Kontrolle pharmazeutischer Glasviolen | Impfstoffe, Seren, lebenswichtige Medikamente - Glasviolen transportieren Gesundheit um die ganze Welt. Extrem wichtig ist von Anfang an eine zuverlässige Qualitätskontrolle. Die AIM 596 der EISAI Machinery GmbH beschleunigt mit einem Bildverarbeitungssystem von Cognex die Pharmaproduktion und sorgt für sichere Produkte.
In kaum einer anderen Branche sind die Qualitätsanforderungen so hoch wie in der pharmazeutischen Industrie. Um die strengen Vorgaben zu erreichen, setzen Unternehmen immer öfter intelligente Vision-Systeme ein. Sie vereinfachen und beschleunigen Prozessschritte und sorgen für ein höheres Maß an Produktsicherheit. Ein Spezialist auf dem Gebiet der extrem schnellen Prüfung pharmazeutischer Produkte ist die EISAI Machinery GmbH aus Köln. Das Unternehmen konzentriert sich seit über 30 Jahren auf das mechanische und softwaretechnische Design von pharmazeutischen Prüfanlagen. In ihrer neuesten Anlage, der AIM 596, gehen zwei Cognex In-Sight Vision-Systeme in Sekundenbruchteilen filigranen Glasviolen auf den Grund.
Je nach Anwendung und Kundenwunsch prüft die Maschine an bis zu sechs Stationen rund 6.000 mit flüssigen oder gefriergetrockneten Produkten befüllte Primärverpackungen in der Stunde. In ihrer schnellsten Version schafft die Anlage mit den imposanten Inspektionstürmen und Sternrädern sogar bis zu 12.000 Prüfeinheiten.
Im ersten Prüfschritt ermittelt das intelligente Vision-System In-Sight 5600 die Kuchenhöhe gefriergetrockneter Inhalte und sondiert, ob sich Fremdkörper auf deren Oberfläche befinden. Gleichzeitig nimmt sie die Inhalte hinsichtlich so genannten Splashings unter die Lupe. Dabei handelt es sich um Produktspritzer, die beim unerwünschten Aufkochen des Materials während des Gefriertrocknens entstehen.
Das Auge läuft mit
Eine handelsübliche Industriekamera inspiziert daraufhin den unteren und oberen Behälterbereich, detektiert unerwünschte Partikel an der Kuchenaußenseite sowie Risse, Kratzer oder Lufteinschlüsse im Glas. Bei flüssigen Inhalten sucht die Kamera nach unbeweglichen, schweren Partikeln.
Die beiden ersten Kamerasysteme der AIM 596 sind auf einem halbrunden Träger angebracht, der sich mittels oszillierenden Getriebes über eine Strecke von rund 20 cm parallel zum Prüfprodukt bewegt. An dieser Stelle spielt die Cognex In-Sight 5600 eine ihrer Stärken aus: die Robustheit. Das spritzgegossene Aluminium-und Edelstahlgehäuse macht die In-Sight Vibrationsbelastungen gegenüber unempfindlich. Ein weiteres herausragendes Merkmal des intelligenten Vision-Systems ist ihre Schnelligkeit. Bei einer Standardauflösung von 640 x 480 Pixel arbeitet sie ja nach Anwendung mit bis zu 60 Vollbildern in der Sekunde. Im Partial Scan Modus erreicht sie im gleichen Zeitraum sogar bis zu 200 Aufnahmen.
Rissen keinen Spielraum
Haben sie die kritischen Blicke des ersten Inspektionsturms hinter sich gebracht, reihen sich die Behälter auf einem Sternrad zur Bodenkontrolle ein. Diese erfolgt je nach Produktanforderungen mit einer weiteren In-Sight 5600, welche die Unterseite der Glasviolen auf Risse inspiziert. Bei gefriergetrockneten Produkten prüft das Vision-System die Glasviolen zusätzlich hinsichtlich unerwünschter Partikel und so genannten Meltbacks, Kondensatrückständen von meist eiweißhaltigen Produkten, die während des Gefriertrocknens entstehen können.
Eine entscheidende Rolle für eine effiziente optische Qualitätskontrolle spielt die Vision-Software. Gerade bei den schwer zu identifizierenden Rissen ermöglicht sie eine präzise Parametrierung der Kamerasysteme. Bei der AIM 596 arbeiten die EISAI-Entwickler auf der Software-Basis des In-Sight Explorers, über die sie eine den Anwendungsanforderungen angepasste Bedienoberfläche legen. Maschinenbediener greifen damit bei Produktwechseln problemlos auf fertige Rezepte zu, die abrufbereit auf einer Datenbank gespeichert sind. Neue Prüfparameter werden mit wenigen Klicks als Datenpaket an die Vision-Systeme übertragen. Die benutzerfreundliche In-Sight Explorer Software verfügt über die komplette Bibliothek erprobter Vision-Tools von Cognex, was sie besonders leistungsstark und flexibel macht.
Sicherer Halt am Glasrand
Bevor es zur letzten Prüfung geht, kontrolliert eine Cognex 5400C sowohl die Kappe als auch das Flip-Off-Siegel der Glasviolen. Zu den Inspektionskriterien zählen hierbei das Vorhandensein der Teile, die Farbe der Deckel und bei Aluminiumkappen die korrekte Verarbeitung der Verbördelung, auch Crimping genannt. Beim Crimping wird eine Aluminiumhülse über den oberen Glasrand gezogen, die das Herausgleiten des Verschlussstopfens verhindert. Während sich die Glasbehälter um 360° drehen, prüft die In-Sight 5400C, ob die Aluminiumhülsen vollständig um den Rand der Glaskante herumgeführt wurden und die Stopfen sicher halten.
Im zweiten Inspektionsturm untersucht das EISAI SD-System flüssige Produkte auf die Anwesenheit unerwünschter Partikel. Gebündeltes Halogenlicht durchleuchtet die Glasviolen und trifft auf einen Fotosensor. Unmittelbar vor dem Prüfvorgang werden die sich drehenden Behälter abrupt abgestoppt, was der Flüssigkeit einen zusätzlichen Zirkulationsimpuls verleiht. Die Flüssigkeit steigt im Mittleren Bereich der Glasviole mit hoher Drehzahl nach oben, während sie im Außenbereich mit niedriger Geschwindigkeit nach unten sinkt. Auf diese Weise durchläuft ein Partikel mehrmals den gesamten Prüfbereich.
Fehlerfrei sortiert
Im Anschluss an die Prüfstationen gelangen die Glasviolen per Sternrad zur Endsortierung. Fehlerhafte Produkte werden je nach Art des Defekts in verschiedene Trays sortiert. So kann der Kunde mögliche Systemfehler eindeutig erkennen und Fehlerquellen gezielt aufspüren. Produkte, die den Prüfprozess bestehen, führt die AIM 596 an eine Etikettier- oder Verpackungsmaschine weiter. Mit 100 % Produktqualität machen sich die Glasviolen dann über den Pharmagroßhandel auf den Weg zu Kliniken, Apotheken und Arztpraxen auf der ganzen Welt.
Produktfamilie „In-Sight": Kompakt, leistungsstark und autark
Der internationale Erfolg der Produktfamilie In-Sight - seit der Einführung vor über zehn Jahren - hat viele gewichtige Gründe. Die konsequent anwendungsfreundliche Struktur dieser autark arbeitenden Vision Systeme in Hard- und Software sind die Basis des herausragenden Markterfolges. In einem kleinen robusten Kunststoffgehäuse der Schutzklasse IP67 oder auch Edelstahlgehäuse mit IP68 ist das komplette System aus Kamera, Rechner, Kommunikationsschnittstellen und individuell auch LED-Beleuchtung mit hoher Integrationsdichte zusammengefasst. In-Sight war das erste Vision-System am Markt mit integrierter Ethernet-Schnittstelle. Die kompakte Bauweise gewährleistet auf einfache Weise die Installation direkt vor Ort in die Prozesslinien.
Die Vision-Systeme der Produktfamilie In-Sight mit den Serien 5400 und 5600 und der klein dimensionierten Serie In-Sight Micro 1020 bis 1413 übernehmen viele Aufgaben, die bislang PC-basierten Systemen vorbehalten waren. Dementsprechend sind sie heute ein wichtiger Bestandteil der Qualitätssicherung, Identifikation und Prozessoptimierung in allen industriellen Branchen.
