创新性的质量检查解决方案加快了多腔袋的目视检查速度，并使目视检查技术更加可靠——图像处理技术是目视检查中非常先进的质量控制技术，但是任何想要实现输液袋（简称IV袋）自动化检查的企业都必须克服特殊的挑战。经过深思熟虑设计的硬件和软件技术解决方案能够使输液袋生产厂家的废品率降到1%以下。

文/ Florian Krickl

利用摄像机来采集输液袋的数据，以及检查多腔袋上的文字印刷质量

B.Braun公司是一家制药和医疗用品公司，而Vitronic公司是一家工业图像处理技术公司，这两家公司已经合作了25年。大约10年前，Vitronic公司在其总部所在地Melsungen市开始了针对IV袋的第一个光学质量检测项目。最近，双方开展的合作项目是人工营养液用多腔袋的质量检测。该项目始于2018年秋季，自项目实施开始就为项目参加者带来了许多挑战。“我们面临的挑战主要是在多腔袋凹凸不平的很小的面积上印刷多种语言的小字体文字。” Vitronic公司总部的运行工程师Lutz Reinbold先生说。

一项可靠性研究报告表明：迄今为止，在用的多腔袋测试系统已经在检测分辨率和数据校准方面达到了极限，无法满足更进一步的要求。“当使用的字体较少时，测试系统很难可靠地在指定位置找到这些文字。因此，尽管这些多腔袋是完全合格的产品，但也会被当作废品挑选出来。”Vitronic公司医疗保健品副主管Frank Fohler先生解释说。Vitronic公司面临的另一个挑战就是多腔袋的尺寸很小以及表面凹凸不平。这就要求采用铜版印刷或者锌版印刷技术来印刷这些文字和符号。

自主学习确定位置

市场上有一种机器学习方案可以“教会”检测系统直接从PDF格式文件或者标准样本中识别文字。这种经过改进优化的Symbol Verification II版检测方法可以在多腔袋的检验过程中用来校正图像符号和文字，然后将其转化为统计技术所需的信息。最后将机器学习获取的信息与规定的质量保证极限值进行比较，评估所检测的多腔袋的质量。

这种方案可以补偿所有的凹凸变形和起伏不平，而且能够可靠地检查多腔袋上印刷的字符。 “这种自动化技术的另一个优点是工作效率更高；因为更快的机器学习方法缩短了整个过程的停机时间。” Frank Fohler先生说。

按照优先等级分类

由于印刷的文字符号通常无法完全地印制到多腔袋上，因此，B.Braun公司决定将多腔袋上的文字符号分为3个优先级。Frank Fohler说：“文字符号数量多的部位的优先级最高。在这一部位中不允许丢失或者缺少任何一个文字和符号。其他印刷区域中的误差率允许高一些。采用这种优先级分类方法进一步减少了多腔袋的废品率。”

使多腔袋质量检查变得更加困难的原因是需要对文字进行多种语言印刷。“由于立法机关的监管规定，多腔袋上有时必须印刷3种不同的语言文字。这就意味着本来就不大的可用空间需要容纳3倍的文字。” Lutz Reinbold先生说。目前这一领域中31系列百万像素的相机提供的是当前能够达到的最高分辨率。

最终，Frank Fohler先生和他领导的团队依靠正确的软件和硬件技术确定了可以采用的传感器技术。评估软件也能够可靠地检查所谓的“柔性”多腔袋的印刷质量。这一技术方法是Vitronic公司开发的Vitronic Workframe（虚拟工具箱）中的一个组成部分。整个虚拟工具箱包括了各种不同的工具，如代码或者OCR字符的读取工具。公司会根据具体用户的特殊要求将这些工具组合起来供用户使用。“这时就少了‘不平处的小字体识别补偿’的功能；我们需要根据实际情况重新编写这一补偿程序。” Frank Fohler先生说。

整个检验系统由软件和计算机等硬件组成

无缝追溯

在B.Braun公司领导的项目中，Vitronic公司的研发团队是由来自其产品开发、设计、生产和技术文档处理等部门的人员组成的。通常情况下，技术文档部门的人员都是按照药品生产质量管理规范（GMP）来出具生产线上测试设备的安装、功能和性能等资质证明文件。“毕竟用户从我们这里购买的是完整的系统解决方案。” Frank Fohler先生说。这意味着除了软件解决方案之外，还包括像计算机、摄像机和电气柜之类的硬件，以及设计文件和从设计文件中派生出来的测试技术规范等。在设备安装调试和认证测试之前，运行工程师Lutz Reinbold先生还需要多次来到Vitronic公司总部。在将现有的测试系统更换成新的系统之后，Melsungen市的设备才开始联合评审并在检验合格后投入生产运行。“目前我们每小时能够生产620个多腔袋，但我们正计划将产能提高到每小时800个。在采用了新的检测技术方案后，多腔袋的废品率已经降到了不足1%。” Lutz Reinbold先生强调。