Spritzen, Vials, Ampullen und Tabletten zählen: Belegung in Tray, Magazin, Box und Beutel ohne Messwert prüfen

Wer in der Pharmaverpackung heute von Hand zählt, beantwortet eine Frage ohne Maßeinheit: Stimmt die Zahl? Ob alle Spritzen im Tray stecken, ob ein Magazin die volle Zahl Ampullen trägt oder ob im Beutel genau die Sollzahl Tabletten liegt, hängt weder an einer Toleranz noch an der Variante. Es hängt am Ergebnis einer Zählung. Dieser Beitrag geht die Träger durch, an denen in dokumentierten Anfragen, Konzepten, Tests und Angeboten gezählt werden soll: Tray, Box, Kassette, Magazin, Beutel und Probefläschchen. Keine dieser Anfragen beschreibt eine Prüfung, die bereits in Betrieb ist.

Wichtige Punkte im Überblick

Eine Zählung fasst vier Fragen ohne Messwert zusammen: jeder Platz belegt, keiner doppelt belegt, nichts obenauf, Sollzahl erreicht, und bekannte Varianten wie mehrere Vialgrößen oder Tablettenfarben ändern daran nichts, solange nicht entschieden werden soll, welche Farbe an welchem Platz liegt.
Ein Spritzentray mit einem leeren Platz und einer zusätzlichen Spritze obenauf ergibt rechnerisch dieselbe Summe wie ein vollständiges Tray, deshalb wird jeder Platz als eigener Prüfbereich angelegt und die Fläche über den Plätzen getrennt bewertet.
Mehrere Hundert Ampullen in einem Magazin liegen rechnerisch über den 200 Objekten eines einzelnen AI-Count-Werkzeugs, was für die All-in-One Kamera mit Blob-Zählung über das ganze Bild spricht, und ob jede dicht stehende Ampulle als eigene Fläche erscheint, soll ein Machbarkeitsnachweis an vollen Magazinen jeder Füllgröße zeigen.
Die Leerkontrolle nach dem Entleeren ist keine Zählung mit dem Ergebnis null, denn sie muss alles melden, was nicht zum Tray gehört, auch ein umgefallenes Vial oder ein Glasstück, ohne Stege und Mulden als Rest zu werten, und deshalb laufen Zählung und Leerkontrolle am AI Vision-Sensor der Modellreihe IV4 als getrennte Programme mit eigenen Referenzen.
Die Störgrößen, die die Anfragen selbst nennen, sind fast alle Fragen von Beleuchtung und Aufbau: Flüssigkeit auf der Kappe, Braunglas vor dunklem Untergrund, Glanz auf Trays und Folien sowie zwei Lagen in einer Kiste, bei denen die obere Lage die untere verdeckt und vor dem Auflegen oder aus einer anderen Richtung geprüft werden muss.

Die Zahl ist die Prüfung: wann Zählen ohne Maß und ohne Typ genügt

Eine Zählung ist die knappste Form der Vollständigkeitsprüfung. Sie fasst vier Fragen zusammen. Ist jeder Platz belegt? Ist keiner doppelt belegt? Liegt nichts obenauf? Ist die Sollzahl erreicht? Für keine davon braucht es einen Messwert. Wie hoch ein Stopfen sitzt oder ob eine Spritze einen Zehntelmillimeter zu weit herausragt, klärt die dimensionelle Inline-Prüfung, und ob ein vorhandenes Vial einen Riss hat, ist eine Defektfrage.

Auch die Variante bleibt außen vor, solange sie bekannt ist. Mehrere Vialgrößen oder Tablettenfarben ändern nichts daran, dass am Ende eine Zahl steht. Soll beim Zählen zusätzlich entschieden werden, welche Farbe an welchem Platz liegt, wird daraus eine Typentscheidung, und die gehört zur Verwechslungssicherung.

Für die Auslegung ergeben sich zwei Geräteklassen. Die All-in-One Kamera mit integrierter AI der Modellreihe VS zählt mit ihrem Blob-Werkzeug zusammenhängende Flächen im Bild und liefert zu jeder Fläche die Größe und den Schwerpunkt. Der AI Vision-Sensor der Modellreihe IV4 zählt mit dem Werkzeug AI Count bis zu 200 Objekte je Werkzeug, und ein Programm darf bis zu 16 AI-Count-Werkzeuge enthalten. Welche Klasse passt, entscheiden vor allem die Sollzahl und die Größe des Trägers.

Spritzen im Tray, Vials in der Box, Chips auf der Kassette: jeder Platz belegt, nichts obenauf

In einer frühen Anfrage geht es um ein Tray, das je nach Format rund zwanzig Spritzen aufnimmt. Das Sichtfeld liegt damit bei mehreren Hundert Millimetern. Gewünscht ist nicht nur eine Gesamtzahl, sondern ein Ergebnis je Spritze. Zusätzlich soll die Prüfung erkennen, ob etwas auf dem Tray liegt, das dort nicht hingehört, eine ganze Spritze oder ein Stück davon.

Beide Wünsche haben einen gemeinsamen Grund. Rechnerisch ergibt ein Tray mit einem leeren Platz und einer zusätzlichen Spritze obenauf dieselbe Summe wie ein vollständiges Tray. Ein Zähler über das ganze Bild würde beide als richtig melden. Erst wenn jeder Platz als eigener Prüfbereich angelegt ist und die Fläche über den Plätzen getrennt bewertet wird, zeigt das Ergebnis, welcher Platz leer ist und ob etwas darüber liegt.

Anders liegt die Aufgabe, wenn die Einheiten keinen festen Platz haben. Bei einem Hersteller rezeptfreier Arzneimittel liegen Spritzen lose in Boxen. Gewünscht waren zunächst mehrere Sensoren, nach der Beratung sind zwei eingeplant, dazu kommt der Wunsch, das Prüfbild zu sehen. Ohne feste Plätze gibt es kein Ergebnis je Platz, nur eine Aussage je Box, und in der Box gibt es tote Winkel. Ob jede Spritze im Bild erscheint, ist eine Frage an den Test mit befüllten Boxen. In einer weiteren frühen Anfrage soll erkannt werden, ob Vials in einer Kunststoffbox liegen; ob dafür überhaupt ein Bild nötig ist, lässt die Anfrage offen.

Feste Plätze hat dagegen eine Kassette mit Sensorchips für ein Diagnostikgerät. Angefragt ist eine Prüfung, die an jedem Platz meldet, ob ein Chip da ist oder fehlt; das Budget dafür wird derzeit eingeholt. Die Stückzahlen sind groß, die Frage je Platz bleibt einfach: Chip oder kein Chip.

Hunderte Ampullen im Magazin: ein Bild statt Zählen von Hand

In einem Konzept trägt ein Magazin mehrere Hundert Ampullen in mehreren Füllgrößen, aus Klarglas oder aus Braunglas. Heute wird es von Hand gezählt. Künftig soll das ganze Magazin in einem Bild erfasst werden, ohne die Ampullen zu vereinzeln, und zwar an einem Tischaufbau. Am Anfang soll ein Machbarkeitsnachweis stehen.

Rechnerisch liegt die Zahl über den 200 Objekten, die ein einzelnes AI-Count-Werkzeug zählt. Das spricht für die All-in-One Kamera mit Blob-Zählung über das ganze Bild. Ob Auflösung und Sichtfeld reichen, damit jede Ampulle als eigene Fläche erscheint, steht nicht im Datenblatt. Die Ampullen stehen dicht an dicht, und zwei Köpfe, die im Bild zu einer Fläche verschmelzen, zählen als eine. Diese Frage beantwortet der Machbarkeitsnachweis an einem vollen Magazin jeder Füllgröße.

Tabletten im Beutel und Pellets im Probefläschchen: kleine Sollzahlen ohne Spielraum

Kleine Sollzahlen verzeihen nichts. Liegen rund zwei Dutzend Tabletten im Beutel, ist eine Tablette zu wenig bereits ein Fehler, und es gibt keinen Bereich, in dem das Ergebnis noch gut ist. Angeboten ist eine solche Prüfung für Beutel, in denen eine feste Zahl Tabletten in einer Lage liegt, nicht gestapelt. Die Tabletten kommen in mehreren Farben vor, gezählt werden soll unabhängig davon. Für die Beleuchtung stehen zwei Wege im Angebot: Durchlicht von hinten, das die Tabletten als Schatten zeigt und damit die Farbe ausblendet, oder Auflicht von vorn. Mit einer Sollzahl in dieser Größenordnung liegt die Aufgabe weit unter der Grenze des Vision-Sensors.

Noch kleiner ist die Zahl in einer Diagnostikfertigung, aus der eine frühe Anfrage stammt. In jedes Probefläschchen sollen einige wenige Pellets dosiert werden. Geprüft wird heute erst ein späterer Prozessschritt, die Dosierung selbst nicht. Eine falsche Pelletzahl zeigt sich so höchstens indirekt und spät. Eine Zählung direkt nach dem Dosieren würde die Frage dort stellen, wo sie entsteht. Ob die Pellets im Fläschchen von oben alle sichtbar sind oder sich gegenseitig verdecken, ist die erste Testfrage.

Das leere Tray nach dem Entleeren: die andere Seite der Vollständigkeit

In einer frühen Anfrage werden Vials in einem Tray gezählt, bevor es entleert wird. Nach dem Entleeren soll dieselbe Station bestätigen, dass kein Vial zurückgeblieben ist. Das Tray trägt Vials in mehreren Größen mit Kappen in mehreren Farben. Für einen Durchlauf steht knapp eine Minute zur Verfügung, die Kamera soll davon nur etwa eine Sekunde beanspruchen.

Die Leerkontrolle ist keine Zählung mit dem Ergebnis null. Beim vollen Tray sucht die Auswertung nach Vials, die sie kennt. Beim leeren Tray muss sie alles melden, was nicht zum Tray gehört, auch ein umgefallenes Vial, eine lose Kappe oder ein Glasstück. Die Stege und Mulden des Trays dürfen dabei nicht als Rest zählen. Deshalb sind Zählung und Leerkontrolle zwei Auswertungen mit eigenen Referenzen, auch wenn sie an derselben Station und mit derselben Kamera stattfinden. Am Vision-Sensor stehen dafür bis zu 32 Programme im Gerät zur Verfügung, zwischen denen die Steuerung umschalten kann.

Flüssigkeit auf dem Deckel, Braunglas, zwei Lagen: was eine Zählung stört

Die Anfragen nennen die Störgrößen selbst, und fast alle sind Fragen der Beleuchtung und des Aufbaus.

Flüssigkeit auf der Kappe. Beim Vial-Tray muss die Zählung auch dann stimmen, wenn Produktflüssigkeit auf den Kappen steht. Ein Flüssigkeitsfilm verändert Glanz und Farbe der Kappe. Wer auf der All-in-One Kamera mit Farbextraktion vorverarbeitet, sollte wissen, dass eine Änderung des Weißabgleichs die Farbextraktion verändert, und das Programm danach erneut prüfen.

Braunglas und dunkler Hintergrund. Im Ampullen-Magazin trifft Braunglas auf einen dunklen Untergrund. Das Glas gibt wenig Kontrast, und ob Durchlicht oder Auflicht die Ampullenköpfe besser trennt, zeigt nur der Versuch mit beiden Glasfarben.

Zwei Lagen. In einer Anfrage liegen Kleinpackungen in zwei Lagen in einer Kiste, in mehreren Formaten und mit rund anderthalb Sekunden je Kiste. Von oben verdeckt die obere Lage die untere. Ein einzelnes Bild von oben kann nur zählen, was es sieht, und eine Lücke in der unteren Lage bleibt ihm verborgen. Die Auslegung muss deshalb klären, ob vor dem Auflegen der zweiten Lage geprüft wird oder aus einer anderen Richtung.

Glanz. Glänzende Trays und Folien erzeugen Reflexe, die als zusätzliche Objekte erscheinen können. LumiTrax erzeugt je nach Kameratyp ein Texturbild ohne Glanzeffekte. Ob das an einer bestimmten Verpackung trägt, bleibt eine Testfrage.

Wo Einheiten nicht in einem Träger liegen, sondern einzeln an einer Stelle vorbeilaufen, etwa ausgeworfene Tabletten an einer Rutsche, ist eher ein einzelnes Sensorsignal gefragt, und das behandelt der Beitrag zu Lichtleiter- und Lasersensoren.

Häufige Fragen

F Warum reicht eine Gesamtzahl im Spritzentray nicht aus?

Weil ein leerer Platz und eine zusätzliche Spritze obenauf rechnerisch dieselbe Summe ergeben wie ein vollständiges Tray. Ein Ergebnis je Platz zeigt, welcher Platz leer ist. Eine getrennte Bewertung der Fläche über den Plätzen zeigt, ob etwas darüber liegt.

F Ist Zählen mit mehreren Farbvarianten noch eine Vollständigkeitsprüfung?

Ja, solange nur die Zahl gefragt ist und die Varianten bekannt sind. Tabletten in mehreren Farben oder Vials mit unterschiedlichen Kappen werden dann einfach gezählt. Soll zusätzlich entschieden werden, welche Farbe an welchem Platz liegt, ist das eine Typentscheidung.

F Wie prüft man, ob ein Tray nach dem Entleeren wirklich leer ist?

Mit einer eigenen Auswertung, die alles meldet, was nicht zum Tray gehört, und die Stege und Mulden des Trays als Referenz kennt. Das ist mehr als eine Zählung mit dem Ergebnis null. Zählung und Leerkontrolle lassen sich an derselben Station als getrennte Programme anlegen.

F Kann eine Kamera von oben zwei Lagen in einer Kiste zählen?

Nur die obere Lage, denn sie verdeckt die untere. Eine Lücke unten bleibt im Bild von oben unsichtbar. Die Auslegung klärt deshalb, ob vor dem Auflegen der zweiten Lage geprüft wird oder aus einer anderen Richtung.

F Was stört die Zählung von Ampullen aus Braunglas?

Braunglas gibt vor einem dunklen Untergrund wenig Kontrast, und dicht stehende Ampullen können im Bild zu einer Fläche verschmelzen. Ob Durchlicht oder Auflicht die Köpfe sauber trennt, zeigt ein Versuch mit vollen Magazinen beider Glasfarben.

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