Hochgeschwindigkeits-Kamerasystem

Die Autorin: Janina Guptill, Marcom Specialist, Cognex Germany Inc.

Anfang 2004 wurde der Versandhandel mit Arzneimitteln in Deutschland erlaubt. Allerdings gibt es Schätzungen, dass in bestimmten Fällen über die Hälfte der im Internet vertriebenen Medikamente gefälscht und somit unwirksam oder sogar gefährlich ist. Ein Grund dafür ist, dass ihre Herkunft und somit die Echtheit heute noch nicht grundsätzlich nachgewiesen werden kann. Darauf reagierend haben die Gesetzgeber vieler Länder in Europa und den USA, aber auch in Ländern wie Brasilien und Saudi-Arabien einen besseren Fälschungsschutz gefordert. Ein aktuelles Ergebnis dieser Bestrebungen ist der im Februar 2016 verabschiedete Entwurf der Fälschungsschutzrichtlinie 2011/62/EU, die nach einer Übergangsfrist ab 2019 verpflichtend wirksam wird. Die Richtlinie macht rezeptpflichtige Arzneimittel seriennummernpflichtig. Das ermöglicht die Nachverfolgbarkeit der Medikamente über die gesamte Lieferkette hinweg. Gleichzeitig wird eine zweite Sicherheitsstufe („tamper-evident“) in Form von manipulationssicheren Verschlüssen oder Versiegelungen gefordert. Neben dem pharmazeutischen Groß- und Einzelhandel – etwa Apotheken, die dann die Echtheit der Ware prüfen können – wird dies auch für Hersteller, Inverkehrbringer, Lohnverpacker und Logistikunternehmen Auswirkungen haben.

Die Umrüstung beziehungsweise die Einbindung entsprechender Verpackungsmaschinen in die neuen Abläufe ist ein elementarer Bestandteil dieser Auswirkungen. Für Daniel Sanwald, Produktmanager bei Bosch Packaging Technology, steht fest: „Ab 2019 wird jedes in der Apotheke verkaufte Produkt mittels Identifikation auf Originalität überprüft werden können.“ Aus diesem Grund sind nun weltweit mehrere tausend Verpackungslinien gemäß den Track-&-Trace-Neuerungen umzustellen. Ein Kernelement des entsprechenden Maschinenkonzepts der CPS-Serie von Bosch ist das eingesetzte Hochgeschwindigkeits-Kamerasystem zur automatischen Verifizierung. Es ermöglicht eine Gültigkeitsprüfung der im Verpackungsprozess aufgebrachten Daten in Echtzeit. Für die Entwicklung dieses Ident-Moduls bestehend aus Kamera und Beleuchtung war AIT Goehner verantwortlich. Der Systemintegrator wurde einerseits aufgrund seiner über 25 Jahre Erfahrung sowie der 20.000 in vielfältigen Branchen produktionssicher installierten Systeme ausgewählt. Andererseits auch wegen seiner langjährigen Partnerschaft mit Cognex, einem führenden Hersteller von Vision- und ID-Systemen. Zum Einsatz kommt nun der In-Sight 5613, ein High-Speed-ID-Reader von Cognex für extrem schnelle Anwendungen bei einer gleichzeitig sehr hohen Auflösung von bis zu 1600 x 1200 Pixeln. Mit ihm lassen sich alle relevanten Prüfnormen erfüllen und er liest und verifiziert alle gängigen Code- und Schrifttypen zuverlässig. Die industriellen Schnittstellen des Readers erlauben dabei eine einfache Einbindung in die Maschinensteuerung: Mittels Software Development Kits (SDK) ist es sogar möglich, die Parametriersoftware des Scanners sehr tief in die Anlagensoftware zu integrieren und eng in die Benutzerschnittstelle (HMI) einzubinden.

Bei der Optimierung von Inline-Systemen kommt es auf deren Flexibilität und hohe Leistungsreserven an. Das Kameramodul bietet hierzu gute Voraussetzungen, da es, wie das Druckmodul selbst, mit wenigen Handgriffen so ausgerichtet werden kann, dass die Codelesung von vorne, hinten oder oben möglich wird. Daniel Sanwald zur Bedeutung des Moduls: „Verschiedene Projekte, etwa in Saudi-Arabien, haben gezeigt, dass die Kamera von Cognex einen enormen Wertbeitrag leistet.“ AIT Goehner hat mittlerweile zahlreiche ID-Einheiten in einem aus dem Vollen gefrästen Aluminiumgehäuse geliefert. Sie sind fertig eingerichtet, also vorjustiert, kalibriert und alle Parameter, beispielsweise zur Beleuchtung, sind optimal fixiert. Die Einheiten fügen sich außerdem nahtlos in die Maschinensteuerung ein, da es nur ein Bedienkonzept gibt. Damit wird das Handling für den Anwender vereinfacht. Weiterentwicklungen, wie etwa die Anpassung der Einheit zur Codelesung auf Faltschachteln mit Hochglanz-Lack oder die Notwendigkeit, Daten auch außerhalb des automatisierten Ablaufs erfassen zu können, waren Herausforderungen, die AIT Goehner ebenfalls auf Basis der Komponenten von Cognex lösen konnte. Sanwald resümiert: „Wir haben eine Null-Fehler-Quote, es gibt seit Jahren keine Reklamation. Das liegt unter anderem an den eingesetzten Komponenten und der wirklich engen und guten Kooperation mit AIT Goehner.“

Nicht nur bei der Optimierung von Inline-Systemen spielt Flexibilität eine große Rolle, auch bei der Umsetzung der Rückverfolgbarkeit. Sowohl viele Arzneimittelhersteller als auch Bosch Packaging Technology sind international tätig und liefern ihre Produkte in Länder mit unterschiedlichen Kennzeichnungsvorschriften. Das CPS-Faltschachtelbedruckungs- und Verifizierungssystem wurde deshalb modular aufgebaut und bietet, beispielsweise mit Kontrollwaagen, Etikettierern und einer Tamper-Evident-Funktion, funktionale Erweiterungsmöglichkeiten. Auf kleiner Stellfläche bedruckt und verifiziert das Basismodul CPS 0800 bis zu 400 Faltschachteln pro Minute – also über sechs Stück in der Sekunde. Einstellbare Transportbänder und ein werkzeuglos bedienbares Schnellwechselsystem runden das Konzept ab und ermöglichen eine Bedruckung von allen Seiten.

Die Vergabe einer randomisierten Seriennummer erfolgt dabei mit der modularen, flexibel skalierbaren Serialisierungssoftware CPI. Mit dieser zukunftsoffenen Software lässt sich der Serialisierungsprozess bis zur letzten Aggregatsstufe managen und einzelne Komponenten, Verpackungslinien oder sogar ganze Fabriken können miteinander vernetzt werden.

Für Bosch Packaging Technology ist das CPS-Modul nur eine erste Stufe zur ganzheitlichen Track-&-Trace-Lösung. So ist jede einzelne Produktionslinie softwareseitig mit dem MES-System zu verknüpfen und letztlich die gesamte Datenwelt mit dem ERP-System. Hier spielt auch die Erweiterung um Aggregationsstufen wie Bündel, Versandkartons oder Paletten und cloudbasiertes Datenhandling eine wichtige Rolle. Die skalierbare Software-Architektur des Unternehmens ermöglicht es dabei, bestehende und zukünftige Marktanforderungen zu erfüllen – es geht also nicht nur darum, wo sich welches Produkt mit all seinen relevanten Informationen befindet, sondern auch um den Austausch von Batch- und Produktionsdaten, Seriennummern, Maschinen-, Linienstatus- und Produkt-Detailinformationen mit übergeordneten Systemen. Über Audit-Trails, die in der Branche Pflicht sind, wird dann unter anderem die Verlässlichkeit der Daten überprüft. Als Industrie-4.0-Lösung wird die CPI-Software von Bosch für Track-&-Trace-Anwendungen bereits bei Kunden aus aller Welt eingesetzt. ik

Cognex Germany

Karlsruhe

Tel. +49 721 9588052

SPS IPC Drives: Halle 7A, Stand 512

Details zu den stationären ID-Lesegeräten der In-Sight-Serie:

http://t1p.de/m0hr