מערכת ראייה ממוחשבת מסייעת להעלות ב-200% את יעילות הציוד הכוללת (OEE) בקו לאריזת תרופות.

מערכת ראייה ממוחשבת מסייעת להעלות ב-200% את יעילות הציוד הכוללת (OEE) בקו לאריזת תרופות.

לחברת קונטאל ניסיון מוכח הן ביישום מערכות תוכנה לניהול הייצור MES, והן בתחום הראייה הממוחשבת. שילוב ייחודי זה מאפשר לחברה לספק פרויקטים שלמים, הכוללים את הן רכיבי המצלמות, הבקרים המתוכנתים, מערכות ה-HMI, ומערכות תוכנה לניהול הייצור.

קו האריזה של יצרן תרופות גדול מהווה יישום מאתגר של מערכת ראייה ממוחשבת עקב הצורך לבחור בדיוק בתווית הנכונה מבין עשרות חלופות אפשריות הנחוצות כדי לעמוד בדרישות המשתנות לגבי שפות ותקנות ברחבי העולם. מערכת הראייה שבה נעשה שימוש בעבר פסלה 25% מן האריזות הטובות.

כאשר יצרן התרופות התקין קו אריזה חדש, הוא שדרג את מערכת הראייה שלו למערכות הראייה In-Sight® 5100 ו-In-Sight® 5600 של Cognex, העושות שימוש בטכנולוגיות של זיהוי תווים אופטי (OCR) או אימות תווים אופטי (OCV) כדי לקרוא את התווים שבתווית ולהשוותם לרצף הנכון. גישה זו צמצמה את שיעור הפסילות השגויות ל-0.5%, דבר שתרם תרומה משמעותית בכך ששיפר את תפוקת המדד הראשון (איכות) וכתוצאה מכך גם את יעילות הציוד הכוללת (*OEE) ב-200%.

מערכת הראייה הקודמת סבלה מריבוי פסילות שגויות

קו האריזה שבו נעשה קודם לכן שימוש ביישום זה היה מכונה ליניארית המבוססת על הדפסה בהטבעה חמה רגישה ללחץ ומערכת ראייה של השוואת תמונות. מערכת ראייה זו התקשתה בהשוואת תמונות אידיאליות לתמונות בפועל, דבר שהביא לשיעור גבוה של פסילות שגויות. שיעור גבוה זה של פסילות שגויות מילא תפקיד חשוב ביעילות הציוד הכוללת (OEE) המאכזבת של הקו. נוסף לכך, נדרש זמן רב כדי לכוון את מערכת הראייה לתוויות חדשות.

יצרן התרופות התחיל לחפש חלופות כדי לשפר את הקו. החברה פיתחה מכונת תוויות סיבובית המבוססת על הדפסה בהעברה תרמית, המציעה רמת זמינות וביצועים גבוהה יותר. טרם לכן, עבדה החברה עם יצרן מכונות כדי לתכנן שתי מכונות תוויות סיבוביות וניסתה לבדוק כל היבט והיבט של תוויות מורכבות ביותר ברמת דיוק של כמעט 100%, דבר שהרים קשיים רבים בתכנון ובביצוע. לאחר קשיים אלו הוחלט על פרויקט חדש בו הצעד הראשון היה למצוא מערכת ראייה שתוכל לזהות באופן מדויק ולאמת את התוויות השונות הרבות. החברה בחרה במערכות הראייה In-Sight 5100 ו-5600 של Cognex מפני שהן מהירות, מדויקות, קלות לתכנות ומספיק קומפקטיות כדי להשתלב בקלות במעטפת הזמינה של המכונה.

אחת הבעיות עם המערכת הקודמת הייתה שהיא עשתה שימוש במצלמה, לוכד מסגרות ומחשב נפרדים המחוברים ביניהם באמצעות כבלים. החיבורים יצרו הרבה רעש, וזו הייתה אחת הסיבות לרמת דיוק הירודה של מערכת הראייה. במערכות הראייה In-Sight 5100 ו-In-Sight 5600 אין כלל בעיה כזו, מפני שהמערכת כולה מהווה יחידה עצמאית הבנויה בתוך בית יחיד. שתי מערכות הראייה של Cognex מהירות מאוד, עם מחזור ביקורת של 100 מילי-שניות – שזה הרבה מתחת לזמן המחזור של המכונה. מערכת הראייה In-Sight 5100 לוכדת עד שישים תמונות מלאות של 640 × 480 פיקסל בשנייה עם תמונות איכותיות ביותר של 8 סיביות. מערכת הראייה In-Sight 5600 לוכדת תמונות של 640 × 480 פיקסל במהירויות גבוהות מאוד.

תכנות מערכות הראייה הממוחשבת

בהתאם לתווית הספציפית שבה נעשה שימוש, המידע יכול להופיע בצד ימין, בצד שמאל או בשני הצדדים של התווית. צד שמאל של התווית מכיל, בדרך כלל, עד שלוש שורות טקסט, וכל שורה מכילה עד 15 תווים. צד ימין של התווית מכיל, בדרך כלל, את הפרמקוד (Pharmacode), המכונה גם ‘קוד פרמצבטיי בינארי’, שהוא תקן ברקוד 1-D בשימוש התעשייה הפרמצבטית כמערכת בקרת אריזה. תוויות מסוימות מכילות גם ברקוד 2-D שיכול להופיע בכל צד של התווית. ברקוד 1-D, המגדיר את הסדרה, מופיע גם לאורך התחתית של כל תווית. פירוש הדבר, שיש לקרוא שדה ראייה יחסית גדול יותר – 4 אינץ’ (10.16 ס”מ) רוחב ו-2.5 אינץ’ (6.35 ס”מ) גובה – כדי לאמת את התווית באופן מלא. התוויות גם מבריקות מאוד, וכתוצאה מכך נוטות ליצור השתקפויות שיכולות לפגוע באיכות התמונה. דרישה נוספת הייתה לקיים ביקורת על כך שתחתיות של בקבוקים מקבלות הדפסה נכונה.

על מנת לענות על אתגר זה חולק שדה הראייה למספר חלקים – צד שמאל וימין וצד תחתית הבקבוק – תוך שימוש במערכת ראייה נפרדת לכל חלק. בפרויקט נעשה שימוש במערכת Cognex In-Sight 5600 עבור צד שמאל ובמערכת In-Sight 5100 עבור צד ימין, ומערכת In-Sight 5100 נוספת שימשה עבור צד תחתית הבקבוק. מערכת הראייה השמאלית הייתה בעלת שדה ראייה של 1 אינץ’ (2.54 ס”מ) רוחב ו-2 אינץ’ (5.08 ס”מ) גובה, מערכת הראייה הימנית הייתה בעלת שדה ראייה של 1.5 אינץ’ (3.81 ס”מ) רוחב ו-2 אינץ’ (5.08 ס”מ) גובה, ואילו מערכת הראייה של התחתית הייתה בעלת שדה ראייה של 2 אינץ’ (5.08 ס”מ) רוחב ו-2 אינץ’ (5.08 ס”מ) גובה. בפרויקט נעשה שימוש באור מפוזר ותוכננו זוויות הארה שונות בקפידה כדי לצמצם את תופעת ההחזרות.

באמצעות תוכנת Cognex In-Sight Explorer תוכנתו המצלמות לצורך קריאת התוויות. במצלמה השמאלית נעשה שימוש ב-Cognex OCRMax® לצורך קריאת שלוש שורות הטקסט והשוואתן לתוצאה הצפויה. כלי ה-OCR/OCV של Cognex יודעים לטפל בתווים בעלי ניגודיות נמוכה ובתווים מבלבלים או בעלי ריווח לא אחיד. כלי קריאת הקודים Cognex IDMax® יודעים לקרוא ברקודים. ה-IDMax יודע לטפל בטשטוש שיכול להיווצר במראה של קודים, וזאת כדי להבטיח קצבי קריאה גבוהים ברציפות. קיימת אפשרות להגדיל את קצב הייצור של המכונה פי שלושה לעומת הקצב הנוכחי – 100 בקבוקים לדקה – מבלי להגדיל את מהירות מערכת הראייה.

שילוב מערכות הראייה בקו האריזה

המערכת תוכננה כך שקיים ממשק מובנה עם בקר מתוכנת ומערכת HMI מתוצרת Allen-Bradley. כשהמפעיל מתחיל להריץ אצווה חדשה של תוויות, הוא בוחר תחילה את סוג התווית בממשק ה-HMI, וממשק מעדכן את מערכת הראייה לגבי הטקסט והברקודים שצריכים להופיע בתווית ולגבי מיקומם. שילוב זה מונע את הצורך לכוון את מערכת הראייה במעבר מסוג אחד של תוויות לסוג אחר. בקר ה-PLC גם שולח אות לכך שהתווית במקומה ומוכנה לביקורת. לאחר בדיקת התווית, מערכת הראייה שולחת את תוצאותיה לבקר ה-PLC ולממשק ה-HMI. בקבוקים הנכשלים בביקורת עוברים באופן אוטומטי למיכל של חלקים פגומים לצורך ביקורת ידנית ותיקון. המפעיל יכול לראות תמונות מהמצלמה בחלון הבקרה בזמן אמת, דבר המקל מאוד על פתרון הבעיות.

ולידציה עבור מערכת הראייה החדשה ארכה שבוע אחד בלבד, לעומת שלושה חודשים שנדרשו עבור המערכת הקודמת. המערכת ענתה על כל ציפיות יצרן התרופות בכך שהביאה לשיעור פסילות שגויות של 0.5% בלבד. היא גם סייעה לשפר את הביצועים (התקניים לעומת אלה בפועל) של קו האריזה על-ידי ביטול הקשיים בתהליך המעבר מסוג אחד של תוויות לסוג אחר. שיפורים אלה בתפוקת ובזמינות מילאו תפקיד חשוב בשיפור הדרמטי שחל ביעילות הציוד הכוללת (OEE), שיפור שהכניס את יצרן התרופות לקבוצת בעלי הביצועים הטובים ביותר בתעשייה.

בישראל, תחום הראייה הממוחשבת מתפתח בעשרות אחוזים כל שנה.

בניגוד לשנים עברו שבהם הטכנולוגיה התאפיינה כטכנולוגית נישה יקרה שהיא מנת חלקם של מתי מעט מהמפעלים, הלוא שבשנים האחרונות אנחנו רואים שינוי ניכר בתחום זה המאפשר לרבים מהמפעלים הקטנים והבינוניים לאמץ טכנולוגיה זו, שכבר אינה יקרה כשהיתה, ולחסוך הון בעקבות התייעלות, הורדת פחתים ועמידה ביעדי איכות.

במהלך החודשים האחרונים קונטאל ביצעה פרויקטים של ראייה ממוחשבת מבית קוגנקס במגוון של מפעלים בתעשיות הפרמצבטיות, מזון ומשקאות, פלסטיקה, כימיה, תהליכית ועוד, המאופניים בזמן הקמה קצר (מאפיון המערכת, דרך התקנה ועד הרצה בייצור) ובהחזר השקעה גבוה.

לתאום פגישה ומידע נוסף אודות פתרונות ראייה ממוחשבת, השאירו פרטים וניצור קשר בהקדם

[gravityform id=”1″ title=”false” description=”false” ajax=”false”]
כללי