- Um sicherzustellen, dass keine fehlerhaften Präparate an die Patienten geraten, prüft Boehringer Ingelheim 80 000 kleine Kapseln pro Stunde auf deren Inhalt. Dazu nutzt der Pharmariese Vision-Systeme von AVT.
Bildverarbeitungssystem prüft 22 Arzneikapseln pro Sekunde
Am Stammsitz Ingelheim produziert Boehringer Ingelheim unter anderem Inhalativa gegen Atemwegserkrankungen. Der Wirkstoff wird in pharmazeutische Hartgelatinekapseln in Form eines mikronisierten Pulvers abgefüllt. Jede Kapsel enthält nur 5,5 mg Pulver, das auf Füllmaschinen in Form eines schwach kompaktierten Zylinders abgefüllt wird.
Die präzise und doch schnelle Dosierung einer so kleinen Pulvermenge ist eine Meisterleistung der Boehringer-Ingenieure. Um ein Restrisiko auszuschalten, dass die Füllmenge einzelner Kapseln von dem Sollwert abweicht, suchte Boehringer ein hundertprozentiges Prüfsystems. Da dieses kein Hersteller von Kapselfüllmaschinen anbot, entschied man sich, unter der Leitung von Dr. Peter Stöckel in Eigenregie eine optische Prüfanlage zu entwickeln.
Nach dem Befüllen wird nun der Inhalt der noch offenen Kapsel von oben abgebildet. Das Taktsignal der Füllmaschine löst dazu eine Digitalkamera und der dazu gehörende LED-Blitz direkt über dem Triggereingang der Kamera – eine Marlin F-046B von Allied Vision – aus. Die Kapselhälfte wird von unten mit einer Hochleistungsleuchtdiode durchblitzt. Da die Kamera nicht über den vorbeifahrenden Kapseln untergebracht werden konnte, erfasst sie deren Inhalt über einen Umlenkspiegel von der Seite aus. Über ihre Fire-Wire-Schnittstelle überträgt die Kamera die Bilddaten an einen Industrie-PC. Dort analysiert eine Auswertungssoftware die Bilder. Die Software wurde auf NI LabView 7.1-Basis mit Unterstützung von National Instruments von Boehringer intern programmiert.
Nachdem die Kapsel im Bild lokalisiert wurde, prüft die Bildverarbeitungssoftware, ob sie überhaupt Pulver enthält. Wenn ja, dann analysiert sie die Silhouette des Pulverzylinders, um daraus das Volumen und die Wirkstoffmenge abzuleiten. Wird eine Kapsel als fehlerhaft erkannt, wird sie von einer über SPS gesteuerten Ausblasdüse aussortiert.
Größte Herausforderung für die Prüfanlage ist die Geschwindigkeit. „Bei einem Durchsatz von 80 000 Kapseln pro Stunde verlässt alle 45 ms eine Kapsel die Füllmaschine", rechnet Stöckel vor. Für die Kamera bedeutet das, dass 22 Kapseln pro Sekunde erfasst werden müssen. Um Bewegungsunschärfe zu vermeiden, darf die Belichtungszeit nicht länger als 80 µs sein. Das Bildverarbeitungssystem wird inzwischen in der Serienproduktion an mehreren Füllmaschinen erfogreich eingesetzt.
Allied Vision Technologies GmbH www.alliedvisiontec.com
