolperstellen die Praxis bereithält.

Wichtige Punkte im Überblick

Ein falsches Etikett ist außerhalb des Werks nicht als Fehler erkennbar und betrifft fast immer hunderte Packungen, weil die Ursache im Rüstvorgang liegt, weshalb die Prüfung als Poka Yoke und nicht als Stichprobe geplant wird.
Die Verwechslung schließt erst der Abgleich aus: Der gelesene Etiketteninhalt und ein am Objekt beobachtetes Merkmal werden gemeinsam gegen die Soll-Identität aus dem Auftrag gestellt.
MHD, Chargen- und Artikelnummer werden per OCR gegen Sollwerte verglichen, die automatisch aus der Steuerung kommen sollten, weil ein Tippfehler am Bediengerät genau den Fehler erzeugt, der verhindert werden soll.
Die wirkungsvollste Plausibilitätsprüfung braucht keine externe Vorgabe: Weicht die Artikelnummer im Code vom Klartext auf demselben Etikett ab, ist das Etikett fehlerhaft erzeugt worden.
Codeleser und Kamera konkurrieren nicht: Der Code liefert die eindeutige, protokollierbare Kennung, das Bild bewertet Lage, Drehung und die Plausibilität mehrerer Datenfelder.

Der teuerste Fehler in der Verpackung: falsches Etikett, richtiges Produkt

Ein Etikettenfehler unterscheidet sich von jedem Oberflächenfehler in einem Punkt: Er ist außerhalb des Werks nicht als Fehler erkennbar. Die Packung sieht einwandfrei aus, der Handel nimmt sie an, und erst wenn ein Verbraucher oder ein Audit den Widerspruch zwischen Aufdruck und Inhalt bemerkt, wird die Verwechslung sichtbar. Bei Allergenen und pharmazeutischen Produkten hat das eine andere Tragweite als eine Delle im Karton.

Die zweite Eigenheit ist der Serienbezug. Die Ursache liegt fast immer im Rüstvorgang: die falsche Rolle im Spender, die falsche Vorlage in der Steuerung, ein Restbestand aus dem Vorauftrag. Bis der Fehler auffällt, sind Hunderte Packungen etikettiert. Deshalb wird diese Prüfung als Poka Yoke geplant, nicht als Stichprobe.

Die bisherige Kontrolle hält dem nicht stand: der Blick des Packers auf das obere Etikett, die Lupenprüfung am Wareneingang, in vielen Fällen keine Kontrolle. Bei 60 bis 150 Packungen pro Minute, in dokumentierten Anwendungen bis zu 200, bleibt für den Vergleich zweier zwölfstelliger Artikelnummern keine Zeit.

Etikett prüfen heißt Etikett und Ware zusammen prüfen

Eine reine Etikettenkontrolle prüft, ob ein Etikett vorhanden, vollständig und richtig platziert ist. Das ist nützlich, beantwortet aber nicht die eigentliche Frage. Erst der Abgleich zwischen dem, was das Etikett behauptet, und dem, was tatsächlich verpackt wird, schließt die Verwechslung aus.

Dafür braucht die Prüfung zwei Informationen zur selben Packung: die Soll-Identität aus dem Auftrag, die die Linienstellung ohnehin kennt, und ein am Objekt gemessenes Merkmal, etwa den Produkttyp vor dem Verschließen, die Grundfarbe der Faltschachtel, die Form des Beutels oder einen Code auf der Ware. Stimmen alle drei überein, ist die Packung freigegeben.

Umgesetzt wird das an einer von zwei Stellen. Eine Station vor dem Etikettieren prüft, welcher Typ ankommt, und gibt der Etikettiermaschine die Freigabe für genau diese Vorlage. Eine Station nach dem Etikettieren nimmt Etikett und sichtbaren Packungsanteil in einem Bild auf und bewertet beides gemeinsam; sie ist die vollständigere Variante, weil sie auch ein doppelt aufgebrachtes oder verdrehtes Etikett mitnimmt.

Eine All-in-One Kamera mit integrierter AI der Modellreihe VS deckt diese Kombination in einer Station ab, weil sie AI-Klassifizierung, OCR und Codelesung im selben Prüfablauf verbindet und mit wechselnden Formaten arbeitet. Bleibt die Aufgabe kompakt und müssen die Stückkosten niedrig sein, übernimmt ein AI Vision-Sensor der Modellreihe IV4 mit AI Identify die Typentscheidung, mit einem Programm je Variante.

MHD, Chargennummer und Artikelnummer per OCR gegen die Vorgabe abgleichen

Der Inhalt eines Etiketts wird per OCR gelesen und Zeichen für Zeichen gegen die Vorgabe verglichen. Vier Felder tauchen immer wieder auf: Artikel- oder Produktnummer, Mindesthaltbarkeitsdatum, Chargen- oder Losnummer und eine Klartextvariante des Codeinhalts.

Zwei Punkte bestimmen, ob der Abgleich in der Serie trägt. Der erste ist die Vorgabe. Ein OCR-Ergebnis ohne Sollwert ist nur ein gelesener String; erst der Vergleich mit Auftragsdatum oder Artikelnummer aus der Linienstellung macht daraus eine Prüfung. Sinnvoll ist deshalb, die Sollwerte automatisch aus der Steuerung zu übernehmen, denn ein Tippfehler am Bediengerät erzeugt genau den Fehler, der verhindert werden soll.

Der zweite ist die Toleranz gegenüber der Druckqualität. MHD und Chargennummer werden oft direkt auf Folie, Karton oder eine gewölbte Fläche aufgebracht, und die Zeichen streuen in Kontrast, Lage und Punktdichte. Ein OCR, das nur bei perfektem Druck liest, erzeugt Pseudoausschuss; eine trainierte Zeichenerkennung, wie sie der AI Vision-Sensor der Modellreihe IV4 und die All-in-One Kamera der Modellreihe VS mitbringen, kommt mit dieser Streuung zurecht.

In der Anwendungspraxis reichen die Bildfelder von etwa 50 x 50 mm auf einer kleinen Faltschachtel bis rund 320 x 200 mm bei den größten Packungen; die verfügbare Auflösung bestimmt dabei, wie viele Stationen ein großes Etikett braucht.

Datenfelder untereinander plausibilisieren: wenn zwei Produkte auf einem Etikett stehen

Ein Fall aus den Aufzeichnungen wird von einem einfachen Sollwertvergleich nicht gefunden: Auf einem Etikett stehen Datenfelder, die zu zwei verschiedenen Artikeln gehören. Die Artikelnummer passt zum Auftrag, die Produktbezeichnung oder das Gewicht daneben nicht, weil beim Erzeugen des Layouts zwei Datensätze vermischt wurden.

Prüft man jedes Feld einzeln gegen seinen Sollwert, fällt der Fehler nur auf, wenn auch für das abweichende Feld ein Sollwert hinterlegt ist. Bei variablen Feldern wie Gewicht oder Preis ist das selten der Fall. Die Lösung ist eine Plausibilitätsprüfung der Felder untereinander: Passt die gelesene Produktbezeichnung zur Artikelnummer? Liegt das Gewicht im Bereich dieser Artikelnummer? Steht im Codeinhalt dieselbe Artikelnummer wie im Klartext?

Der letzte Vergleich ist der wirkungsvollste, denn er braucht keine externe Vorgabe. Ein Etikett trägt seine Artikelnummer meist zweimal, als Klartext und im Code. Weichen die beiden ab, ist das Etikett fehlerhaft erzeugt worden, unabhängig vom Auftrag. Diese Kreuzprüfung lässt sich in einer Station umsetzen, die Code und Klartext in derselben Aufnahme erfasst.

Code oder Bild: wann ein Codeleser die bessere Identitätsquelle ist

Kamera und Codeleser konkurrieren nicht. Ein Code liefert eine eindeutige, protokollierbare Kennung, ein Bild liefert Kontext: Lage, Drehung, Vollständigkeit, Aussehen der Ware.

Für den Codeleser spricht die Aufgabe, wenn die Identität aufgedruckt vorliegt, das Ergebnis protokolliert werden muss und die Leseposition schwierig ist. Codeleser der Modellreihen SR-X und SR-2000 arbeiten mit Polarisation gegen spiegelnde und metallisierte Etiketten, stellen sich per Auto-Tuning auf ein neues Etikett ein und halten mehrere Parameterbänke vor. Ihr Übereinstimmungswert von 1 bis 100 zeigt eine nachlassende Codequalität, bevor der erste Code unlesbar wird, und die Bewertung nach ISO/IEC 15415, 15416 und 29158 erfolgt im Gerät. Eckkoordinaten machen nachvollziehbar, welcher Kopf gelesen hat. Angebunden werden sie über EtherNet/IP direkt, für EtherCAT und PROFINET CC-C über die Kommunikationseinheiten SR-EC1 und SR-PN1.

Für die Kamera spricht die Aufgabe, wenn kein Code vorhanden ist, mehrere Felder gegeneinander plausibilisiert werden sollen, die Etikettenlage zum Prüfkriterium gehört oder das Produkt hinter dem Etikett mitbeurteilt werden muss. Wird eine Bahn oder ein über eine Rolle bedruckter Sleeve fortlaufend geprüft, übernimmt eine High-End Bildverarbeitung mit ultimativer Flexibilität der Modellreihe XG-X mit Zeilenkamera.

Etikett von unten, matt gegen glänzend, Rundflächen: die praktischen Stolperstellen

Drei Situationen bringen sonst saubere Konzepte ins Wanken.

Die erste ist das Etikett auf der Unterseite. In dokumentierten Anwendungen wird von oben und unten in derselben Station geprüft, und die Unterseite ist nur durch einen schmalen Bandspalt zu sehen. Das begrenzt Arbeitsabstand und Bildfeld und verlangt eine Beleuchtung, die in diesen Spalt hineinreicht. Wer den Fall erst nach der Maschinenkonstruktion aufgreift, hat den Bauraum nicht mehr.

Die zweite ist matt gegen glänzend. Dieselbe Artikelfamilie erscheint häufig in beiden Ausführungen, und beide stehen in derselben Programmliste. Ohne Polarisationsfilter verschieben die Reflexe der glänzenden Variante das Bild so weit, dass die Prüfung sie als eigenen Typ behandeln müsste. Mit Polarisation bleiben beide in einem Programm.

Die dritte sind Rund- und Wölbflächen. Auf Flaschen, Dosen und Gläsern läuft das Etikett um den Körper, sodass Zeichen an den Rändern verzerrt und schwächer beleuchtet erscheinen. Entweder begrenzt man den Prüfbereich auf den flachen Mittelteil, oder der Prüfling wird gedreht und mehrfach aufgenommen. Welcher Weg trägt, zeigt ein Test mit Originaletiketten auf Originalgebinden; ein Ausdruck auf Papier beantwortet die Frage nicht.

Wie die Typentscheidung allein am Aussehen der Verpackung getroffen wird, beschreibt "Verpackungstypen automatisch klassifizieren: Beutel, Trays und Faltschachteln sicher unterscheiden". Zum Verschlusszustand führt "Verschlusskontrolle an Kartons und Faltschachteln: offene Laschen, Deckel und Überstände erkennen", zu Endlosmaterial "Etikettenposition, Splice und Druckbildlage: Merkmale auf der laufenden Bahn erkennen". Die Einordnung aller Weichen liefert "Sortieren und Typunterscheidung in der Verpackungs- und Druckindustrie: Verwechslungen zuverlässig ausschließen", den Gesamtüberblick der Verpackung & Druck Hub.

Häufige Fragen

F Wie stelle ich sicher, dass das Etikett zum verpackten Produkt gehört?

Indem die Prüfung zwei Informationen zur selben Packung zusammenführt: den gelesenen Etiketteninhalt und ein am Objekt beobachtetes Merkmal, etwa den Produkttyp vor dem Verschließen, die Grundfarbe der Faltschachtel oder einen Code auf der Ware. Beides wird gegen die Soll-Identität aus dem Auftrag gestellt. Wer nur die Anwesenheit des Etiketts bewertet, schließt die Verwechslung nicht aus.

F Kann eine Kamera MHD und Chargennummer lesen und mit dem Auftrag vergleichen?

Ja, per OCR mit anschließendem Sollwertvergleich. Praktisch tragen zwei Punkte: Die Sollwerte sollten automatisch aus der Steuerung kommen statt am Bediengerät eingetippt zu werden, und die Zeichenerkennung muss die Streuung von Inkjet- und Laserkennzeichnung auf Folie und Karton aushalten. Trainierte Zeichenerkennung, wie beim AI Vision-Sensor der Modellreihe IV4 und der All-in-One Kamera der Modellreihe VS, ist dafür robuster als eine Schwellwertauswertung.

F Wie erkennt man ein Etikett, auf dem Daten aus zwei Artikeln stehen?

Über eine Plausibilitätsprüfung der Datenfelder untereinander statt nur gegen externe Sollwerte. Der wirkungsvollste Vergleich ist Klartext gegen Codeinhalt: Steht die Artikelnummer im Code anders als im Klartext, ist das Etikett fehlerhaft erzeugt worden. Zusätzlich lassen sich Produktbezeichnung und Gewicht gegen die gelesene Artikelnummer prüfen.

F Wann ist ein Codeleser besser als eine Kamera?

Wenn die Identität als 1D- oder 2D-Code vorliegt, das Ergebnis protokolliert werden muss und die Leseposition schwierig ist. Codeleser der Modellreihen SR-X und SR-2000 bringen Polarisation gegen spiegelnde Etiketten, Auto-Tuning, mehrere Parameterbänke, einen Übereinstimmungswert von 1 bis 100 und eine Codequalitätsbewertung nach ISO/IEC 15415, 15416 und 29158 mit. Für Lage, Drehung und den Abgleich mehrerer Felder bleibt die Kamera nötig.

F Wie prüft man Etiketten auf der Unterseite einer Packung?

Durch eine zweite Station unter dem Transportband, die durch den Bandspalt aufnimmt. Der Spalt begrenzt Arbeitsabstand und Bildfeld und verlangt eine Beleuchtung, die bis zur Etikettenfläche reicht. Der Bauraum sollte in der Maschinenkonstruktion vorgesehen werden, weil eine Nachrüstung aufwendig ist.

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