Qualitätskontrolle und automatische Verpackung

Qualitätskontrolle und automatische Verpackung

AUTOMATISIERUNG DES QUALITÄTSKONTROLLPROZESSES UND VERPACKUNG VON SICHEREN MEDIZINISCHEN NADELN

Die Lösung wurde in einer Fabrik für pharmazeutische Produkte implementiert. Das Haupttätigkeitsfeld des Kunden ist die Herstellung und Verpackung medizinischer Produkte mit der Gewährleistung qualitativ hochwertiger Produkte, die den höchsten Anforderungen in Bezug auf Produktsicherheitsstandards entsprechen.

Ziel der Implementierung:

  • Automatisierung von zwei manuellen Produktionsprozessen (Versetzen der Bediener in andere Aufgaben)
  • Erhöhung der Effektivität des Produktqualitätskontrollprozesses (Verbesserung der Qualität der einem Schlüsselkunden angebotenen Produkte)

Spezifische Ziele:

  • 2 Vollzeitkräfte, die pro Schicht im Verpackungsprozess freigestellt werden (insgesamt 6 Vollzeitkräfte)
  • 2 Vollzeitkräfte pro Schicht im Qualitätskontrollprozess freigestellt (insgesamt 6 Vollzeitkräfte)
  • Verbesserung der Qualität des auf dem Markt angebotenen Produkts durch die Beseitigung von Mängeln, die zuvor in dem unter Beteiligung der Bediener durchgeführten Prozess nicht entdeckt werden konnten (Entdeckung von 18 definierten möglichen Produktfehlern)
  • Beseitigung eines kritischen Produktfehlers, der sich aus dem Produktionsprozess beim Komponentenlieferanten ergibt

Dank der Automatisierung des Qualitätskontroll- und Verpackungsprozesses haben wir die Kosten für die Herstellung von Nadeln erheblich gesenkt. Und was am wichtigsten ist – die Verringerung der Zahl der Beschwerden hat zur Erhöhung der Zufriedenheit des Hauptabnehmers unserer Produkte beigetragen.

Kunde aus der Pharmaindustrie

Beschreibung der Implementierung:

Ursprünglich war es das Ziel des Auftraggebers, die Kosten zu senken, die mit dem Prozess der Verpackung sicherer medizinischer Nadeln in Blister verbunden sind. Vor dem Projekt wurde der Prozess manuell von den Bedienern in Blistern durchgeführt, die in einem Transportsystem mit der Kapazität von 7 Nadeln 5 Sekunden lang geführt wurden. Basierend auf der Analyse des Prozesses und den definierten Anforderungen wurde ein Konzept zur Ausführung der Prozessautomatisierung erstellt, das auf einem Industrieroboter vom Typ SCARA mit einem speziellen Vibrationszubringer und einem Trichter basiert. Das Konzept beinhaltete eine Prototyplösung, die eine eindeutige Nadelausrichtung während des Transports auf dem Vibrationsförderer ermöglicht. Um die angenommene Effizienz des Prozesses zu erreichen, sollte der Roboter zwei solcher Nadelzuführlinien bedienen.

Nachdem dem Kunden während seiner Analyse die Lösung vorgeschlagen wurde, entstand die Idee, die Funktionalität der Verpackungslinie um ein Modul zur Nadelqualitätskontrolle zu erweitern. Auf diese Weise wurden zwei bisher voneinander unabhängige manuelle Prozesse in der im Bau befindlichen Maschine kombiniert.

Die erste Phase des Projekts bestand darin, die Wirksamkeit des Kontrollsystems zu überprüfen. In der Werkstatt von ControlTec wurde ein Laborstand vorbereitet, der Kunde bereitete eine Serie von Nadeln vor, die verschiedene Arten von definierten Produktionsfehlern enthielten. Gemeinsam bereiteten Ingenieure von Controltec und Omron das System und die Testsoftware vor und führten qualitative und quantitative Tests des Fehlererkennungsprozesses durch. Nachdem die Tests erfolgreich abgeschlossen waren, wurde der Entwurf und die Implementierung der Produktionslinie in Auftrag gegeben.

Die Implementierung von Qualitätskontrollprozessen im automatischen Prozess war mit der Notwendigkeit verbunden, die vorgeschlagene Roboterstation in eine Produktionslinie umzuwandeln, und die Anforderungen an die Effizienz des Verpackungsprozesses in Verbindung mit den Qualitätsanforderungen und der Zeit, die für die Durchführung aller erforderlichen Qualitätsprüfungen benötigt wurde, machten es notwendig, das System der Kontroll- und Verpackungslinie zu erweitern.

Die Gesamtlösung besteht aus 7 unabhängig voneinander arbeitenden Linien, von denen jede aus den folgenden Modulen besteht:

  • Vibrations-Beschicker mit Trichter
  • Vibrationsführungssystem für Transport und Ausrichtung von Nadeln
  • Nadelerfassungs- und Zuführsystem zum Qualitätskontrollsystem
  • Öffnungs- und Schließsystem der Nadelhülse
  • Hochwertiges Kamerasystem mit Beleuchtungen für Nadel- und Hub-Videoanalyse
  • Automatisches Nadel-Blister-Verpackungssystem

Es wurden 7 Linien in 4 Modulen implementiert, die auf die Blister-Maschine aufgespannt und eindeutig positioniert sind. Das System, das den gesamten Prozess steuert, kontrolliert den Grad der Realisierung des Produktionsauftrags bzw. sammelt Produktionsstatistiken und sendet diese in Form von Berichten an den Server des Kunden.

Hauptelemente der Lösung:

  • PLC der Serie NJ501-1420 zur Unterstützung von 4 EtherCAT-I/O-Inseln (Koppler der Serie NX- ECC203) mit insgesamt über 600 E/A-Signalen
  • 21 neueste R88D-Servoantriebe mit Motoren der Serie R88M (EtherCAT-Steuerung) und spezieller Verkabelung
  • 4 umfangreiche Dual- und Quad-Kamera-Vision-Systeme auf Basis der FH-3050-Controller, darunter insgesamt 14 monochrome Kameras der Serie FH-SM02 mit 2Mpx, 14 FLV-TCC4-Beleuchtungs-Controller und 21 (Front- und Gegenlicht-)Beleuchtungen
  • Sicherheitssteuerung der Serie NX-SL3300 mit in die SPS integrierten E/A-Modulen (Sicherheitsfunktionen für Servoantriebe werden nach der EtherCAT-Kommunikation unterstützt)
  • 16 überwachte Sicherheitssensoren für bewegliche Schutzeinrichtungen (Serie F3S-TGR-NLPM)
  • 12-Zoll-Farb-Touch-Bedienfeld: NA5-12W101S
  • 107 optische Sensoren (reflektierend / Sender-Empfänger / mit Spiegel) Serie: E3Z, E3ZM, E3T