Eine Frage der Lage

Zuverlässigkeit beim Lesen von Pharmacodes

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31.03.2014 In der Optimierung von Prozessketten ist die Flexibilität und sichere Funktionalität unabdingbarer Bestandteil in der Anlagenplanung. Die Kombination von leistungsstarker Bildverarbeitung mit bildbasiertem Codelesen kann den Aufbau von Anlagenlösungen entscheidend vereinfachen. In der Pharmaindustrie und Medizintechnik muss die Einhaltung von internationalen Normen, Vorschriften und Regularien für die vollständige Rückverfolgbarkeit der Produkte gewährleistet werden.

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Entscheider-Facts Für Betreiber

  • In den Verpackungsstationen im Werk St. Wendel von Fresenius gewährleisten die hochauflösenden In-Sight 5605 Vision-Systeme die korrekte Zuordnung von Beipackzetteln, kurz IFU (Instructions for use).
  • Für den Leseprozess selbst ist es wichtig, den Informationsgehalt des Strichcodes mit absoluter Sicherheit zu Lesen und in Sekundenbruchteilen auszuwerten, um dann den codierten Zahlenwert an die SPS zu übertragen.
  • Das Kamerasystem kann die Position des IFU mit Barcode präzise bestimmen, sicher lesen und die Datenweitergabe erfolgt direkt an die übergeordnete SPS.

Fresenius Medical Care mit Sitz in Bad Homburg ist einer der weltweite führenden Anbieter von Produkten und Dienstleistungen für Patienten mit chronischem Nierenversagen. Das Unternehmen beschäftigt mehr als 85.000 Mitarbeiter in über 50 Ländern der Erde. Der Konzern verfügt über 40 Produktionsstandorte rund um den Globus und betreut ein Netz mit über 3.100 Dialysekliniken und mehr als 255.000 Dialysepatienten.

Alles unter Kontrolle
In einer Produktionsanlage zur Herstellung von Systemen für die Peritoneal- und Haemodialyse setzt Fresenius neueste Bildverarbeitungstechnologie ein. Das Stuttgarter Systemhaus AIT Goehner ist spezialisiert auf komplette Lösungen industrieller Bildverarbeitung und ist Partner System Integrator der Bildverarbeitungssysteme von Cognex. In den Verpackungsstationen im Werk St. Wendel gewährleisten die hochauflösenden In-Sight 5605 Vision-Systeme die korrekte Zuordnung von Beipackzetteln, kurz IFU (Instructions for use). Keine einfache Aufgabe, da die Lage der zu lesenden Pharmacodes auf den IFUs permanent variiert.

Der IFU verfügt zur eindeutigen maschinellen Erkennung über den sogenannten Pharmacode, ein Barcode-Standard, der in der pharmazeutischen Industrie zur Packmittelkontrolle eingesetzt wird. Das von den Stuttgarter Fachleuten integrierte kompakte und autarke Vision-System von Cognex gewährleistet das sichere Zuordnen von IFUs zum jeweiligen Produkt. Doch dabei gibt es eine Herausforderung zu bewältigen: das absolut sichere Erkennen und Lesen der Codes bei permanent variierender Lage der Beipackzettel.

Zu diesem Zweck werden die Kartons aus einem Spendersystem mit einer IFU ausgestattet. Anlagenbedingt entsteht eine unendliche Anzahl von Lageorientierungen des Beipackzettels im Karton. Das Vision-System muss aus diesem Grund zum sicheren Code-Lesen im Stande sein, zuerst die Position des Codes eindeutig zu bestimmen. Für den Leseprozess selbst ist es danach wichtig, den Informationsgehalt des Strichcodes mit absoluter Sicherheit zu Lesen und in Sekundenbruchteilen auszuwerten, um dann den codierten Zahlenwert an die SPS zu übertragen.

Profinet-Anbindung an übergeordnete Steuerung
Die Kamerasysteme In-Sight 5605 mit 5 MP Auflösung und schneller Hochleistungsverarbeitung kann die Position des IFU mit Barcode präzise bestimmen, sicher lesen und die Datenweitergabe erfolgt direkt an die übergeordnete SPS. Das Vision-System ist mittels integriertem Profinet an eine übergeordnete S7 Steuerung gekoppelt. Durch diese definierte Schnittstelle wurde die Inbetriebnahme wesentlich vereinfacht, und durch Auswertung der Statussignale lässt sich der Zustand des Vision-Systems einfach überwachen.

Treten relevante Codefehler auf, stoppt sie die jeweilige Verpackungslinie und der betreffende Karton wird entnommen. Der gesamte Identifikations- und Leseprozess ist für dieses moderne Vision-System kein Problem, da es über einen entsprechend großen Lesebereich verfügt. Mit seiner hohen Auflösung von fünf Megapixeln kann das Vision-System den geforderten Bildbereich von 560 mm mal 360 mm selbst aus einer Entfernung von mehr als 1 m schnell und präzise lesen.

Mit Sicherheit zur Lösung
Für maximale Prozesssicherheit und um unnötige Maschinenstillstände zu vermeiden, haben die Systemintegratoren sowohl die technische Lösung als auch die Implementierung in die Bestandsanlage minutiös vorbereitet. Bei einem ersten Vor-Ort-Termin wurden Probeaufnahmen angefertigt, auf deren Basis man einen Demo-Prüfjob direkt an der Anlage erstellte. So konnte vorab ermittelt werden, ob das Anforderungsprofil erfüllt wurde. Nachdem sichergestellt war, dass die Lösung prozesssicher arbeitet, wurde ein Pilotsystem über mehrere Wochen auf einer Verpackungslinien eingesetzt. Nach erfolgreicher Validierung wurden die weiteren Verpackungsstationen mit dem Vision-System In-Sight 5605 ausgestattet.

Schon als Standard definiert
Realisiert wurde das gesamte Vision-System vom Erstkontakt über den Testaufbau, die Pilotanlage bis zur kompletten Ausstattung aller Beladespuren innerhalb von knapp zwei Monaten. Aufgrund der hohen Verfügbarkeit und dem zuverlässigen Erkennen des Pharmacodes wird die Lösung von AIT Goehner mit den Vision-Systemen auch an weiteren Produktionsanlagen implementiert.

Zur Technik: Bildbasiertes Codelesen kontra Laserscanner
Das schnelle und sichere Lesen von 1D- und 2D-Codes ist ein unabdingbarer Bestandteil in der gesamten Wertschöpfungskette der Fertigung bis einschließlich den Aspekten der Distribution und der vollständigen Rückverfolgbarkeit der Produkte. Das bildbasierte Codelesen durch äußerst zuverlässige BV-Algorithmen kann auch schwierige Anforderungen mit hoher Zuverlässigkeit erfüllen und erweist sich laserbasierten Systemen weit überlegen. Das zeigt sich insbesondere bei Leseraten bis nahezu 100 %. Schon geringfügige Steigerungen in der Leserate können reibungslose Prozesse bewirken und erhebliche wirtschaftliche Vorteile erzielen. Der Anwender oder Systemintegrator kann aus den breit abgestuften Produktfamilien der kompakten autarken Vision-Systeme In-Sight und den autarken Code-Lesesysteme Dataman auswählen. Durch die Fortschritte in den Bereichen der Mikroprozessoren, Bildsensoren, miniaturisierte Optik und optimierte Beleuchtung sowie extrem sicher arbeitende Decodier-Algorithmen wurden die bildgestützten ID-Lesegeräte leistungsfähiger und wirtschaftlicher.

 

Mehr über Bildverarbeitungssysteme erfahren Sie hier

 

Heftausgabe: Juni 2014
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Ralf Baumann, freier Journalist, Karlsruhe

Über den Autor

Ralf Baumann, freier Journalist, Karlsruhe
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