Case Study Mit 13 Kameras zu neuen Höchstleistungen

In der Medizintechnik zählen Blow-Fill-Seal (BFS)-Behälter zu den so genannten “difficult to inspect parenterals”. Dementsprechend groß sind die möglichen Effizienzgewinne durch eine optimierte Inspektion.

Für ein weltweit führendes Pharma- und Medizinbedarfs-Unternehmen hat VITRONIC die automatische visuelle Inspektionslösung für BFS-Behälter so weiterentwickelt, dass ein neuer Höchstwert bei der Produktionsgeschwindigkeit erreicht wurde.

Für das beschriebene Projekt sollte an einem Produktionsstandort eine neue Großlinie für die Produktion von BFS-Behältern mit einem Füllvolumen von 100ml entstehen.

Da VITRONIC über das notwendige Know-How verfügt, wurde das Unternehmen beauftragt, auch für diese neue Produktionslinie eine Inspektionslösung zu konzipieren und umzusetzen.

Ein wesentlicher Aspekt der umgesetzten Lösung: Die Inspektion erfolgt “statisch”. Das Produkt durchläuft dabei die Maschine und muss nicht gedreht, gekippt oder in irgendeiner Form anders präsentiert werden, als ohnehin produktionsbedingt notwendig.

Dies wird möglich durch die Verwendung 13 einzelner Kameras, inklusive einer speziellen, auf das Produkt angepassten 360°-Optik. Hierbei werden sowohl Schwarz-Weiß- als auch Farbkameras verwendet. Mit diesem Setup werden 13 unterschiedliche Prüfmodule realisiert, die die jeweiligen Fehlerklassen untersuchen.

Auf der Software-Seite gehört zu jedem dieser Prüfmodule eine Auswerte-Algorithmik, die in der Lage ist, das Bildmaterial auf die entsprechenden Eigenschaften hin zu untersuchen.

Für jeden hergestellten BFS-Behälter werden dementsprechend 13 Einzelbilder aufgenommen. Bei einer Auflösung von bis zu ca. 2500 x 2000 Pixeln pro Kamera ergibt sich pro Behälter eine große Datenmenge.

Entscheidend für den Abfüllbereich ist, dass die Prüflösung vollständig in die Abfüllanlage integriert und in einer einzelnen Maschinensteuerung zusammengefasst wird. So können direkt nach der Befüllung die als fehlerhaft identifizierten Behälter ausgeschleust werden - noch bevor sie den Abfüllbereich verlassen und in die Sterilisation sowie anschließend in die Verpackung gelangen. In der Verpackung werden abschließend alle Fehlerklassen geprüft

Mit einer automatischen visuellen Prüflösung von VITRONIC erreicht die neue Produktionslinie im Verpackungsbereich eine spezifizierte Maximalleistung von 14.400 Behältern pro Stunde.

Im Vergleich zur vorherigen Linie bedeutet dies eine Steigerung von 60 Prozent.

1. Das verwendete System verfügt über Ergebnis-Datenbanken, die durch Auswerte-Algorithmen gespeist werden. Von dort sind diese exportierbar. Ingenieure, die die Produktion betreuen, können sich diese Fehlerbildspeicher, deren Auswertedaten und die dazugehörigen Ausschussraten anschauen und daraufhin den betreffenden Prozessschritt in der Anlage optimieren.
2. Ein weiterer Vorteil ergibt sich mit der neuen Anlage durch die fortschreitende Harmonisierung der Systeme. Die Mitarbeiter am Standort kennen VITRONIC bereits gut und freuen sich, dass mit einem einheitlichen System gearbeitet wird. Das Unternehmen wiederum kann so seine Effizienz im Personalbereich steigern: Spezialisten für eine Art von Prüfsystem können im Bedarfsfall ihre Expertise in allen verwendeten VITRONIC-Systemen einbringen und anwenden.

Der entscheidende und marktrelevante Vorteil entsteht durch die Integration der Inspektion in die Abfüllanlage, die takthaltend ist.

Allein dieser Aspekt des Setups kann die Effizienz der Produktion erheblich steigern, da andernfalls sämtliche Schlechtteile erst bei der Verpackung ausgesondert werden könnten (Ausschussveredelung).

Das verwendete System verfügt über Ergebnis-Datenbanken, die durch die Auswerte-Algorithmen gespeist werden. Von dort sind diese Daten exportierbar. Ingenieure, die die Produktion betreuen, können sich diese Fehlerbildspeicher, deren Auswertedaten und die dazugehörigen Ausschussraten anschauen und daraufhin den betreffenden Prozessschritt in der Anlage optimieren.