VERPACKEN & KENNZEICHNEN
Durch hochauflösende Kameras und Lichtquellen
Qualitätssicherung von Blisterpackungen
Als bei einem Tablettenhersteller plötzlich drei Blisterprüfmaschinen ausfielen, entwickelte Optimal Industrial Automation neue Lösungen mit zwei Vision-Systemen zur Produktüberwachung. (Bildquelle: iStock: 1285400923)
Moderne Vision-Systeme können durch höhere Geschwindigkeit und Präzision die Qualitätskontrolle und das Endergebnis verbessern (Bildquelle: iStock: 1607466465)
Qualitätssicherung mit Vision-Systemen
Vision-Systeme kombinieren in der Regel Kameras, Sensoren, Beleuchtung und modernste Software, um Bilder von Blisterpackungen zu erfassen und zu analysieren, während diese durch die Produktion laufen. Der Prozess beginnt mit hochauflösenden Kameras und Lichtquellen, die so positioniert sind, dass sie möglichst detaillierte Bilder erfassen können.
Die Anzahl und die Platzierung dieser Komponenten richten sich danach, wie komplex die notwendige Analyse ist, und nach der jeweiligen Konfiguration. So lassen sich zum Beispiel durch verschiedene Beleuchtungsstrategien, wie diffuses und direktes Licht oder Gegenlicht, Schatten, Reflexionen oder andere Bildstörungen eliminieren.
Sobald die Bilder erfasst sind, werden sie von leistungsstarken Algorithmen verarbeitet. Diese erkennen und analysieren bestimmte Merkmale, Unregelmäßigkeiten, Defekte und andere Eigenschaften der Blisterpackungen (sowie der darin enthaltenen Tabletten), die die Produktqualität oder -sicherheit beeinträchtigen können. Die Software stellt durch Vergleich der Bilder mit vordefinierten Kriterien fest, ob die einzelne Packung den verlangten Qualitätsstandards entspricht.
Blisterpackungen, die die Inspektion bestehen, können zum entsprechenden nachgelagerten Arbeitsgang weitergeleitet werden, während abweichende Packungen automatisch umgeleitet und ausgesondert werden. Auf diese Weise gelangen nur einwandfreie Packungen in die nächste Verarbeitungsphase.
Bildverarbeitungssysteme liefern darüber hinaus detaillierte Daten und eine Dokumentation der Qualitätskontrolle, unter anderem Bilder der geprüften Blisterpackungen, Zeitstempel und Aufzeichnungen zu festgestellten Mängeln. Diese Informationen ermöglichen eine umfassende Berichterstattung und Qualitätsprüfung im Hinblick auf die Compliance. Vor allem aber dienen sie Strategien zur Rückverfolgbarkeit.
Ausblick
Angesichts der gegenwärtigen Fortschritte der künstlichen Intelligenz (KI) ist davon auszugehen, dass die Bildverarbeitungssysteme noch komplexer, präziser und „intelligenter“ werden. So lassen sich beispielsweise immer fortschrittlichere Spektralfunktionen, Sensoren, Mustererkennungsalgorithmen und Datenverarbeitungsfunktionen integrieren. Diese können kleinste Abweichungen aufspüren, die mit anderen Mitteln nicht erkennbar wären.
Dank der jüngsten Fortschritte im Bereich des unüberwachten maschinellen Lernens und des Deep Learning beschleunigt sich die Entwicklung hochpräziser Vision-Systeme weiter. Schlüsselprojekte werden hierdurch rationalisiert, und die Endanwender profitieren von einem schnellen Return on Investment (ROI). Darüber hinaus befähigen innovative 3D-Vision-Technologien die Bildverarbeitungssysteme zu noch detailreicheren und präziseren Qualitätskontrollen, insbesondere bei komplex gestalteten Blisterpackungen.
Fallstudie
Integration von Prüfsystemen in vorhandene AnlagenAls bei einem Tablettenhersteller plötzlich drei Blisterprüfmaschinen ausfielen, musste er vorübergehend auf die sehr teure manuelle Kontrolle der Produkte umstellen. Um Abhilfe zu schaffen und den automatisierten Betrieb wieder in Gang zu bringen, wandte sich das Unternehmen an Optimal Industrial Automation, die schnell lokalen Support bieten und eine robuste Lösung liefern konnten.
Die neuen Prüfsysteme, die Optimal als Spezialist für industrielle Automatisierung entwickelt hat, bestehen aus zwei Vision-Systemen, die die Produkte während ihrer Bewegung auf dem Förderband überwachen. Die erste Komponente identifiziert ein fehlerhaftes Objekt und verfolgt es, während die zweite, die sich am Ende der Linie befindet, alle ungeeigneten Packungen aussortiert.
Die drei identischen Lösungen prüfen auf Farbe, Form und Abmessungen sowie auf fehlende Tabletten. Sie sind zudem sehr flexibel, sodass der Hersteller sie zur Überwachung verschiedener Medikamente einsetzen kann.
Nicht zuletzt wurden die Systeme nahtlos in die vorhandenen Anlagen in der Produktion integriert. Für die fortschrittlichen Funktionen der neuen Systeme sowie die Anforderungen der übrigen Anlagenkomponenten ersetzte Optimal die Steuerung durch eine leistungsfähigere SPS. Diese bewältigt datenintensive Vorgänge und bietet zugleich Spielraum für zukünftige Upgrades.
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