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⊲ Praxis-Plus Die Tabletten innerhalb eines Blisters können verschiedene Farben und Formen aufweisen. Kontaminationen mit Haaren oder produktionsfremden Partikeln. Für die Bildverarbeitung bedeutete dies, dass in der Linie mit einer Geschwindigkeit von bis zu 300 Takten pro Minute Partikel im Größenbereich von wenigen Zehntelmillimetern erkannt und dabei eine extrem hohe Farbdifferenzierung möglich sein musste. Ziel für das überarbeitete Bildverarbeitungssystem war dabei auch, die Maschine und damit die Produktion nicht zu verlangsamen und dabei eine zuverlässige Erkennung sicherzustellen. 3-CCD-Farbkameras als Königsweg Eine Einchip-Farbkamera kam für diese Aufgabe nicht in Frage. »Um die nötige Farbtrennung zu erreichen, braucht man bei diesem Kameratyp eine sehr hohe Auflösung. Dafür wäre die Datenmenge zu groß und die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu gering gewesen«, erläutert Schneider. Die mechanischen und elektrischen Umgebungsbedingungen an Verpackungsmaschinen lassen es kaum zu, eine einzelne höher auflösende Kamera mit größerem Arbeitsabstand zu realisieren. Der Einsatz mehrerer Kameras mit geringerem Arbeitsabstand war somit die technische Alternative. »Die Verwendung von 3-CCD-Farbkameras in Kaskadenanordnung war letztendlich unser Königsweg zur Lösung«, so Schneider. Bei der Auswahl der passenden Kameras und der zugehörigen Objektive für das Mehrkamera-Konzept griff Scanware auf die Expertise seines langjährigen Technologiepartners für die Bildverarbeitung zurück: »STEMMER IMAGING ist für uns schon seit Jahren ein wichtiger Zulieferer und hat uns bereits bei vielen anderen Anlagen mit seinen Erfahrungen hervorragend weitergeholfen«, begründet Schneider seine Wahl. »Wir verwenden schon seit Jahren 3-CCD- Kameras, um bei Anwendungen, die es erfordern, eine hohe Farbauflösung zu erzielen«, ergänzt Mätzig. »Da wir im neuen System mehrere Kameras über unsere eigenen Multiplexer zusammenschalten mussten, um die geforderte Auflösung zu erreichen, war eine erneute Evaluierung nötig. Aufgrund der Kombination der Kamerabilder werden die kameraspezifischen Abweichungen innerhalb der Toleranzen und deren Unterschiede von Kamera zu Kamera sichtbar.« In dieser Phase profitierte Scanware nach Mätzigs Worten von der wertvollen Unterstützung durch STEMMER IMAGING: »Schon nach den ersten Vorbesprechungen hatte unser vertrieblicher Ansprechpartner Jürgen Finner eine genaue Vorstellung davon, welche Kamera für diese Aufgabenstellung optimal sein könnte. Anhand von Leihstellungen konnten wir dann mögliche Kameraoptionen testen und uns entscheiden.« Die integrierte Wasserkühlung sorgt für eine optimale Arbeitstemperatur der Kameras. Aufgrund der hohen Farbtrennleistung und des geringen Bildrauschens fiel die Wahl schließlich auf die CameraLink-Version der CV-M9 CL von JAI. Diese 3-CCD-Kamera arbeitet mit drei 1/3" Progressive-Scan-CCD-Sensoren, die für jede RGB-Farbe eine Auflösung von 1.024 x 768 Pixel und eine Pixelgröße von 4,65 μm zur Verfügung stellt und 30 Bilder/s bei voller Auflösung liefert. Dabei wird das eintretende Licht durch ein Prisma gebrochen und die roten, grünen und blauen Bestandteile des Lichts zum jeweiligen CCD-Sensor geleitet. Er bietet daher eine hervorragende Farbtrennleistung bei geringem Bildrauschen. »Für diese Kamera gab es ein Kalibrierungsverfahren, um spezifische Besonderheiten zu kompensieren«, beschreibt Schneider einen weiteren Pluspunkt der JAI CV-M9 CL. »Gemeinsam mit STEMMER IMAGING entwickelten wir dafür einen Kalibrieraufbau. Mittler- Fehlerhafte Tabletten oder Fremdkörper innerhalb eines Blisters erkennt das System zuverlässig. weile werden die Kameras vor dem Einbau in die Lynx Spectra HR-Systeme in Puchheim abgeglichen.« Auf dem Weg zum finalen System gab es für die Scanware-Ingenieure noch eine Reihe weiterer Entscheidungen zu treffen. So war die langfristige Lieferbarkeit der Komponenten aufgrund der langen Lebenszyklen in der Pharmaindustrie ein entscheidendes Kriterium. Der Einsatz von bis zu sechs Kameras in Kaskadenanordnung und eines selbst entwickelten, mit einer Frequenz von einer Millisekunde blitzbaren Weißlicht-LED-Moduls unter einer geschlossenen Edelstahlhaube erforderte ein durchdachtes Thermomanagement, das über eine Wasserkühlung der Kameras realisiert wurde. Ein von Scanware selbst entwickelter Multiplexer führt die Bildinformationen aller Kameras zusammen und stellt sie für die Auswertung bereit. Schließlich bietet die eingesetzte Software dem Anwender verschiedene Optionen zur Feineinstellung der Farberkennung sowie viele statistische Auswertetools für die Produktinspektion. Weitere Details, wie Scanware die angestrebte Japan-Qualität in der inzwischen fertig gestellten Anlage sicherstellen konnte, finden Sie unter www.stemmer-imaging.ch im Menüpunkt Lernen/Kundenreferenzen und Anwendungsbeispiele! ⊲ KURZPORTRAIT SCANWARE Die Scanware Electronic GmbH (www.scanware.de) ist ein international tätiges, mittelständisches Unternehmen in Privatbesitz. Als unabhängiger Hersteller entwickelt und fertigt sie Systeme für die Füllgut- und Packmittelkontrolle zum Einsatz an Verpackungsanlagen in der pharmazeutischen Industrie. Scanware-Produkte sind seit 25 Jahren auf den individuellen Bedarf der Praxis zugeschnitten, hochgradig spezialisiert und entsprechen voll den strengen GMP-Anforderungen. 08 STEMMER IMAGING NEWSLETTER Dezember 2015
SCHWEIZ LIECHTENSTEIN ⊲ Technologie-Trends Automatisiertes Lesen von UDI-Codes optimiert Unique Device Identification (UDI) ist ein weltweites System für eine einheitliche Produktkennzeichnung von Medizinprodukten. Deren Rückverfolgbarkeit soll damit jederzeit und über die gesamte Lieferkette hinweg sichergestellt werden und so einen Beitrag zur Patientensicherheit leisten. Eine Neuentwicklung von CCS verbessert das automatisierte Lesen von UDI-Kennzeichnungen. Das UDI-System für eine einheitliche Produktkennzeichnung für Medizinprodukte wurde in den USA entwickelt und wird auch in Europa verpflichtend eingeführt. Die verbindliche Einführung der UDI-Kennzeichnung erfolgt in den USA phasenweise von 2014 bis 2020 in Abhängigkeit von den Risikofaktoren des jeweiligen Produkts und soll weltweit umgesetzt werden. Für Medizinprodukte der höchsten Risikoklasse besteht die Kennzeichnungspflicht bereits seit Ende 2014. Vom entsprechenden Stichtag an dürfen die betroffenen Produkte und deren Verpackungen nur noch mit UDI-Codierung ausgeliefert werden. UDI ist daher ein heiß diskutiertes Thema bei allen Unternehmen, die im Bereich der Medizintechnik tätig sind. Die PDM-Serie von CCS besteht aus Dome-förmigen Beleuchtungen, die in verschiedenen Farben und Größen verfügbar sind. UDI bringt eine Reihe von Vorteilen mit sich, von denen vom Hersteller bis zum Anwender medizinischer Produkte und selbstverständlich ganz wesentlich die Patienten profitieren. So nutzen die Hersteller von Medizintechnikprodukten den eindeutigen Code für die fehlerfreie und schnelle Erfassung im Fertigungsprozess, im Lager, in der Kommissionierung und beim Versand. In der Logistik haben sich eindeutige Barcodes bereits millionenfach bewährt. UDI ermöglicht die Erfassung von Standorten, Transporten und Vorgehensweisen bei Prozessen. Damit werden manuelle Eingaben vermieden, Verfahren automatisiert und fehlerfrei dokumentiert. Empfängern dient der Code beim Wareneingang, im Zwischenlager und schließlich bei der Zubuchung tatsächlicher Verbräuche. Letztendlich erhöht UDI die Patientensicher- heit, denn der Weg der medizinischen Produkte ist zu jedem Zeitpunkt eindeutig rückverfolgbar. Durch die eindeutige Zuordnung der Codes in einer Datenbank wird zudem auch Produktfälschungen und Produktpiraterie vorgebeugt. Minderwertige Plagiate lassen sich auf diese Weise schneller und sicherer identifizieren – ein weiterer Pluspunkt in Bezug auf die Sicherheit von Patienten. Vielfältige UDI-Einsatzbereiche Die Produkte, die mit einem UDI-Code gekennzeichnet werden müssen, sind sehr unterschiedlich: Die Bandbreite umfasst unter anderem Verpackungen für Medikamente und medizinische Werkzeuge, aber auch die OP-Werkzeuge wie Skalpelle etc. selbst. Auch auf Prothesen, künstlichen Gelenken oder Stents ist eine UDI- Kennzeichnung über kurz oder lang Pflicht. Aufgebracht werden sollen die UDI-Codes laut Richtlinie als maschinenlesbare Codes oder in Klarschrift. Der Code dient als Schlüssel zu einer UDI-Datenbank (Unique Device Identification Database; UDID), die Informationen zu den Produkten enthält. Dazu zählen sowohl eine eindeutige Kennzeichnung wichtiger Hersteller- und Produktinformationen auf dem Produkt oder der Verpackung als auch Stammdateneinträge des Herstellers in einer zentralen Datenbank. UDI ist also mehr als ein Produktcode: Es ist ein System, das die Rückverfolgbarkeit von Medizinprodukten jederzeit und über die gesamte Lieferkette gewährleisten soll. Es bietet somit bei Produktrückrufen und auch bei der Optimierung von Logistikketten enorme Vorteile. Koaxialbeleuchtung Domebeleuchtung Dunkelfeld Bildverarbeitung als Schlüsselelement Bildverarbeitungssystemen kommt beim Lesen von UDI-Codes eine wichtige Bedeutung zu. Das sichere Erfassen dieser Kennzeichnungen ist ein unabdingbares Element der gesamten UDI-Lieferkette und erfordert Systeme, mit denen die Codes einfach und je nach Einsatzfall auch mit hohen Geschwindigkeiten zuverlässig gelesen werden können. Eine Schwierigkeit besteht jedoch in der Vielzahl der unterschiedlichen Materialien und Farben der Code-Träger. Insbesondere metallische Produkte wie künstliche Gelenke stellen hierbei eine große Herausforderung dar: Beim Lesen von Codierungen auf den dort verwendeten Oberflächen entstehen Lichtreflexionen, die das sichere Erkennen der Codes extrem schwierig machen können. Beleuchtungslösung für sichere Erkennung Eine neue Entwicklung von CCS arbeitet mit einem innovativen technischen Ansatz, um das Problem der Reflexionen beim Lesen von Codierungen auf metallischen und anderen Oberflächen zu lösen. Möglich wird dies durch eine neue Dome-förmige Beleuchtung, die eine Weiterentwicklung der bisherigen PDM-Serie darstellt. Alle bisherigen Produkte dieser Familie sorgen durch eine Kombination von diffuser, koaxialer und flachwinkeliger Beleuchtung für eine vollständig schattenlose und gleichmäßig diffuse Ausleuchtung des Objekts. Die Kombination nutzt die spezifischen Vorteile der drei integrierten Beleuchtungsarten: Die diffuse Dome-Beleuchtung ermöglicht eine rundum nahezu schattenfreie Ausleuchtung der Objekte; Die koaxiale Beleuchtung eignet sich auch für spiegelnden Oberflächen und eliminiert mögliche Schattenbildungen, Fortsetzung auf Seite 10 Kamera Halbspiegel LED Lichtleitender Diffusor LED LED Objekt Die PDM-Beleuchtungen von CCS sorgen durch eine Kombination von diffuser, koaxialer und flachwinkeliger Beleuchtung für eine gleichmäßig diffuse Objektausleuchtung. Die neue Beleuchtung CCS PDM-150-15FC eignet sich aufgrund der ansteuerbaren Beleuchtungsfarbe besonders gut zum Lesen von UDI-Codes. www.stemmer-imaging.ch STEMMER IMAGING 09
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