Mejora del envasado farmacéutico mediante sensores avanzados y seguridad optimizada.
SITUACIÓN
En la industria farmacéutica, especialmente en la fabricación y empaque de medicamentos en forma de pastillas, se utilizan máquinas automatizadas para realizar el llenado de pastillas en blíster plásticos. Este proceso involucra varias etapas críticas: en primer lugar, se prepara el recipiente plástico donde se colocarán las pastillas; luego, cada pastilla se coloca de manera precisa en los compartimentos de los blísteres mediante mecanismos automáticos; y finalmente, cada set de pastillas se almacena y se empaqueta en cajas independientes para su distribución.
A pesar de la tecnología involucrada, algunas de estas máquinas carecen de sensores avanzados para un rendimiento óptimo. Esto genera varios problemas operativos lo que dificulta la reducción de tiempos de inactividad y la automatización del proceso. Por esta razón, el objetivo es identificar y presentar los sensores más recomendados para este tipo de máquinas.
DESARROLLO
Para optimizar el proceso de empaque en las empacadoras farmacéuticas, se utilizan diferentes tipos de sensores (Fig.1), tales como los sensores ultrasónicos UM18 de SICK, los cuales se encargan de medir y supervisar el nivel de los rollos de suministro de blísteres, el film para el sellado. Al detectar de manera constante el estado de estos materiales, se evitan interrupciones en el proceso de producción causadas por el agotamiento del suministro.
El control de calidad de los envases blíster antes del proceso de envasado se optimiza mediante los sensores de distancia láser OD Mini de SICK (Fig.2). Estos sensores permiten detectar cualquier anomalía en la estructura de cada compartimento del blíster, como posibles roturas. Complementando este sistema, la cámara de inspección 2D Inspector83x (Fig.3), realiza un análisis visual de cada blíster, verificando la integridad física del envase, la cantidad y el tamaño de las pastillas contenidas en cada cavidad. Este proceso automatizado permite identificar cualquier irregularidad en el llenado, como la falta de pastillas o un tamaño incorrecto, asegurando que los productos cumplan con los estándares de calidad y las especificaciones técnicas exigidas.
Para complementar la optimización del proceso, se utiliza la lectora de códigos QR Lector62x, que facilita la identificación y trazabilidad de cada caja contenedora de los sets de blísteres mediante la lectura de códigos QR (Fig.3). Esto mejora la organización y el control durante el proceso de empaque, asegurando la correcta asignación de los productos. Además, el sensor de luminiscencia LUT9 detecta marcas luminiscentes en los envases, lo que previene la falsificación de productos farmacéuticos y aumenta la seguridad del proceso (Fig.3).
Finalmente, se incorporan sensores de seguridad, como el mando de parada ES21 y los sensores de supervisión de aperturas de puerta RE2, que están conectados a un controlador de seguridad SICK Flexi Compact. Estos sensores garantizan la protección del personal al detener la máquina en caso de anomalías, cumpliendo con las normativas de seguridad y asegurando un ambiente de trabajo seguro para los operarios.
DIAGRAMA DE APLICACIÓN
El sistema de control y monitoreo de calidad en el proceso de empaque de pastillas está compuesto por varios equipos de SICK interconectados para garantizar la precisión y eficiencia del proceso. Los sensores ultrasónicos UM18 supervisan el nivel de los rollos de suministro, el film para el sellado y el recipiente de pastillas, mientras que los sensores de distancia láser OD Mini detectan posibles defectos en los compartimentos del blíster. Además, la cámara de inspección 2D inspector83x verifica la integridad, cantidad y tamaño de las pastillas. Todos estos dispositivos se conectan al PLC del cliente, permitiendo la supervisión y control centralizado del proceso.
Por otro lado, los equipos de seguridad, como el mando de parada ES21 y los sensores de supervisión de puertas RE2, están conectados directamente al controlador Flexi Compact, que garantiza la protección de los operarios mediante la gestión de paradas de emergencia y monitoreo de accesos. La comunicación entre el Flexi Compact y el PLC del cliente asegura una integración fluida, permitiendo que el sistema de seguridad y el de producción trabajen de manera sincronizada, optimizando tanto la seguridad como la eficiencia operativa.
TECNOLOGÍAS IMPLEMENTADAS
Medición ultrasónica de nivel para asegurar el suministro continuo de material, sistemas de inspección 2D orientados al control de calidad del producto empacado, identificación mediante códigos QR para garantizar trazabilidad y conformidad regulatoria.
EQUIPOS UTILIZADOS
| Unidades | Referencia | Descripción |
|---|---|---|
| 4 uds. | Ref. UM18-218126111 – 6048404. | Sensor ultrasónico para medición de nivel de tolva y de bobina de film |
| 4 uds. | Ref. YF2A15-100UB5XLEAX – 2095619. | Cables de conexión de sensores ultrasónicos a tablero de control |
| 10 uds. | Ref. OD1-B100H50I25 – 6050512. | Sensor de Distancia OD Mini. |
| 10 uds. | Ref. YF2A25-050UB6XLEAX – 2095733. | Cable de conexión entre sensor OD Mini y PLC. |
| 1 ud. | Ref. V2D8305P-1MCIBXAF1SXXXX – 1143349. | Cámara de Inspección 2D. |
| 1 ud. | Ref. YF2ASD-100XXXXLECX – 2070427. | Cable de alimentación cámara de inspección 2D a tablero de control. |
| 1 ud. | Ref. YM2D24-100EF4MRJA4 – 2129302 | Cable de comunicación Ethernet/IP entre cámara inspección 2d y PLC. |
| 1 ud. | Ref. V2D621R-2MCFBB6 – 1125187. | Lectora basade en imágenes para códigos QR. |
| 1 ud. | Ref. YF2ASD-100XXXXLECX – 2070427. | Cable de alimentación entre lectora basada en imagen |
| 1 ud. | Ref. YM2D24-100EB2MRJA4 – 6050201. | Cable de comunicación Ethernet/IP entre lectora basada en imagen y PLC. |
| 1 ud. | Ref. LUT9U-11606 – 1047414. | Sensor de luminiscencia. |
| 1 ud. | Ref. YG2A15-100VB5XLEAX – 2096217. | Cable entre sensor de luminiscencia y PLC. |
| 1 ud. | Ref. FLX3-CPUC100 – 1085349. | Controlador de seguridad. |
| 1 ud. | Ref. Cable USB – 6036106. | Cable USB para configuración de controlador de seguridad. |
| 1 ud. | Ref. RE23-SA03 – 1061725. | Interruptor de seguridad para supervisión de apertura de puerta. |
| 1 ud. | Ref. S21-SB13J1 – 6045315. | Mando de parada segura. |
RESULTADOS
El sistema implementado ha logrado una optimización significativa en el proceso de empaque farmacéutico, asegurando la calidad y la eficiencia operativa. Los sensores ultrasónicos UM18 mantienen un monitoreo constante de los materiales de suministro y los niveles de pastillas, mientras que los sensores de distancia láser OD Mini y la cámara de inspección2D Inspector83x garantizan la integridad de los blísteres y la correcta cantidad y tamaño de las pastillas. Gracias a esta integración, el proceso de empaque es ahora más preciso, reduciendo los errores de llenado y el riesgo de defectos en los envases.
Además, la conexión directa de los sensores de seguridad al controlador Flexi Compact asegura la protección de los operarios, mientras que la comunicación entre este controlador y el PLC del cliente optimiza la sincronización entre el sistema de seguridad y el proceso de producción. Como resultado, se ha alcanzado el objetivo de mejorar la automatización, reducir los tiempos de inactividad y garantizar el cumplimiento de los estándares de calidad, todo ello en un entorno de trabajo más seguro y eficiente.
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