Un’azienda tecnologica indiana, specializzata nella progettazione, nello sviluppo e nella produzione di soluzioni di automazione su misura per l’industria farmaceutica, ha affrontato la sfida di sviluppare un sistema di ispezione visiva in real-time per il controllo qualità del confezionamento farmaceutico, come parte di un progetto per un cliente. Questo sistema verifica sia la corretta forma sia l’integrità dei tappi di alluminio che sigillano le fiale di iniezione medica, contenenti una membrana in gomma per l’estrazione del contenuto liquido tramite siringa.
La soluzione consiste in un PC desktop convenzionale con processore i7 e 32 GB di RAM, collegato a due telecamere tramite cavo LAN ed Ethernet classico. Queste telecamere forniscono le immagini per l’ispezione visiva dei contenitori farmaceutici sul sistema di trasporto e verificano eventuali danni o difetti estetici sui tappi, come piegature, crepe, macchie o rughe. I dati delle immagini vengono elaborati con il software FabImage Studio 5.3 Professional. L’ultimo compito era stabilire un trasferimento di dati efficiente e affidabile in real-time tra il sistema PC basato su Ethernet e il PLC Siemens S7 tramite PROFINET IO, affinché il PLC potesse avviare l’espulsione delle fiale difettose. Questa fase ha presentato diverse sfide.
Integrazione facilitata con cifX
Per colmare il divario tra l’elaborazione delle immagini e il livello di campo, sono intervenuti gli esperti di comunicazione di Hilscher India. Con le schede PC cifX, disponibili in tutti i formati standard, Hilscher offre una gamma ideale per integrare in modo rapido e semplice dispositivi e sistemi basati su PC negli ambienti automatizzati.
Alla fine, il cliente ha optato per la scheda PCI Express CIFX 50E-RE, basata sul SoC netX 100 di Hilscher, che può funzionare sia come master sia come slave. La capacità multiprotocollo della scheda consente la comunicazione industriale su tutti i principali sistemi Ethernet Real-Time (RTE) e bus di campo. Il protocollo può essere cambiato semplicemente ricaricando il firmware. Un vantaggio particolare nell’integrazione della scheda PC Hilscher con il software di ispezione FabImage è stato che la libreria di FabImage conteneva già funzioni e API completamente sviluppate per cifX e PROFINET, il che ha permesso di ridurre al minimo lo sforzo di integrazione.
Miglioramento dell’elaborazione dei dati e della precisione durante l’ispezione
Una delle maggiori sfide nell’elaborazione dei dati IO è stata rappresentata dalle limitazioni specifiche del software FabImage nella gestione di dati di diversi tipi e dimensioni. I parametri dovevano essere visualizzati con configurazioni di byte specifiche, come 2 byte per un intero a 16 bit o 4 byte per valori in virgola mobile. Questo ha richiesto la definizione di dimensioni IO diverse per ogni parametro di ispezione, causando incoerenze negli aggiornamenti in tempo reale e, occasionalmente, causando l’indisponibilità di set di dati di ispezione.
Grazie all’integrazione della scheda PC CIFX 50E-RE, i requisiti IO sono stati definiti e parametrizzati in modo sistematico, riducendo drasticamente la perdita di dati. Gli ingressi e le uscite modulari della scheda hanno permesso una configurazione flessibile, migliorando le prestazioni del trasferimento dati e garantendo risultati di ispezione accurati.
Risultati e piani futuri
Grazie all’integrazione semplice di hardware e software della scheda PC cifX, sono bastati solo due mesi dall’inizio del progetto, a febbraio 2024, per introdurre il sistema di ispezione in operatività regolare. Con una capacità di 600 fiale di iniezione al minuto, il sistema offre agli utenti del settore farmaceutico un grande potenziale per aumentare la produttività e l’efficienza del controllo qualità. La soluzione si distingue anche per la massima affidabilità e precisione, caratteristiche fondamentali nell’industria farmaceutica, dove la sicurezza e la qualità del prodotto sono requisiti rigorosi.
Grazie all’implementazione rapida e ai notevoli vantaggi per l’utente finale, lo specialista indiano di automazione intende integrare il sistema in altri ambienti RTE.
Vantaggi delle schede PC cifX per le aziende di automazione:
- Integrazione minima grazie a interfacce e driver standardizzati
- Capacità multiprotocollo per una massima flessibilità
- Opzioni hardware versatili per ogni caso d’uso
ConsorzioPI-Italia 
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