Vorstandsinitiative Gemeinschaftsforschung im Fachverband Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen Aufruf zum Einreichen von Projektskizzen zum Themengebiet „Sensorbasierte Überwachung des Reinigungsbedarfs und Reinigungsverlaufs bei Produktionsund Verarbeitungsanlagen der Lebensmittelindustrie“ Aufgrund einer Vorstandsinitiative des VDMA Fachverbands Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen fanden 2015 eine Reihe von Workshops zum Themengebiet "Hygienic Design / Hygienische Produktion in der Lebensmittelproduktion" statt. In diesen wurden gemeinsam mit Industrievertretern Themen für vorwettbewerbliche industrielle Gemeinschaftsforschung ermittelt. In diesem Rahmen werden Forschungsinstitute bis zum 25.04.2016 aufgefordert, Projektskizzen zum Themencluster „Sensorbasierte Überwachung des Reinigungsbedarfs und Reinigungsverlaufs bei Produktions- und Verarbeitungsanlagen der Lebensmittelindustrie“ beim VDMA einzureichen. Nach einer Vorbegutachtung werden ausgewählte Forschungsinstitute eingeladen, Ihre Projektskizzen am Montag, 30. Mai 2016 im Rahmen eines Workshops vorzustellen. Der Workshop ist primär darauf ausgerichtet, die Angebote der Forschungsinstitute mit dem Industriebedarf zu vernetzen und die Basis für Projektfinanzierungen zu schaffen. Projektskizzen sind in elektronischer Form einzureichen bei: Dr. Peter Golz VDMA Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen Lyoner Str. 18 60528 Frankfurt [email protected] Wir bitten die Skizzen auf ca. 5 Seiten zu begrenzen und mit entsprechenden Referenzen (Literaturverweise, bisherige Projekte u.ä.) zu ergänzen. Verband Deutscher Maschinenund Anlagenbau e.V. Fachverband Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen Vorsitzender: Christian Traumann Geschäftsführer: Richard Clemens Lyoner Straße 18 60528 Frankfurt am Main, Germany Telefon +49 69 6603-1432 Fax +49 69 6603-1211 E-Mail [email protected] Internet www.vdma.org VDMA Technik für Menschen Technischer Hintergrund In der Lebensmittelproduktion müssen die Maschinen und Anlagen regelmäßig gereinigt werden, um die hygienischen Vorgaben bei der Produktion zu erfüllen. Dabei tragen die Produzenten die rechtliche Verantwortung dafür, dass sich die Anlage stets in einem einwandfreien Hygienezustand befindet. In modernen Verarbeitungsmaschinen werden wegen der guten Reproduzierbarkeit des Reinigungsergebnisses bevorzugt automatische Reinigungssysteme eingesetzt. Dennoch sind Qualitätsschwankungen bei der Reinigung, z.B. aufgrund unterschiedlicher Verschmutzungsgrade möglich, weswegen die Reinigungsprozesse i.d.R. durch Sicherheitszuschläge überdimensioniert sind. Ferner ist in vielen Fällen nicht klar, wann der Aufbau bzw. Zustand von Verschmutzungsschichten so weit vorangeschritten ist, dass aus funktioneller oder hygienischer Sicht eine Zwischenreinigung notwendig wird. Mit dem Einsatz der in dieser Ausschreibung thematisierten Verschmutzungssensorik und automatisierten Inline-Überwachung sollen Reinigungsprozesse effizienter werden. Von der Sensorik darf selbst kein hygienisches Risiko für das Produkt ausgehen. Beschreibung der Aufgabenstellung (1) Detektion von Verschmutzungen auf Oberflächen Zur Sicherung der Lebensmittelqualität sind Detektionssysteme zur schnellen und automatisierten Erfassung von Verschmutzungen auf Oberflächen wünschenswert. Mittels dieser Systeme sollen während der Produktion sowie Reinigung der Verschmutzungsgrad relevanter Oberflächen erfasst und Informationen für die Qualitätssicherung automatisch ermittelt werden. Gegenwärtige Systeme arbeiten meist offline, nicht kontinuierlich oder die systembedingte Zeit bis zur Ergebnisauswertung wird als zu lang angesehen. Es werden deshalb alternative technische Lösungen, innovative Ansätze und Verfahren gesucht. Anforderungen an diese sind die - - zuverlässige und schnelle Detektion von fetthaltigen und/oder proteinhaltigen und/oder mineralischen und/oder mikrobiellen Kontaminationen sowie deren qualitative und/oder quantitative Erfassung, zeitaufgelöste Überwachung relevanter Bereiche und die prinzipielle Möglichkeit zur Integration in vollautomatisierte Systeme. Eine idealisierte technische Lösung erlaubt eine zeit- und ortsaufgelöste Detektion von Verschmutzungsablagerungen mit geringen Detektionsgrenzen inklusive automatisierter OnlineAuswertung. Für die effektive und optimale Steuerung des Reinigungsprozesses ist es zusätzlich von Vorteil, wenn das System an verschiedene Produktarten, z.B. über Teaching, angepasst werden kann. Es werden technische Lösungen für Anwendungen mit trockenen und feuchten Produkten bzw. Flüssigkeiten gesucht. Die Detektion kann mit oder ohne direkten Produktkontakt erfolgen. -2- Es ist mindestens ein Ausführungsbeispiel des Sensors grob darzustellen (Einbauort, Baugröße, Randbedingungen etc.). (2) Reinigungsmonitoring geschlossener Prozesse Im Rahmen der vorwettbewerblich Gemeinschaftsforschung wird nach neuen Methoden, Ansätzen und Technologien gesucht, mit denen kritische Stellen bzw. Bereiche in geschlossenen Systemen, wie z.B. Rohrleitungssystemen, während einer CIP-Reinigung automatisiert überwacht werden können. Das gesuchte System soll in der Lage sein, kontinuierlich den zeitlichen Reinigungsverlaufs (Abnahme der Verschmutzungsmenge) quantitativ zu erfassen. Alternativ können aber auch Technologien vorgeschlagen werden, welche das Reinigungsende bzw. -ergebnis robust und sicher anzeigen. Darauf aufbauend ist es wünschenswert mit einem Gesamtsystem den weiteren zeitlichen Reinigungsverlauf anhand von initialen Messwerten prognostizieren zu können. Dadurch soll die Möglichkeit gegeben werden, den Reinigungsverlauf über die Einstellung von Reinigungsparametern gezielt zu beeinflussen. Weitere Anforderungen an die neue Technologie sind die - zuverlässige, quantitative Erfassung des Reinigungsverlaufs bei fetthaltigen und/oder proteinhaltigen und/oder mineralischen und/oder mikrobiellen Kontaminationen, Integrierbarkeit in vollautomatisierte Systeme, Anwendbarkeit im industriellen Maßstab (z.B. Kosten, Baugröße), Einsatzfähigkeit im gefluteten System und Robustheit gegenüber variierenden Strömungsverhältnissen. Mit dem vorliegenden Projekt soll ein Neuheitsgrad geschaffen werden, weswegen zu bereits heute standardmäßig und zuverlässig arbeitenden Spülwasserkontrollen keine Skizzen eingereicht werden sollen. Darüber hinaus sind jedoch auch Technologien von Interesse, welche eine quantitative Evaluierung des mikrobiologischen Zustands oder die Erkennung von Verschmutzungsrückständen während der Reinigung ermöglichen. Hierzu zählen beispielsweise in das Reinigungsbzw. Spülmedium eingebrachte Indikatoren, mit denen die zeitliche Abnahme der Restschmutzmenge in der Anlage erfasst werden kann. Es ist mindestens ein Ausführungsbeispiel des Systems grob darzustellen (Einbauort, Baugröße, Randbedingungen etc.). -3-