• Cognex Vertrieb: +41-44-578-8877

  • Kontakt

Anwenderberichte

Vision Systeme kontrollieren biologische und medizinische Proben

Ähnliche Produkte

2D Machine Vision Systems Insight 7000 and hand holding In-Sight 9000

Genaues und zuverlässiges Prüfen, Identifizieren und Führen von Teilen

Stationäre Barcode-Lesegeräte

Bildverarbeitungsgeführte Barcodelesegeräte mit der Benutzerfreundlichkeit und den Kosten von Laserscannern

Lebensnotwendige perfekte Sicherheit

 

Die vollständige Rückverfolgbarkeit der Produktion durch alle Prozess-Schritte ist für viele Bereiche unumgänglich und für die Unternehmen von strategischer Bedeutung. Ganz besonders wenn es um sicherheitsrelevante Aspekte der Gesundheit geht.

 

Der Aspekt einer durchgängigen Verfolgung von Produkten über den gesamten Prozess mittels fälschungssicherer direkt aufgebrachter dauerhafter Codes und deren automatisches sicheres Lesen sind von großer Tragweite. Insbesondere im ganzen Umfeld von Biologie, Medizin und Pharmazie. Das gilt für die Produktionssicherheit, Qualitätszertifizierung, Produkthaftung, Kundenzufriedenheit, Lagerhaltung, Wirtschaftlichkeit, und bis zum Marken-Image des Unternehmens. Reibungslose Prozessketten bedingen dabei den absoluten Ausschluss jedweder Verwechslung bis hin zum Endverbraucher. Der Begriff der ‚vollständigen Rückverfolgbarkeit’ (Englisch: traceability) ist zu einem sehr wichtigen Prinzip in der Welt der automatisierten Produktion geworden.

 

Das französische Unternehmen Central Labo hat sich auf die Herstellung von medizinischen Geräten aus Kunststoff spezialisiert. Das Unternehmen stand vor der Herausforderung, die Rückverfolgbarkeit einzelner biologischer Proben, die in speziellen Behältern gelagert werden, absolut zu gewährleisten. Jeder Behälter umfasst 48 separate Gefäße, in denen Blut- oder Serumproben aufbewahrt werden.

Früher wurde jeder Probenbehälter nur einfach mit Hilfe eines Strichcodes als Ganzes identifiziert. Traten nur bei einer Probe Probleme auf, musste der gesamte Behälter aussortiert werden. Central Labo war klar, dass für die Identifizierung einzelner Gefäße ein ganz spezieller Markierungsprozess erforderlich ist, der mit den winzigen Oberflächen der einzelnen Gefäße zurechtkommt. Eine besonders zuverlässige Lösung bieten hier die (DPM-) Direct-Part-Mark-Methode, bei der die Markierungen dauerhaft und fälschungssicher direkt auf die Behältnisse aufgebracht werden.

 

Matrixpunkte statt Infowust

Für DPM (Direct Part Marking; direkt auf dem Material angebrachte Markierung) stellte die winzige Größe der einzelnen Gefäße eine gänzlich neue Herausforderung dar. Der Bedarf an vollständiger Rückverfolgbarkeit verlangte nach einem automatischen Markierungsprozess, der es ermöglicht, die erforderliche Datenhandhabung zu integrieren. Darüber hinaus sollte dies auch auf den spezifischen Bedarf und die technischen Anforderungen von Central Labo zugeschnitten werden. Die Lösung dieser Anwendung musste zwei verschiedene Codes markieren können. Das Ergebnis sollte selbst nach langen Zeiträumen noch sowohl für Maschinen lesbar als auch für das menschliche Auge sichtbar sein.

Gegenüber dem eindimensionalen Barcode und der Markierung mit Zahlen und Buchstaben bietet der Data-Matrix-Code eine erheblich höhere Informationsdichte auf kleinstem Raum und eine hohe Fehlerredundanz. Bei einem alphanumerischen Code könnte durch Abnutzung eine ‚8’ als ‚6’ erscheinen und ein ‚B’ könnte als ‚8’ gelesen werden. Auf Grund der Sicherheit in der Arbeitsweise werden die Data-Matrix-Markierungen bereits in allen Bereichen der Industrie verwendet.

Die Größe des rechteckigen Data-Matrix-Codes ist variabel gestaltbar. Deshalb wird dieser Code bevorzugt in der Kleinteile-Fertigung eingesetzt. Das Suchelement besteht aus einer waagerechten und einer senkrechten Begrenzungslinie, welche die Ecke beschreibt und der Leseorientierung dient. Die aktuelle und sicherste Version ist ECC 200. Im Data-Matrix-Code können bis zu 2334 ASCII-Zeichen (7Bit), 1558 erweiterte ASCII-Zeichen (8 Bit) beziehungsweise 3116 Ziffern äußerst Platz sparend direkt auf dem Produkt codiert werden. Die Data-Matrix-Codes können in den Abmessungen nahezu beliebig klein erstellt werden. Einschränkungen ergeben sich nur durch die Oberflächenrauheit und die verwendete Beschriftungsmethode. So kann man zum Beispiel auf einer Fläche von 1,5 x 1,5 mm mit einem 14 x 14 Data-Matrix-Code eine 16-stellige Information dauerhaft speichern.

Herausragend bei dieser Codierungsmethode ist auch der wichtige Aspekt der Fehlerredundanz. Die Fehlerkorrektur nach Reed-Soloman bietet eine hohe Datensicherheit. Durch besondere Algorithmen von Cognex - Weltmarktführer Industrieller Bildverarbeitung - kann man die Rekonstruktion des Dateninhaltes selbst dann noch gewährleisten, wenn bis zu 60 % des Codes abgedeckt oder zerstört sind. Diese Eigenschaften machen den Data-Matrix-Code zur bevorzugten Methode der DPM-Anwendungen. Die Codes können auf die unterschiedlichsten Materialien aufgebracht werden.

 

Maßgeschneiderte Lösung

Bezüglich der Aufgabe bei Central Labo bestanden besondere Anforderungen und es war ein vollkommen automatisch ablaufender Prozess zu gewährleisten. Die Systemlösung arbeitet unter  Reinraumbedingungen der Klasse 10.000 und darf keinerlei Fehlerrisiko aufweisen. Es musste unbeschränkt sichergestellt sein, dass alle Teile, die nicht den Vorgaben entsprechen, im Verlauf des Prozesses verlässlich aussortiert werden. Gleichzeitig waren die Produktionsanforderungen von einem Teilesatz pro Minute einzuhalten.

Nachdem das Unternehmen die Angebote verschiedener Anbieter genau überprüft hatte, entschied man sich für den Systemintegrator ‚Technifor’. Als einziges Unternehmen bot es ein in sich schlüssiges Konzept für den speziellen Bedarf von Central Labo.

Dominque Lambert, der Leiter der Forschung und Entwicklung von Central Labo bemerkt dazu: „Von zentraler Bedeutung waren die Erfahrungen von Technifor in der fortschrittlichen Lasermarkierung und ihr ausgeprägtes Know-how in der Bildverarbeitung. Diese Fähigkeiten und die extrem sicher arbeitenden Bildverarbeitungs-Komponenten von Cognex waren entscheidende Faktoren für den Schritt zugunsten von Technifor. Die Data-Matrix-Technologie war die beste Lösung in Bezug auf die große Informationsmenge, die auf einer derart kleinen Oberfläche sicher aufgebracht werden musste.“

 

Die Spezialisten der Automatisierungsabteilung des Systemintegrators boten sowohl den zuverlässigen Lasermarkierungsprozess als auch die damit verzahnte komplette Vision-Technologie. Dies gewährleistete die Durchführung der einerseits dafür erforderlichen sehr genauen Positionsprüfung und andererseits das genaue Prüfen und Lesen der unterschiedlichen Codes. Die Bildverarbeitung basiert auf den bewährten Komponenten in Hard- und Software von Cognex. Der dabei eingesetzte kompakte und vollkommen autark arbeitende Vision-Sensor aus der Produktfamilie In-Sight® erleichterte den gesamten Lösungsaufbau.

Der erste Prozess-Schritt umfasst das manuelle Laden des Behälters mit 48 Gefäßen und dessen Identifizierung mit Hilfe von Strichcodes. Jedes einzelne Gefäß wird dann von einem Laser mit den verschiedenen Codes markiert. Jedes Gefäß wird mit dem Behältercode und einem weiteren eindeutigen Identifizierungscode in Klarschrift markiert. Außerdem wird ein Data-Matrix-Code  hinzugefügt, der dieselben Informationen enthält. An diesem Prozessabschnitt der Fertigung müssen alle Codes mit extremer Zuverlässigkeit überprüft werden, um sicherzustellen, dass sie eindeutig dekodiert werden können.

 

Sichere Positionsprüfung und Dekodierung

Im Vision-Sensor In-Sight vorinstalliert ist bereits eine umfassende Cognex-Bibliothek von industrieerprobten Vision Tools mit äußerst präzise und robust arbeitenden Bildverarbeitungs-Algorithmen. Dazu gehört auch PatFind™ - basierend auf den Cognex Tools Search™ - ein Tool zur sehr genauen Lageerkennung von Teilen auch unter schwierigsten industriellen Bedingungen. Die inzwischen neuen Vision-Sensoren der Produktfamilie In-Sight verfügen darüber hinaus über die Tools der mächtigen Visionsoftware PatMax mit weiteren einzigartigen Fähigkeiten.

 

Durch den Einsatz von PatFind wurde der Inspektions- und Prüfprozess beträchtlich erleichtert und zeichnet sich durch eine außerordentlich hohe Zuverlässigkeit aus. Dadurch erfolgt die Positionierung der Glasfläschchen mit hoher Präzision. Die Vision-Sensoren In-Sight mit LED Ringbeleuchtung sind  innerhalb einer modularen Einheit so montiert, dass jede einzelne Probe und deren Code in einem vollautomatischen Prozess gelesen wird. Die dekodierten Informationen werden mit den erwarteten Ergebnissen verglichen und elektronisch dokumentiert. Im Fehlerfall wird das Teil automatisch aussortiert. Der gesamte Prozess pro Satz aus 48 Probengefäßen dauert nur eine Minute. Durch diese fortschrittliche Arbeitsweise profitiert das Unternehmen von einer erheblichen Effizienzsteigerung sowie hundertprozentigen Zuverlässigkeit. Das gewährleistet im medizinischen Umfeld eine extreme Sicherheit sowie die dokumentierte vollständige Rückverfolgbarkeit der Proben. Die Central Labo konnte damit die langfristige Zusammenarbeit mit seinen Kunden auf ein neues solides Qualitätsniveau anheben.

 

Central Labo ist eines der größten Labors in Europa und verarbeitet täglich viele Hunderte biologischer Proben. Geschwindigkeit ist zwar eine wesentliche Anforderung, doch die Natur der Proben erfordert außerdem höchste Präzision und Zuverlässigkeit, was die Identifizierung und Rückverfolgbarkeit anbelangt.

 

Die radikale Minimierung auftretender Fehler als auch das Problemfeld fälschlicherweise aussortierter Proben konnte zugunsten gesteigerter Produktivität verwirklicht werden. Ein weiteres wichtiges Ergebnis dieser Systemlösung war das erzielte höhere Vertrauen in der  Handhabung wichtiger medizinischer Proben sowohl Unternehmensintern als auch extern mit den Kunden. Damit steht ein neues Arbeitswerkzeug zur Verfügung, das ganz auf den firmenspezifischen Bedarf zugeschnitten ist. Die Lösung von Technifor und Cognex basiert auf bewährten Standardkomponenten wie die Vision-Sensoren In-Sight.

Für weitere Informationen über Cognex Anwendungslösungen:

Related Customer Stories

Empfohlene Cognex-Produkte

Ihr persönlicher Zugang zu Support & Training für Produkte & Mehr

BENUTZERKONTO ANLEGEN

SIE HABEN EINE FRAGE?

Cognex is weltweit vertreten, um Sie bei Ihren Vision- und Barcode-Anwendungen zu unterstützen.

Kontakt