Megbízható konténerellenőrzés mesterséges intelligenciával
Automatikus vizuális ellenőrzés a gyógyszeriparban
Ipari ágazat: Gyógyszeripari töltőrendszerek | Megbízó: Bonfiglioli Engineering S.r.l.
A TASI csoport - a világ legnagyobb, kizárólag szivárgásvizsgálatra, mérésre és ellenőrzésre szakosodott csoportja - tagjaként a Bonfiglioli Engineering több mint 45 éve kínál minőségellenőrzési megoldásokat a gyógyszeripar, a fémdobozok és aeroszolok, az élelmiszer- és italgyártás, a vegyipar és a testápolás területén felmerülő valamennyi csomagolási követelményhez.
A helyzet
A gyógyszeriparban a tartályok, azok anyagai és tartalma számos lehetséges kombinációja létezik. A tartalom vagy az anyagok lehetnek por alakúak, folyékonyak vagy sokkoltak, és ampullákba, patronokba, injekciós üvegekbe vagy fiolákba töltve kerülnek a végfelhasználóhoz. Mielőtt azonban ezek a tartályok a végfelhasználóhoz jutnak, ellenőrizni kell őket a hibák tekintetében. A hibák közé tartozhatnak idegen részecskék, kozmetikai hibák (karcolások, deformációk stb.), helytelen töltési szintek vagy színek. A tartályok általában üvegből készülnek, de az ipar egyre inkább a műanyagra összpontosít, pl. a parenterális alkalmazási formák területén, azaz a gyógyszereket közvetlenül injektálják, és nem a gyomor-bél traktuson keresztül gyengítik.
A kihívás
Az ellenőrző rendszer szempontjából ez több kihívást is jelent, amelyeket le kell küzdeni: Az üveghez képest a műanyag tartályok fényoptikai tulajdonságai változatosabbak, és kisebb átlátszóságuk miatt nehezebb a tartalom elemzése. Másodszor, kevésbé átlátszóak, ami megnehezíti a tartalom elemzését. A műanyagok okozta változékonyság azt jelenti, hogy a blob-elemzés, amelyet általában az üveg esetében a klasszikus vizuális ellenőrzéseknél használnak, nem praktikus. Ezért olyan eszközökre van szükség, amelyek nemcsak az eltérések felismerését tanulják meg, hanem azt is el tudják dönteni, hogy azok még a határértékeken belül vannak-e vagy sem.
A megoldás
A Bonfiglioli Engineering már korán felismerte, hogy a számítógépes látás, a mesterséges intelligencián (AI) belül a mesterséges intelligencia (AI) egyik területe, predesztinált az ellenőrzésekre általában, és különösen a műanyag tartályok esetében. A számítógépes látás az emberi látás mintájára készült, amelyet évszázadok óta képeznek a tárgyak, távolságok, mozgások és szabálytalanságok megkülönböztetésére, felismerésére, levezetésére és meghatározására. A számítógépes látás segítségével a gépeknek meg kell tanulniuk az emberi szemhez hasonlóan látni, megfigyelni és felismerni, és így képesek lesznek intézkedni és javaslatokat tenni. Ehhez konkrétan a neurális hálózatokkal történő mélytanulást használják, amelyek megtanulják, hogy a képek hogyan különböznek egymástól, és mi látható egy képen pixelszinten.
Hogyan működik ez?
A mesterséges intelligencia működéséhez nagy mennyiségű adatra van szükség. Egy gyógyszeripari ellenőrző rendszer önmagában is sok képi adatot generál. A tartályokon lévő hibákat 360°-os képsorozatok segítségével, különböző fényviszonyok mellett észlelik. A folyadékban lévő idegen részecskék észleléséhez például a tartályt mozgásba hozzák, majd hirtelen megállítják, és az eredményt képsorozattal dokumentálják. Por vagy sokkoló fagyasztott tartalom esetén a tartályokat forgásba hozzák, és a forgás során különböző időpontokban képeket készítenek.
Képanyagból tehát nem lehet hiány; a kihívást inkább az jelenti, hogy olyan kamerát kell találni, amely képes a szükséges számú nagy felbontású képet felvenni és - ideális esetben feldolgozva - eljuttatni a gazdarendszerbe.
Az Ön előnyei
Melyek az Ön alkalmazásának legfontosabb jellemzői?
- Nagy felbontású képérzékelők
- FGPA (Field Programmable Gate Array - programozható kaputábla)
- 256 MB képmemória
- Intelligens funkció: Multi-AOI
- Intelligens funkció: Burst üzemmód
A termékek
A megfelelő kamera keresése során a Bonfiglioli Engineering a Dual Gigabit Ethernet sorozathoz vezetett. BVS CA-GX2 amely nemcsak nagy felbontású érzékelők széles választékával, hanem FPGA-val és 256 MB képmemóriával is rendelkezik. Mindkettő egy sor intelligens funkció előfeltétele, amelyek végül nélkülözhetetlennek bizonyultak a Bonfiglioli Engineering számára a 400 CPM (percenkénti számlálás) és az egyszerű integráció követelményeinek teljesítéséhez.
A Bonfiglioli Engineering "Automatic Visual Inspection System", röviden AVI, összesen tizenkét kamera része. Míg tíz kamera a tartály belsejében lévő hibákat, például nyomódást, hibákat, színváltozásokat, részecskéket vagy a töltöttségi szintet ellenőrzi, addig két kamera a tartály külsején, különösen a zárófedélen lévő hibákat ellenőrzi.
Ajánlások
Itt két intelligens funkció volt különösen meghatározó: Először is a multi-AOI, amely támogatja a konténer különböző területeinek különböző expozíciós idővel történő rögzítését, és ezeket egyetlen képpé egyesíti. Másodszor, a sorozatfelvételi mód, amely lehetővé teszi a képek rögzítését az érzékelő maximális sebességével, és puffereléssel veszteségmentes átvitelét. Ez lehetővé tette a Bonfiglioli Engineering számára egy precíz, nagy sebességű vizsgálati megoldás kifejlesztését. Ezenkívül kameránként egy Ethernet-kábelt lehetett megtakarítani, ami egyszerűsítette a kábelezést és az integrációt.