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dezembro 18, 2023

Tecnologia

Set&Sim, um gêmeo digital pragmático para a máquina de inspeção SPINE


O PROCESSO DE INSPEÇÃO AUTOMATIZADA AINDA PRECISA DE PESSOAS

A inspeção automatizada de produtos farmacêuticos é realizada com máquinas de inspeção. Como essas máquinas e tecnologias estão mudando e evoluindo rapidamente, existem muitas abordagens fundamentalmente diferentes. Por exemplo, algumas máquinas utilizam esteiras para manipulação do produto, enquanto outras utilizam vácuo. Várias técnicas de imagem são usadas para inspeção de produtos, muitas vezes técnicas ainda mais avançadas, como imagens em 3D. A maior diferença entre os vários fabricantes está no software e nos algoritmos de imagem, que são quase sempre exclusivas e não têm paralelos entre as diferentes marcas de máquinas. Devido à grande variedade de tecnologias de inspeção, as empresas farmacêuticas também precisam investir em operadores e pessoal de apoio para lidar de forma eficiente com os diferentes processos de inspeção. Infelizmente, as tendências recentes mostram que a indústria farmacêutica está com dificuldades para encontrar e reter novos funcionários com um nível de competências adequado. Na Sensum, propomos, portanto, uma inovação que utiliza uma abordagem pragmática de gêmeos digitais industriais que pode ajudar a fabricação farmacêutica a permanecer ágil nestes tempos altamente dinâmicos.

USO DE GÊMEOS DIGITAIS NA INSPEÇÃO

Os gêmeos digitais são geralmente sistemas virtuais altamente complexos que mapeiam sistemas físicos e podem ser atualizados com dados em tempo real. Eles usam simulações e até aprendizado de máquina para diversas tarefas, como planejamento de processos, otimização ou até solução de problemas. Na nossa inovação Set&Sim, definimos um ambiente virtual de uma ou mais máquinas Sensum para acelerar a configuração da máquina e permitir o monitoramento e avaliação do desempenho da produção. O Set&Sim está diretamente conectado à máquina através de uma conexão Ethernet para trocar todos os dados relevantes, como dados de processo, receitas, calibração e dados de ajuste. Os principais recursos do Set&Sim são:

• O Set&Sim possui aparência visual e todas as funcionalidades do software da máquina física. Mesmo sendo instalado no PC, o Set&Sim proporciona ao usuário uma experiência similar à de estar em uma sala limpa operando a máquina.

• Qualquer receita criada, modificada ou ajustada no Set&Sim é diretamente aplicável na máquina física, sem
qualquer ajuste.

• O Set&Sim fornece recursos de simulação adicionais que simulam a operação da máquina usando dados brutos de imagem da máquina física. As simulações podem ser usadas para treinamento, avaliação de execuções de inspeção anteriores ou até mesmo para prever resultados, como rendimento, de execuções futuras.

• O Set&Sim possui recursos como verificar receitas sem realmente operar a máquina.

Os dados básicos do processo na máquina de inspeção são imagens dos produtos sendo inspecionados. No entanto, máquinas de alta velocidade, como a máquina de inspeção de comprimidos e cápsulas Sensum SPINE, capturam 18 imagens de cada produto a uma taxa de até 200 produtos por segundo, o que significa que a máquina pode capturar até 3.600 imagens em um segundo. Essa quantidade de dados não pode ser transmitida em tempo real usando a infraestrutura de TI convencional na produção farmacêutica. Para aproveitar o Set&Sim ao máximo, precisamos dessas imagens, que obviamente não podem mais ser transmitidas em tempo real. Como podemos usar o Set&Sim então?

 

OPERANDO AMÁQUINA LADO A LADO COM SEU GÊMEO DIGITAL

Na produção farmacêutica atual são alcançados rendimentos extraordinários, e a maioria das máquinas Sensum opera em dois turnos, muitas até em três turnos. O Set&Sim oferece um benefício direto para tarefas como ajustes de sensibilidade de máquinas, retreinamento de máquinas ou criação de receitas de inspeção para um produto completamente novo em produção. Uma aplicação típica do Set&Sim:

1. Aquisição de banco de dados de imagens: para trabalhar de forma eficiente com uma ferramenta digital como o Set&Sim, o gêmeo digital precisa de imagens reais do produto obtidas no sistema de inspeção. A SPINE possui um recurso que pode capturar imagens brutas mesmo que o operador não tenha uma receita para a inspeção. A criação de um banco de dados de várias centenas de imagens pode ser feita em segundos na máquina SPINE.
2. Transferência através de rede padrão: as imagens são então transferidas para o gêmeo digital via Ethernet. Após a transferência das imagens, a máquina de inspeção fica livre para outras atividades. Por exemplo, a máquina pode continuar a inspecionar outros produtos para os quais foram criadas receitas no passado.
3. Verificação de hardware: na próxima etapa, o Set&Sim pode ser usado para avaliar rapidamente a qualidade das imagens capturadas. Embora esse processo seja redundante, já que o operador deveria ter feito isso quando o banco de dados de imagens foi criado, ele pode ser visto como uma verificação adicional de que as configurações mecânicas da máquina estão corretas.
4. Criação automatizada de receitas: com o banco de dados de imagens do novo produto, o Set&Sim pode criar uma nova receita de forma totalmente automática sob a supervisão do usuário. Essa etapa é totalmente automática e não requer conhecimentos adicionais do usuário.
5. Ajuste fino de sensibilidade: a receita criada automaticamente ainda requer ajuste fino de sensibilidade, que é feito pelo usuário com base em seus requisitos de qualidade. As configurações de sensibilidade são aplicadas imediatamente ao banco de dados de imagens, o que nos ajuda a compreender o impacto das alterações nas taxas de rejeição e detecção. A receita pode ser finalizada com verificação em um banco de dados de testes, dando aos especialistas em qualidade a confiança necessária para aprovar e confirmar a receita.
6. Confirmação da receita: o funcionamento da receita é verificado com a simulação, a receita pode ser confirmada pelos usuários e depois carregada na máquina mesmo que ela esteja trabalhando com outro produto. A receita aguarda para ser utilizada até que o operador a carregue a partir do banco de dados de receitas da máquina.
7. Inspeção de produtos farmacêuticos: a inspeção na máquina de inspeção é feita sem nenhuma conversão da receita ou qualquer adaptação, pois o gêmeo digital tinha todas as informações da máquina e estava simulando a máquina.
8. Monitoramento: o Set&Sim também pode ser usado para monitorar o funcionamento contínuo da máquina, monitorar vários parâmetros e ajudar a otimizar receitas existentes.

 

Set&Sim para melhoria imediata na produção

Os gêmeos digitais estão se tornando cada vez mais populares, mas muitos dos gêmeos digitais são produtos complexos. Se você pensar em máquinas de produção farmacêutica, as máquinas de inspeção apresentam mais riscos nas configurações do software, não do hardware. Com o Set&Sim, oferecemos uma abordagem pragmática e inovadora para lidar com os principais riscos, como configuração de receitas e configurações de sensibilidade, em que o Set&Sim não incorre em altos custos de capital ou mão de obra e pode trazer benefícios imediatos para a produção:

1. Maior tempo de atividade e melhor OEE, já que muitos ajustes gerais e ajustes finos de software podem ser feitos fora de linha/“em linha” enquanto a máquina é usada para produção regular.
2. Gestão mais fácil dos riscos comerciais e de qualidade; o ajuste fino da receita é uma tarefa essencial de qualidade, pois visa ajustar a inspeção para que o resultado final atenda ao nível de qualidade de aceitação (Acceptance Quality Level – AQL) para qualidade visual. Ao mesmo tempo, o ajuste fino precisa gerenciar as rejeições, o que pode ser um risco comercial porque se a máquina rejeitar produtos que podem ser aceitos de acordo com o AQL, ela sofrerá uma perda direta de negócios.
3. Capacidade de realizar treinamento fora da sala limpa para diferentes níveis de usuários sem causar paralisação da máquina devido ao treinamento.
4. Menos mão de obra na produção, ou seja, menos tempo na sala limpa para configuração especializada, incluindo a possibilidade de monitoramento em tempo real.
5. Verificação dupla da qualidade das configurações de hardware, verificando a qualidade das imagens capturadas.
6. Possibilidade de validação e confirmação das configurações do software (receita) por diferentes usuários (tecnólogos, garantia de qualidade …).

 

 


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