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冷知识:疫苗是如何用“灯”来质检的?

2021-07-15 15:21
来源: 特大号

这两天被一则新闻刷了屏

国内新冠疫苗的注射量

已经超过10亿剂次

冷知识:疫苗是如何用“灯”来质检的?

【图片来源:新华社微信公众号】

10亿剂次是什么概念呢

目前全球总接种数是25亿剂次

而中国占了40%!

这是无数人共同努力的结果

其中疫苗的规模化生产功不可没

每支疫苗诞生的背后

都要经历复杂而严密的流程

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其中,质检是非常重要的环节

除了产线上的各种检测

还会在实验室进严格的人工抽检

最后经过中国食品药品检定研究院

为期约3周的抽检

确认合格后才能发出

质检流程层层把关

保证了疫苗「万无一失」

今天,我们就来深度扒一扒

与大规模生产最为相关的质检环节

【灯检】

什么是“灯检”呢?

疫苗原液经稀释配比后

会被灌装到安瓿瓶或西林瓶中

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在制瓶、洗瓶和灌装过程中

有可能混入玻璃、纤毛、金属屑等

造成药物污染

轻则造成药效降低,重则酿成医疗事故

因此,在灌装完成后

要确保每瓶疫苗都“没有”杂质

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检验药剂中杂质的方法

最常用的就是灯检法

就是让“眼神儿”好的操作员

在背光灯的照射下

用肉眼来看药瓶里有没有杂质

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而且,你懂得

药瓶里杂质,要晃一晃才容易看到

所以,灯检员往往是要这样的

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更“要命”的是

其他环节通常只需要“抽检”

而灯检环节,必须“全检”

一瓶也不能放过!

因此,对于质检员来说

这是一项繁重且不容出错的工作

熟练工每分钟可检验几十瓶

一天下来

眼也看花了,胳膊也晃酸了

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当下,疫苗需求量巨大

据预测,要满足每年4-5亿人的接种需求

疫苗的年产量要达到8~10亿支

万万没想到,杂质“灯检”环节

竟然会成了一个小瓶颈

于是,代替人工灯检的

智能化灯检机

被投入到疫苗生产中

什么是智能灯检机

智能灯检机

就是用自动化的手段

让机器灯检来代替人工灯检

检测质量和效率可大大提高

先看完整的灯检流程图

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完整的灯检流程分五步

①进瓶

②外观检测

③旋瓶

④旋瓶急停

⑤内容检测

⑥出瓶

说得通俗一点

就是机械臂拿着瓶子

在工业相机前晃一晃

相机根据拍摄的照片

快速检测出结果

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看着挺简单

但实操时有两个难点

?

如何拍到清晰的照片
这可是视觉检测的基础

药瓶并不是静静滴等着被拍

它一直都在“动”

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首先整个产线在动

持续的进瓶和出瓶

真实的灯检机俯视图是这样的

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每个瓶子

除了会跟随产线一起“公转”

还要在被工业相机拍照前

都要来一番“自转”:旋转+急停

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这番骚操作目的很简单

就是用离心力把杂质甩起来

这样才更容易看到

这和“人工晃瓶”的道理一样

同时,搭载相机的摆臂

也会持续摆动

so,为了保证能拍到清晰的照片

必须保证拍照的一瞬间

瓶身和相机的相对速度为0

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要做到这一点

各个组件的同步周期要达到毫秒级

这样传送带、转塔、摆臂才能精准同步

它们之间微小的失步

都可能造成拍照模糊影响识别

或者造成连续漏检

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这对整个灯检机运动控制系统

提出了很高挑战

控制器要具备强劲的算力和优秀设计

才能把握住那一瞬间,拍出合格照片

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?

如何实现高速异物检测
在实际的生产环境下

有效拍摄和检测识别的时间窗口

只有短短的几十毫秒

所以在拍到照片后

检测识别的组件不能“脑瘫”

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必须要在当前时间窗口(几十毫秒)下

快速完成异物检测

这对视觉系统的算力和算法

提出了更大挑战

精准控制+实时识别

这就是智能灯检机的两大难点

我们来看国内工业自动化控制的龙头

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深圳汇川技术有限公司(SZ.300124)

是如何实现的

汇川技术如何解决

汇川技术的灯检机整体解决方案

由以下几大部分组成

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更详细的方案架构

可以戳视频了解

第 ? 个关键部件

「AC801高性能智能机械控制器」

相当于协调所有运动的“大脑”

由英特尔®赛扬®处理器

提供计算处理能力

并结合英特尔®工业边缘控制平台

总线同步周期低于1ms

最大主站带轴能力达48轴

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同时,AC801支持多种通讯协议

(Ethernet/IP、OPC/UA、ModbusTCP)

配合总线伺服器等设备

实现灯检系统各模块快速响应和协同

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作为工控领域的“算力先锋”

英特尔®赛扬®处理器具备强劲算力

而且支持DDR4,助力更快数据传输

再有英特尔®工业边缘控制平台加持

使得AC801这个大脑,“控制力”极强

能够调动其灵活的“四肢”

高性能伺服器和高精度直驱电机

快响应、低抖动、易调试

控制精度更高,作业更稳定

为工业相机提供更长拍摄窗口

拍出更清晰的照片

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第 ? 个关键部件

「视觉控制器」

汇川技术为灯检机方案

提供了高效的视觉处理平台

它的核心是

KINOVISON(麒麟)视觉控制器

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“麒麟”针对被检药剂的高清图像

进行实时推理计算,获得检测结果

并根据外观质量进行快速分类

在实战中,英特尔处理器为推理过程

提供了强劲算力

还通过引入OpenVINO™工具套件

大幅提升AI模型推理效率

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英特尔®发行版OpenVINO™工具套件

对传统图像处理库OpenCV丨OpenCL™进行全方位优化

还融合了优化视觉库和英特尔®Media SDK

并通过内置英特尔深度学习部署工具

来有效提升推理速度

……

总之一句话

英特尔软硬件的双重助力

再注入汇川技术在工业视觉领域多年内功

打造出智能灯检机的“慧眼”

实时、精准的完成异物检测工作

最终实战效果如何?

我们一起来看看

最终实战效果

汇川技术基于英特尔®赛扬®处理器、

OpenVINO™工具套件等产品和技术

打造的

一站式智能化灯检机解决方案

已经实现落地部署

并在多个应用中取得显著成效

更快的检测效率:检测速度最高可达600瓶/分钟(速度与被检物容量有关);

更好的运行稳定性:同一速度下,被检物拍摄位置抖动不超过8像素;

更高的检测质量:为制药企业带来零差错分瓶准确性。

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不止于「智能灯检」

在多个智能制造领域

汇川技术与英特尔都在深度合作

↓↓↓

圆刀模切机解决方案:该方案采用汇川技术AC800系列智能控制器,借助英特尔®酷睿™ i5处理器的强劲性能,结合英特尔®工业边缘控制平台,并引入融合OpenVINO™工具套件的AI工业视觉技术,令圆刀模切机实现高效率、高精度的柔性生产作业能力。

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智能圆刀模切机系统架构

锂电池化成分容解决方案:这个方案同样集成了汇川技术基于英特尔??酷睿? i5处理器、英特尔??工业边缘控制平台研发的的AC800系列高性能机械控制器,使得锂电池化成分容设备能够对压力和温度指标进行高效采集和精确控制,并实现柔性高效生产作业。

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瀚川智能化成分容一体机

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