Cognex Perfektes Lesen von Pharmacodes ist eine Frage der Position

Bei 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.

Anbieter zum Thema

Treston Deutschland GmbH

Stöcklin Logistik AG

voestalpine Krems Finaltechnik GmbH

Cognex Germany Inc.

In der Pharmaindustrie und Medizintechnik muss die Einhaltung von internationalen Normen, Vorschriften und Regularien für die vollständige Rückverfolgbarkeit der Produkte garantiert werden. In einer Produktionsanlage zur Herstellung von Systemen für die Peritoneal- und Haemodialyse setzt Fresenius neueste Bildverarbeitungstechnik ein.

Das Stuttgarter Systemhaus AIT Goehner GmbH 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 (Bild 1), kurz IFU (instructions for use). Keine einfache Aufgabe, da die Lage der zu lesenden Pharmacodes auf den IFU permanent variiert.

Permanent variierende Position erschwert sichere Code-Lesung

Fresenius Medical Care mit Sitz in Bad Homburg ist der weltweit führende 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 3100 Dialysekliniken und mehr als 255.000 Dialysepatienten.

Die IFU verfügen zur eindeutigen maschinellen Erkennung über den sogenannten Pharmacode – ein Barcode-Standard, der in der pharmazeutischen Industrie zur Packmittelkontrolle eingesetzt wird. Das von den Stuttgarter Spezialisten integrierte kompakte und autarke Vision-System von Cognex garantiert die sichere Zuordnung von IFU 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 (Bild 2).

Hierfür 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 daher zum sicheren Code-Lesen imstande 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 die übergeordnete Steuerung

Die In-Sight 5605 mit 5 Megapixel (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 mit 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 5 MP kann das Vision-System den geforderten Bildbereich von 560 mm × 360 mm selbst aus einer Entfernung von mehr als 1 m schnell und präzise lesen.

Demo-Prüfjob an der Anlage auf Basis von Probeaufnahmen

Für maximale Prozesssicherheit und um unnötige Maschinenstillstände zu vermeiden, haben die Stuttgarter 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 Verpackungslinie eingesetzt. Nach erfolgreicher Validierung wurden die weiteren Verpackungsstationen mit dem Vision-System In-Sight 5605 ausgestattet.

Komplettes Vision-System innerhalb von knapp zwei Monaten realisiert

Realisiert wurde das gesamte Vision-System im Bad Homburger Fresenius-Werk – vom Erstkontakt über den Testaufbau, die Pilotanlage bis zur kompletten Ausstattung aller Beladespuren innerhalb von knapp zwei Monaten. Aufgrund der hohen Verfügbarkeit und extrem zuverlässigen Erkennung des Pharmacodes wird die Lösung von AIT Goehner mit den Cognex-Vision-Systemen auch an weiteren Produktionsanlagen implementiert.

* Ralf Baumann ist freier Journalist in Karlsruhe.

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