Unser Team in Indien

Ein indisches Technologieunternehmen – spezialisiert auf die Konstruktion, Entwicklung und Herstellung von maßgeschneiderten Automatisierungslösungen für die Pharmaindustrie – sah sich im Rahmen eines Kundenprojektes mit der Herausforderung konfrontiert, ein echtzeitfähiges visuelles Inspektionssystem für die Qualitätssicherung pharmazeutischer Verpackungen zu entwickeln. Dieses überprüft sowohl die korrekte Form als auch die Unversehrtheit von Aluminium-Verschlusskappen medizinischer Injektionsfläschchen, die eine Gummimembran zur Entnahme flüssiger Inhaltsstoffe per Spritze enthalten.

Der Lösungsaufbau besteht aus einem herkömmlichen Desktop-PC mit i7-Prozessor und 32 GB RAM, der per LAN-Kabel und über klassisches Ethernet mit zwei Kameras verbunden ist. Diese liefern die Bilder für die visuelle Inspektion der pharmazeutischen Behälter auf dem Fördersystem und untersuchen die Deckel auf Beschädigungen oder kosmetische Abweichungen wie Biegungen, Risse, Flecken oder Falten. Die umfassenden Bilddaten werden schließlich über die Software FabImage Studio 5.3 Professional verarbeitet. Von diesem Ethernet-basierten PC-System aus galt es schließlich, eine effiziente und zuverlässige Echtzeit-Datenübertragung über PROFINET IO zur Siemens S7 SPS herzustellen, damit diese die Ausschleusung fehlerhafter Injektionsfläschchen veranlassen kann. Dies brachte diverse Herausforderungen für das Pharmaunternehmen aus Indien mit sich.

Die Herausforderung: Zugriff auf historische Prozessdaten

Das Kerngeschäft eines Kunden von Hilscher umfasst Produkte und technische Dienstleistungen für eine breite Palette von Industrie-, Handels- und Kundenmärkten, darunter die pharmazeutische und chemische Industrie. Das Prozessleitsystem (PLS) dieses Kunden ist ein wichtiger Bestandteil vieler pharmazeutischer oder chemischer Produktionsanlagen. Solche PLS-Systeme bestehen aus zwei Hauptkomponenten:

-> Software zur Visualisierung, Überwachung und Steuerung von chemischen Prozessen  
-> Die Steuerung, welche die Prozess-Skids direkt ansteuert und den Zugriff auf die internen Prozessdaten ermöglicht

Ein wesentliches Merkmal des Prozessleitsystems ist der Zugriff auf historische Prozessdaten, die es den Betreibern von Chemieanlagen ermöglichen, automatisch signierte Chargenberichte zu erstellen. Diese Berichte sind für die Qualitätssicherung von entscheidender Bedeutung, um die hohen Anforderungen der Kunden zu erfüllen. Da dieses Feature den Zugriff auf Prozessdaten wie Temperatur oder Druck während bestimmter Phasen des Herstellungsprozesses erfordert, hängen Umfang und Komplexität der PLS-Integration stark von den Kundenanforderungen ab.

Übersetzer zwischen PLS und Prozess-Skids

In einem spezifischen Anwendungsfall plante ein biopharmazeutisches Unternehmen aus Indien, das angesprochene PLS zur Steuerung verschiedener unabhängiger Prozess-Skids von mehreren Herstellern einsetzen. Die Prozess-Skids verwendeten jedoch PROFINET IO als Kommunikationsprotokoll, während das PLS auf Ethernet/IP basiert. Der Kunde von Hilscher stand damit vor der Aufgabe, zwischen diesen beiden Gerätetypen übersetzen zu müssen.

Einfache Integration mit cifX

Um die anspruchsvolle Schnittstelle zwischen der Bilddatenverarbeitung und der Feldebene zu schließen, wurden schließlich die Kommunikationsexperten und -expertinnen von Hilscher India hinzugezogen. Denn mit den cifX-PC-Karten, die in allen gängigen Formfaktor verfügbar sind, bietet Hilscher das ideale Portfolio, um PC-basierte Geräte und Systeme einfach und schnell in automatisierte Umgebungen zu integrieren.

Schließlich entschied sich der Kunde für die PCI-Express-Karte CIFX 50E-RE, die auf Hilschers netX100-SoC basiert und sowohl als Master oder Slave fungieren kann. Die Multiprotokollfähigkeit der PC-Karte ermöglicht die industrielle Kommunikation über alle gängigen Real-Time-Ethernet(RTE)- sowie Feldbus-Systeme. Der Protokollwechsel erfolgt dabei durch einfaches Umladen der Firmware. Ein besonderer Pluspunkt für die Integration mit der oben beschriebenen Inspektionssoftware war, dass in der FabImage Library bereits fertig entwickelte Funktionen und APIs für cifX und PROFINET hinterlegt waren. Der Integrationsaufwand reduzierte sich somit auf ein Minimum.