Контроль дефектов на ампулах в блистере компьютерным зрением

ML Sense автоматизирует контроль ампул в блистере на фармацевтическом производстве. Система проверяет наличие и правильность укладки ампул, обнаруживает видимые повреждения стекла, сколы, трещины и дефекты запайки. При обнаружении брака передаёт сигнал оператору или оборудованию для отбраковки.

Контроль выполняется непосредственно на упаковочной линии, без ручного осмотра каждого блистера. Перечень обнаруживаемых дефектов и минимальные размеры повреждений определяем по результатам испытаний на образцах заказчика.

Автоматический контроль ампул в блистере охватывает следующие параметры:

Контроль механических включений внутри препарата — отдельная задача. Частицы стекла, волокна фильтров, нерастворившиеся частицы порошка и другие загрязнения обычно проверяют до укладки ампул в блистер. Для этого могут потребоваться специальная подсветка, вращение ампулы и анализ последовательности изображений. Камера над упаковочной линией не заменяет такую инспекцию.

Компьютерное зрение - это технология, которая позволяет компьютеру «видеть» объекты и анализировать их в реальном времени. Камеры снимают блистер при прохождении контрольной зоны. ML Sense определяет границы ампул, проверяет их количество, положение и видимые участки стекла. Система сравнивает обнаруженные признаки с установленными критериями качества и выявляет отклонения. Для разных задач применяются алгоритмы компьютерного зрения, в том числе нейросети.

Например, система может обнаружить отсутствие кончика ампулы по изменению её контура, а трещину — по характерным линиям и изменениям отражения света. Для каждой группы дефектов подбирают свои условия съёмки и критерии распознавания.

При выявлении отклонения ML Sense сохраняет изображение и тип дефекта, после чего передаёт сигнал на отбраковку блистера или уведомление оператору.

Поэтому на фармпроизводстве важен автоматический контроль ампул лекарственных препаратов до того, как блистер уйдет дальше по линии.

Для стерильных инъекционных препаратов предусматривается индивидуальный контроль наполненных контейнеров на загрязнения и другие дефекты. Контроль уже сформированных блистеров дополняет эту проверку.

Ампула изготовлена из прозрачного стекла, которое отражает и преломляет свет. Дополнительные отражения создаёт пластиковый блистер. Поэтому возможность обнаружения дефекта зависит не только от разрешения камеры, но и от расположения ампулы, формы упаковки и освещения.

Основные ограничения:

Если блистер закрыт непрозрачной плёнкой, оптический контроль содержимого ампул через неё невозможен. Поэтому место установки камер выбирают с учётом этапов формирования, наполнения и закрытия упаковки.

Автоматизация позволяет проверять каждый блистер по установленным критериям и быстрее обнаруживать повреждения и ошибки упаковки.

Для фармацевтического производства недостаточно проверить нейросеть на наборе фотографий. Необходимо подтвердить способность системы обнаруживать заданные дефекты в условиях реальной линии.

При испытаниях оцениваем:

• долю обнаруженных дефектов — отдельно по трещинам, сколам, отсутствующим ампулам и другим типам брака;
• долю ложных срабатываний, при которых система отклоняет качественную упаковку;
• обнаружение пограничных дефектов минимально допустимого размера;
• стабильность контроля при рабочей скорости линии, смене партий, колебаниях положения ампул и изменении условий съёмки.

Испытания проводим на образцах заказчика, включая исправные, дефектные и спорные ампулы. По результатам определяем достижимую точность, ограничения и критерии приёмки системы.

При применении системы для регламентированного контроля лекарственных препаратов её работу необходимо валидировать по требованиям GMP и внутренним процедурам фармацевтического предприятия. В частности, проверять обнаружение известных дефектов на контрольных образцах и сохранять результаты инспекции.

Цена зависит от задачи. Обычно она складывается из таких частей:

• оборудование: камеры и освещение;
• обучение нейросети находить дефекты и проверка алгоритмов на образцах заказчика;
• внедрение и пусконаладочные работы;
• лицензия на ПО.

На стоимость также влияют количество контролируемых типов дефектов, требуемая чувствительность, число камер и скорость упаковочной линии. Итоговая стоимость начинается от 1 млн рублей.