ワクチン容器の品質管理向けのインテリジェントなマルチカメラシステム

ワクチン容器の品質管理向けのインテリジェントなマルチカメラシステム

新型コロナウイルスの感染拡大との戦いは、世界中で最重要事項となっています。国民にワクチンをできる限り速やかに供給するための取り組みが、世界各地で行われています。しかし、世界中で 1 人 1 回接種するとしておよそ 80 億回分を用意するのは、簡単なことではありません。ガラス製容器は、数十億回分ものワクチンを供給できるかどうかの決定的な要因です。世界で毎年約 50 億本が製造されています。現在容器メーカーは、サプライチェーンで文字通りボトルネックにならないように、生産を急ピッチで進めています。しかし、医療レベルのワクチン容器は標準的なガラス管ではありません。リム付ボトル、ねじ口びん、アンプルなどは、特殊なホウケイ酸ガラスで製造されており、それに合わせた生産ラインが必要です。化学干渉によってワクチンに影響が及びかねないので、容器と内部液体との反応を防ぐ必要があります。どれほど微細でも傷、ひび、亀裂があると、バッチ全体が使用できなくなり、充填プロセス中のラインが汚染され、さらには操業停止に至る可能性さえあります。

用途

ワクチン容器の容量は通常、2~ 100 ml です。平均して高さは 45 mm、幅は 11.5 mm です。保管や輸送時、さらには高温・低温時にも、必要とされる安定した状態を維持するため、この用途にはホウケイ酸ガラスを使用されます。貴重な内容物向けの小型容器には要件が課せられます。それと同時に、最短の時間で大量のワクチンを今生産しなければなりません。必要となるのは、欠陥検出による非常に迅速な品質管理です。それはどのような仕組みなのでしょうか。

ホウケイ酸ガラスで製造された、ワクチン用のリム付ボトル、ねじ口びん、アンプルには、高い品質要件が課せられます。

まず、高解像度センサーを搭載した高性能カメラにより、高フレームレートを実現します。そして、IDS uEye CP ファミリーの GigE 産業用カメラと、産業用途のタッチスクリーンモニター、制御キャビネット、各生産システムへの接続、インテリジェントなソフトウェアを組み合わせます。VialChecker は、ワクチン容器の寸法および表面を自動検査するオールインワンの検査システムの名前で、2 つのバージョンがあります。寸法の適合性は "VialChecker Geometry" で、各容器の表面の欠陥検査は "VialChecker Cosmetic" でチェックします。欠陥の検査は、ジオメトリ検査の一部として使用したり、別のシステムとしてさらに要求の厳しいタスクを実行したりできます。

VialChecker Geometry には 50 を超える寸法チェックが含まれ、最大測定精度 0.01 mm で標準および非標準のガラス管製品のテストを実行します。強力なカメラを活用して、ひび、キズ、欠け、含有物、汚れなどの欠陥を、0.1 平方ミリの精度で検出します。インテリジェントなソフトウェアによって、欠陥の詳細を正確分析し、分類できます。

容器が形成された直後や、パッケージングの直前など、テストは製造プロセスのさまざまな時点で実施されます。システムでは通常 3 ~ 8 台のカメラに対応するので、生産ラインに沿って異なる測定ステーションを設置できます。「ガラス厚を測定するなど、お客様の要件に応じて、適切なセンサーやカメラをシステムに指定または追加します」と、Isotronic の COO である Valentin Mayer-Eichberger 氏は説明します。「9 台以上のカメラが必要な場合、複数のコンピューターを操作に加えられます」 たとえば、横向きに回転するガラス管やガラスの底面を観測して、高解像度画像を提供します。

マルチカメラシステム "VialChecker" はワクチン容器の品質管理を高速で処理できます

IDS カメラの統一性と耐久性を高く評価しています。そしてサービスも同様です。

— Isotronic 業務執行取締役 Gregor Fabritius 氏、これまで育んできた IDS との長期的な関係を語る —

ソフトウェア

IDS カメラは C++ を使用して直接システムに接続されます。お客様の企業専用に開発されたソフトウェアアルゴリズムで欠陥を検出し、モニターにエラーメッセージを出力します。「良品と不良品を報告する測定システムだけでなく、各製品の品質を記録し、経時的に統計を表示するシステムが実現しました。機械の調整担当者はこれを使用してすべてが正しいかをチェックし、容器がうまく調整されていることを確認します」

成形プロセスでの過酷な環境では、カメラの保護に特殊な要件が加わります。
成形プロセスでの過酷な環境では、カメラの保護に特殊な要件が加わります。
使いやすさにも優れている先進的なソフトウェア。機械オペレーターに高く評価されています。
使いやすさにも優れている先進的なソフトウェア。機械オペレーターに高く評価されています。

Isotronic ソフトウェアには、顧客のニーズに合わせて開発された、使いやすくユーザーに配慮したインターフェースが搭載されています。さらに、VialChecker はリモートサポート向けに最適化され、継続的にアップデートとソフトウェア改善が施されます。Valentin Mayer Eichberger 氏は次のように確信しています。「これはダイナミックで持続可能なシステムの基礎です。欠陥分類などの要件の厳しいタスクに機械学習を使用します。大量のデータを処理するためのオンサイトまたはクラウドベースのソリューションや、詳細な分析およびプロセス最適化は、サービス範囲の一部です。

たとえば、欠陥が起きる頻度を分析し、工具の摩耗を監視して警告を発することができます。生産監視のクラウドサービスの範囲は幅広いものです。「生産の終了時には、品質尺度ごとにグラフを計算します。測定システムの受け入れとして、測定精度の認定書を発行できます」

ワクチン容器の生産には、特に厳格な品質要件が課せられます。
ワクチン容器の生産には、特に厳格な品質要件が課せられます。

GigE uEye CP - 驚くほど高速、これまでにない高信頼性、卓越したセンサー

Isotronic