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diciembre 11, 2023

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Set&Sim, un gemelo digital pragmático para la máquina de inspección SPINE


EL PROCESO DE INSPECCIÓN AUTOMATIZADO AÚN REQUIERE MANO DE OBRA

La inspección automatizada de productos farmacéuticos se lleva a cabo con máquinas de inspección. Debido a que estas máquinas y tecnologías están cambiando y evolucionando rápidamente, existen muchos enfoques fundamentalmente diferentes. Por ejemplo, algunas máquinas utilizan transportadores para la manipulación del producto, mientras que otras utilizan una aspiradora. Se emplean diversas técnicas de imágenes para la inspección de productos, a menudo incluso técnicas más avanzadas, como las imágenes 3D. La principal diferencia entre los distintos fabricantes radica en el software y los algoritmos de imágenes, que casi siempre están patentados y no hay equivalentes entre las diferentes marcas de maquinaria. Debido a la amplia variedad de tecnologías de inspección, las empresas farmacéuticas también necesitan invertir en operadores y personal de apoyo para gestionar de manera eficiente los diferentes procesos de inspección. Desafortunadamente, las tendencias recientes muestran que la industria farmacéutica está luchando por encontrar y retener nuevo personal con el nivel adecuado de habilidades. Por lo tanto, en Sensum proponemos una innovación que utiliza un enfoque pragmático de gemelos digitales industriales que puede ayudar a la producción farmacéutica a mantenerse eficiente en estos tiempos tan dinámicos.

USO DE GEMELOS DIGITALES EN INSPECCIÓN

Los gemelos digitales son, por lo general, sistemas virtuales muy complejos que mapean sistemas físicos y pueden actualizarse con datos en tiempo real. Utilizan simulaciones e incluso aprendizaje automático para diversas tareas, como la planificación de procesos, la optimización o incluso la resolución de problemas. En nuestra innovación Set&Sim, hemos configurado un entorno virtual de una o más máquinas Sensum para acelerar la configuración de la máquina y permitir el seguimiento y la evaluación del rendimiento de la producción. Set&Sim se conecta directamente a la máquina a través de una conexión Ethernet para intercambiar todos los datos relevantes, como datos de proceso, recetas, datos de ajuste y calibración. Las características principales de Set&Sim son:

• Set&Sim dispone de apariencia visual y todas las funcionalidades del software de la máquina física. Aunque esté instalado en un ordenador, Set&Sim ofrece al usuario una experiencia como si estuviera en una sala limpia manejando la máquina.

• Cualquier receta creada, modificada o ajustada en Set&Sim se puede aplicar directamente en la máquina física, sin
ningún ajuste.

• Set&Sim proporciona capacidades de simulación adicionales que simulan el funcionamiento de la máquina utilizando datos de imágenes sin procesar de la máquina física. Las simulaciones se pueden utilizar para la capacitación, evaluación de ejecuciones de inspección anteriores o incluso la predicción de resultados (como el rendimiento) de ejecuciones futuras.

• Set&Sim tiene capacidades tales como la de verificar recetas sin tener que ejecutar la máquina.

 

Los datos básicos del proceso en la máquina de inspección son imágenes de los productos que se inspeccionan. Sin embargo, las máquinas de alta velocidad, como la máquina de inspección de cápsulas y comprimidos Sensum SPINE, toman 18 imágenes de cada producto a una velocidad de hasta 200 productos por segundo, lo que significa que la máquina puede tomar hasta 3600 imágenes en un segundo. Esta cantidad de datos no se puede transmitir en tiempo real utilizando la infraestructura informática convencional en la producción farmacéutica. Para sacarle el máximo partido a Set&Sim, necesitamos estas imágenes que, por supuesto, ya no se pueden transmitir en tiempo real. Entonces, ¿cómo podemos utilizar Set&Sim?

OPERAR LA MÁQUINA DE LA MANO DE SU GEMELO DIGITAL

Hoy en día, la producción farmacéutica alcanza rendimientos extraordinarios. La mayoría de las máquinas Sensum funcionan en operaciones de 2 turnos, muchas incluso en operaciones de 3 turnos. Set&Sim ofrece un beneficio directo para tareas como los ajustes de sensibilidad de la máquina, reentrenamiento de máquinas o creación de recetas de inspección para un producto completamente nuevo en producción. Una aplicación típica de Set&Sim incluye:

1. Adquisición de base de datos de imágenes: Para trabajar eficientemente con una herramienta digital como Set&Sim, el gemelo digital necesita imágenes reales del producto tomadas en el sistema de inspección. SPINE tiene una función que puede capturar imágenes sin procesar incluso si el operador no tiene una receta para la inspección. Se puede crear una base de datos de varios cientos de imágenes en segundos en la máquina SPINE.
2. Transferencia a través de red estándar: Luego, las imágenes se transfieren al gemelo digital a través de Ethernet. Una vez transferidas las imágenes, la máquina de inspección queda libre para otras actividades. Por ejemplo, la máquina puede seguir inspeccionando otros productos para los que se crearon recetas en el pasado.
3. Verificación de hardware: En el siguiente paso, se puede utilizar Set&Sim para evaluar rápidamente la calidad de las imágenes capturadas. Si bien este es un proceso redundante, ya que el operador debería haberlo hecho cuando se creó la base de datos de imágenes, puede verse como una verificación adicional de que la configuración mecánica de la máquina sea correcta.
4. Creación automatizada de recetas: Con la base de datos de imágenes del nuevo producto, Set&Sim puede crear una nueva receta de forma totalmente automática bajo la supervisión del usuario. Este paso es completamente automático y no requiere experiencia adicional por parte del usuario.
5. Ajuste de sensibilidad: La receta creada automáticamente aún requiere un ajuste de sensibilidad efectuado por el usuario en función de sus requisitos de calidad. La configuración de la sensibilidad se aplica inmediatamente a la base de datos de imágenes, lo que nos ayuda a comprender el impacto que tienen los cambios en las tasas de rechazo y detección. La receta se puede finalizar con la verificación en una base de datos de prueba para brindar a los expertos en calidad la confianza para aprobar y confirmar la receta.
6. Confirmación de receta: La operación de la receta se verifica con la simulación, los usuarios pueden confirmar la receta y luego cargarla en la máquina incluso si la máquina está trabajando actualmente con otro producto. La receta espera para ser utilizada hasta que el operador la carga desde la base de datos de recetas de la máquina.
7. Inspección de productos farmacéuticos: La inspección en la máquina de inspección se realiza sin ninguna conversión de la receta ni adaptación, ya que el gemelo digital cuenta con toda la información de la máquina y la simula.
8. Supervisión: Set&Sim también se puede utilizar para controlar el funcionamiento continuo de la máquina, monitorizar varios parámetros y ayudar a optimizar las recetas existentes.

Set&Sim para una mejora inmediata en la producción

Los gemelos digitales son cada vez más populares, pero muchos de ellos son productos complejos. Si piensa en las máquinas de producción farmacéutica, las máquinas de inspección tienen más riesgos en la configuración del software, pero no en el hardware. Con Set&Sim, ofrecemos un enfoque pragmático e innovador para abordar riesgos importantes como la configuración de recetas y los ajustes de sensibilidad, donde Set&Sim no incurre en altos costes de capital o mano de obra y puede aportar beneficios inmediatos a la producción:

1. Mayor tiempo de actividad y mejor eficiencia operativa (OEE), ya que muchos ajustes y configuraciones del software se pueden realizar fuera de línea/«atline» mientras la máquina se utiliza para la producción regular.
2. Gestión más sencilla de la calidad y los riesgos empresariales. El ajuste de la receta es una tarea fundamental para la calidad, ya que tiene como objetivo ajustar la inspección para que el resultado final cumpla con el AQL (Nivel de calidad de aceptación) para la calidad visual. Al mismo tiempo, es necesario realizar ajustes para gestionar los rechazos, lo cual puede suponer un riesgo comercial porque, si la máquina rechaza productos aceptables según el AQL, el negocio sufre una pérdida directa.
3. Capacidad para realizar formación fuera de la sala limpia para diferentes niveles de usuarios sin resultar en tiempo de inactividad de la máquina debido a esta formación.
4. Menos mano de obra en producción, es decir, menos tiempo en la sala blanca para la configuración experta, incluida la posibilidad de monitoreo en tiempo real.
5. Doble verificación de la calidad de la configuración del hardware comprobando la calidad de las imágenes capturadas.
6. Posibilidad de validación y confirmación de la configuración del software (receta) por parte de diferentes usuarios (tecnólogos, personal de calidad, etc.).

 

 

 


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