Zielgerichtete, automatisierte optische Palettenklassifizierung

Mit seinem intelligenten Klassifikationssystem breeze-PAVE zielt breeze innovations GmbH darauf ab, die Palettenprüfung grundlegend zu verändern. Das System bewertet Paletten vollautomatisch, schnell und objektiv.

Paletten bilden das Rückgrat der Logistik und ermöglichen den weltweiten Transport von Gütern in unzähligen Prozessen. Im Laufe ihres Lebenszyklus reisen sie oft Hunderttausende Kilometer und tragen schwere Lasten — Verschleiß ist daher unvermeidlich. Die Folgen beschädigter Paletten können je nach Schadensausmaß stark variieren: hervorstehende Teile, der mögliche Kollaps von Ladungen oder beeinträchtigte Maschineneigenschaften und Transportsicherheit durch schwer beschädigte Paletten sind Risiken, die zu erheblichen Störungen in den Logistikprozessen, vollständigen Betriebsausfällen oder Transportschäden führen können. Schäden an Gütern können auch dazu führen, dass Kunden die Annahme verweigern. Logistikunternehmen möchten natürlich möglichst vermeiden, finanzielle Verluste wie potenzielle Strafen, Ausschuss oder teure Reparaturen zu erleiden.

Aus diesem Grund werden leere Paletten beim Palettenaustausch wiederholt geprüft — dies erfolgt jedoch meist manuell, erklärt Dr. Michael Kleinkes, einer der Gründer und Geschäftsführer von breeze innovations GmbH mit Sitz in Haltern am See: „Diese Prüfungen sind körperlich anstrengend und oft subjektiv, was häufig zu Diskussionen bei der Übergabe der geprüften und klassifizierten leeren Paletten führt.“

Kleinkes und sein Partner wollten diese Situation grundlegend verändern. „Unser Ziel war es, ein Klassifikationssystem zu entwickeln, das den Zustand von Paletten vollautomatisch, schnell, zuverlässig, reproduzierbar und vor allem objektiv mit minimalem Aufwand beurteilen kann“, sagt Kleinkes. Mit breeze-PAVE steht nun eine solche Lösung für den Palettenmarkt zur Verfügung.

Hybride Sensortechnologie schafft digitale Zwillinge

Das innovative System ermöglicht die Erfassung wichtiger Palettenmerkmale, einschließlich des Zustands jedes einzelnen Palettenbestandteils, Farbe, Helligkeit und 3D-Abmessungen, um die bestmögliche Beurteilung der Palettenqualität zu gewährleisten. Die zuverlässige Klassifikation von Farbe und Helligkeit ist äußerst wichtig: Viele Pooling-Unternehmen kennzeichnen ihren eigenen Palettenbestand mit einer speziellen Farbe, um sie leichter von Mietpaletten der Wettbewerber unterscheiden zu können. Die Helligkeitserkennung spielt eine entscheidende Rolle bei der Klassifikation von Austauschpaletten. Bei der Überprüfung der Komponentenabmessungen — Deckbretter, Strebenbretter, Querbretter und Blöcke — erkennt breeze-PAVE, ob diese Elemente den vorgegebenen geometrischen Abmessungen und den erforderlichen Positionen entsprechen. Wenn nicht, werden die entsprechenden Bereiche markiert, und die Qualitätsbewertung der Palette wird herabgestuft.

Breeze setzt auf ein Multi-Sensorsystem zur Datenerfassung, erklärt Kleinkes: „Paletten werden von breeze-PAVE in Bewegung aus allen Richtungen gescannt: oben, unten, seitlich, vorne und hinten, mithilfe mehrerer Lasersensoren, während gleichzeitig die Helligkeit geprüft wird. Diese Kombination ermöglicht eine vollständige 360-Grad-Erfassung der realen Objekte und bildet eine solide Grundlage für die Beurteilung des Zustands der neuen und gebrauchten Paletten.“ Das System erkennt auch zuverlässig chemische Rückstände und Kontaminationen wie Öl, Farbe oder haftendes Kartonmaterial.

Aus den erfassten Informationen wird ein digitaler Zwilling erstellt, den breeze-PAVE anschließend mit Software im Detail analysiert. Dabei werden Abweichungen von vordefinierten Qualitätsmerkmalen automatisch erkannt, die Palette klassifiziert und eindeutig in die Qualitätsstufen A, B, C oder „defekt“ eingeteilt. Die Bewertungsprofile können flexibel an die Vorgaben des Nutzers angepasst werden und decken sowohl gängige Ladungsträgerrichtlinien wie EPAL als auch individuelle, kundenspezifische Anforderungen ab.

„Darüber hinaus ermöglicht die Software den Nutzern, kundenspezifische Palettenklassifikationen mit konfigurierbaren Parametersätzen zu erstellen, die unabhängig von gängigen Standards sind“, erklärt Kleinkes. „Der Vorteil ist, dass für jeden Kunden individuelle Profile erstellt und per Knopfdruck in der Software ausgewählt werden können. So können Kundenanforderungen bestmöglich erfüllt werden.“

Über 1.000 Paletten pro Stunde

Im Vergleich zur manuellen Palettenprüfung bietet breeze-PAVE eine Reihe von Vorteilen. Das wichtigste Merkmal des Systems ist die Objektivität des automatisierten Prozesses, was die Prozesszuverlässigkeit deutlich erhöht. Ein weiterer großer Vorteil ist die außergewöhnliche Genauigkeit und Geschwindigkeit des Systems: Während des Betriebs erfasst es mehrere Millionen 3D-Messpunkte pro Palette, ohne den Zyklus zu beeinträchtigen, wertet sie in weniger als einer Sekunde aus und erkennt nicht nur offensichtliche Schäden, sondern auch kleinste Abweichungen.

Diese beeindruckende Leistung ermöglicht derzeit eine Durchsatzrate von deutlich über 1.000 Paletten pro Stunde pro System. Diese Paletten können während des normalen Betriebs geprüft werden — im laufenden Prozess, ohne die Ladungsträger zu stoppen. Besonders bei Hochdurchsatzprozessen führt dies zu enormen Zeit- und Arbeitsersparnissen.

„Basierend auf der Bewertungszeit könnten wir theoretisch bis zu 4.000 Paletten pro Stunde und System prüfen — aber diese Rate ist mit der aktuellen Fördertechnik nicht realisierbar. Die Präzision und Geschwindigkeit von breeze-PAVE sind absolut unerreichbar für das menschliche Auge“, betont Kleinkes.

Ein weiterer Vorteil von breeze-PAVE ist seine einfache Integration in bestehende Förder- und Sortiersysteme. Es benötigt nur 1,5 Meter Installationsraum über der Fördertechnik und einen Abstand von etwa 25 Zentimetern in der Förderlinie. Alternativ bietet breeze auch eine Komplettlösung mit eigener Fördertechnik an. Bei Bedarf kann die Systemsteuerung auch in bestehende Steuerungsschränke integriert werden.

Optimiertes digitales Ladungsträgermanagement

Laut Kleinkes stellt die vollständige Integration in digitale Ladungsträgermanagementsysteme einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zur Digitalisierung der Logistikprozesse dar: „Für jede geprüfte Palette erstellt breeze-PAVE einen Online-Bericht, der nach verschiedenen Kriterien ausgewertet werden kann, wie Sendungen, Qualitätsstufen oder Standorte. Auf Wunsch werden die erfassten Daten direkt in die Cloud übertragen und dem Nutzer in Echtzeit zur Verfügung gestellt. So ist eine transparente, standortübergreifende Überwachung der Palettenqualität möglich, beispielsweise die langfristige Beobachtung der Qualität der Paletten eines bestimmten Kunden über Monate hinweg. Für moderne Logistikprozesse ist diese Technologie ein zentraler Baustein und ein entscheidender Schritt in Richtung digitalisiertes Ladungsträgermanagement.“

Darüber hinaus ist breeze-PAVE nicht auf Holzpaletten beschränkt, sondern kann alle Arten von Ladungsträgern prüfen, wie Kunststoffpaletten, Drahtkörbe, beladene Container oder verpackte Güter. Informationen wie Abmessungen, Volumen, Überhänge oder Verformungen solcher Objekte werden präzise erfasst und digital ausgewertet. „Bei dieser Entwicklung haben wir uns zunächst auf Holzpaletten konzentriert, aber basierend auf unserer langjährigen Erfahrung in der Automatisierung können wir es als flexible Plattform für individuelle Kundenlösungen nutzen und an die jeweiligen Anforderungen anpassen“, sagt Kleinkes.

Seine Fähigkeiten gehen laut Kleinkes weit über die reine Klassifikation von leeren oder beladenen Ladungsträgern hinaus: „Mit breeze-PAVE können wir nahezu alles digitalisieren — von wiederverwendbaren Trinkbechern bis hin zu großen Objekten — und jede Art von geometrischer Form oder Positionsabweichung in nahezu jedem Objekt erkennen. Derzeit konzentrieren wir uns jedoch auf Paletten und arbeiten bereits an weiteren Lösungen in diesem Bereich, wie automatisierter Materialüberwachung im Reparaturprozess. Dadurch können die bei der Reparatur anfallenden Kosten automatisch erfasst und in Rechnung gestellt werden.“

Wirtschaftlich attraktive Lösung

Das von breeze innovations entwickelte System verfügt über einen hohen technologischen Standard und basiert auf etablierten Sensor- und Softwaretechnologien. Laut Kleinkes amortisieren sich die Anschaffungskosten des Klassifikationssystems innerhalb kurzer Zeit: „Gesparte Personalkosten, hohe Verfügbarkeit auch bei Personalengpässen, Krankheit oder Urlaub, verringerte Fehlklassifikationen und vermiedene Rücksendungen sowie die zuverlässige Erkennung gefälschter Paletten — die zunehmend Probleme in der Logistik verursachen — machen breeze-PAVE zu einer wirtschaftlich attraktiven Lösung. Unternehmen, die täglich große Mengen an Paletten prüfen oder sortieren, profitieren enorm von dieser Innovation.“

Für die Mitarbeitenden bleiben die täglichen Abläufe nahezu unverändert: Paletten werden weiterhin wie gewohnt zugeführt, entfernt oder zur Reparatur weitergeleitet, abhängig vom Klassifikationsergebnis. Neu ist jedoch, dass breeze-PAVE die bisher manuelle Palettenprüfung vollständig automatisiert und eine objektive Klassifikation in weniger als einer Sekunde liefert. Für jeden Lieferprozess steht ein digitaler Qualitätsbericht über einen Webserver zur Verfügung, der auf jedem Gerät mit Webbrowser angezeigt werden kann. Lagerpersonal und LKW-Fahrer erhalten so auf einen Blick eine sofortige, transparente Übersicht über die Ladungszusammensetzung und den Zustand der Paletten. Mit den objektiven Ergebnissen von breeze-PAVE in Form transparenter Berichte gehören Diskussionen über die Palettenqualität am Lade dock der Vergangenheit an.