500 Datenträger im Karton erkennen

Herr Rohn, Turck hat in Korea ein Pilotprojekt zur Serialisierung von Medikamentenverpackungen umgesetzt. Worum ging es dabei genau?

Rohn: Das Pilotprojekt, das wir mit weiteren Partnern für den südkoreanischen Pharmahersteller Daewon Pharm realisiert haben, steht beispielhaft für eine automatisierte Serialisierung von Pharmaprodukten. Die erfordert neben der eigentlichen Identifikation durch Barcodes oder RFID-Datenträger aber noch mehr: Die Daten müssen im System nicht nur an einzelnen Punkten vorliegen, sondern in einem Netzwerk verfügbar sein, das die gesamte Produktions- und Vertriebskette durchzieht. Aktuell erfolgt die Serialisierung bis zum Einlagern der Arzneimittel im Lager von Daewon. In einer finalen Ausbaustufe können auch Großhändler und jede einzelne Apotheke in das System und die Daten-Cloud eingebunden werden.

Welche weiteren Partner waren am Pilotprojekt beteiligt und was war deren Beitrag?

Rohn: Hauptvertragspartner in dem Projekt war das Biotechnik- und Pharmaunternehmen Hanmi, das viel Wissen und Erfahrung aus der Umsetzung einer eigenen RFID-Lösung beisteuern konnte. Mit RFID revolutionierte Hanmi sein Verteilungssystem, was unter anderem eine Expansion auf den amerikanischen Markt ermöglichte. Die Tochterfirma Hanmi IT hatte bereits Erfahrung mit dem selbstentwickelten Supply-Chain-Management-System „Keidas“ gesammelt, auf die das Daewon-Pilotprojekt aufbauen konnte. Die Software erfasst den gesamten Produktions- und Logistikprozess – vom Produktionsstart über Verpackung, Versand und Warenannahme bis zum Verkauf der Produkte. Alle Daten sind dabei über eine Daten-Cloud an jedem Punkt der Produktions- und Vertriebskette für alle Mitglieder der Supply Chain verfügbar. Weitere Projektpartner waren South Korea Telecom (SKT) für die Daten-Cloud und das Beratungsunternehmen Agathon, das die Projektpartner bei der Computer-System-Validierung unterstützte.

Was genau war Ihre Aufgabe?

Rohn: Turck Korea leistete den gesamten Automatisierungsteil im Projekt. Wir haben dazu komplette Maschinen entwickelt und gebaut, um die notwendigen Codes und Datenträger auf unterschiedliche Verpackungseinheiten drucken, fixieren, überprüfen und lesen zu können. Diese Maschinen, integrierte Etikettiermaschine und die sogenannten Turck/Hanmi-RFID-Bulk-Reading-Machines, kommunizieren mit dem Keidas-System, in dem die Produktions- und Verpackungsprozesse abgebildet werden. Wir konnten für die Maschinen auf zahlreiche Produkte aus unserem Portfolio zurückgreifen: Neben induktiven Sensoren, Leitungssets, Netzteilen, VT250-HMI-Steuerungen und BL20-Feldbus-Gateways zählen dazu auch etliche Produkte unseres Opto-Sensorik-Partners Banner Engineering, wie etwa Lichtschranken, Notaustaster sowie Kameras und Vision-Sensoren in der Anlage.

Wie funktioniert der Serialisierungsprozess bei Daewon?

Rohn: Wir haben zunächst direkt in den Produktionsablauf Etikettiermaschinen integriert, um die Arzneimittelschachteln mit einem RFID-Datenträger zu versehen, der mit der entsprechenden Seriennummer beschrieben wird. Zusätzlich werden die Schachteln mit einem 2-D-Code- und Klartext bedruckt. Die RFID-Datenträger und die Druckqualität der Data-Matrix-Codes und der Beschriftung werden direkt in der Maschine geprüft.

Für die spätere Kontrolle mehrerer Verpackungen in größeren Kartons stehen die RFID-Bulk-Reading-Machines zur Verfügung, sowohl in der Produktionsstrecke als auch in einer Version für den manuellen Betrieb. Die Maschinen identifizieren per RFID alle in einem Karton enthaltenen Packungen gleichzeitig, auch wenn dieser verschlossen ist. Hier liegt auch ein großer Vorteil von RFID gegenüber der Barcode-Technik: In einer Pulk-Lesung kann RFID den gesamten Inhalt eines Kartons auslesen – bis zu 500 einzelne Datenträger. Sobald ein Karton in die Maschine läuft, startet der Lesevorgang automatisch. Insgesamt zehn RFID-Antennen erfassen alle Tags innerhalb des Kartons. Eine Antenne bewegt sich innerhalb der Maschine, um Doppellesungen oder nicht gelesene Verpackungen auszuschließen. Im Anschluss an die Identifizierung initiiert die Maschine den Druck eines Etiketts mit Barcode und Seriennummer, das außen zur weiteren Identifikation und zum Versand auf den Karton geklebt wird.

Die Identifizierung mehrerer palettierter Kartons erfolgt dann über RFID-Datenträger, die an der Palette angebracht sind. Alle Lesegeräte sind über Ethernet-Verbindungen mit Rechnern verbunden, die über die zentrale Daten-Cloud stets auf Echtzeitdaten der Pharmazeutika zugreifen und die lückenlose Zuordnung der Daten gewährleisten. Diese lückenlose Identifikation funktioniert bis zur Lieferung an die Apotheken und den Verkauf an den Kunden.

Warum werden optische und Funkidentifikations-Verfahren gleichzeitig verwendet?

Rohn: Genau das ist die Stärke unserer Serialisierungslösung, erst der Einsatz beider Identifikationsverfahren sorgt für eine leistungsfähige und prozesssichere Gesamtlösung. Schließlich haben beide Technologien – optische Identifikation über Bar- und Data-Matrix-Codes oder OCR-Texterkennung sowie RFID – ihre Vorteile. Solange man nur die Kosten für Datenträger bzw. Etikettendruck betrachtet, ist RFID etwa zehnfach teurer als die Data-Matrix-Identifikation. Wie das Pilotprojekt aber eindeutig belegt hat, ist RFID bei einer Gesamtbetrachtung aller Kosten (Total Cost of Ownership), inklusive Arbeitskosten und Ausstattung, die preiswertere Variante. Die Vorteile von RFID liegen darüber hinaus in der Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der Prozesse: Die Identifikation ist schneller und es können heute schon bis zu 500 Datenträger innerhalb eines verschlossenen Kartons gleichzeitig gelesen werden. Optische Verfahren schaffen höchstens 200 Codes gleichzeitig und benötigen dazu auch zwingend Sichtkontakt. Die Kartons müssten also in jedem Fall ausgepackt werden. Da allerdings bei den meisten Empfängern am Ende der Logistikkette, also den Apotheken, meist keine RFID-Lesegeräte vorhanden sind, ist zusätzlich die optische Identifikation erforderlich.

Was nehmen Sie mit aus diesem Projekt?

Rohn: Zunächst einmal konnten alle Projektpartner gemeinsam unter Beweis stellen, dass eine Serialisierung und die durchgängige Nachverfolgbarkeit von Arzneimitteln vom Hersteller bis zum Anwender realisierbar ist. Durch die zentrale Verknüpfung aller Daten an einer Stelle sind zudem Datenabgleichfehler und andere Nachteile von asynchronen Lösungen ausgeschlossen. Turck hat mit dem Pilot-Projekt zudem enorme Erfahrungen in der Serialisierung von Pharmaprodukten sammeln können. Insbesondere das gewonnene Know-how mit vollautomatischen Maschinen und den pharmaspezifischen Anforderungen, aber auch im Handling von Projekten dieser Größenordnung mit mehreren Partnern, sind für Turck und unsere Kunden besonders wertvoll. Allein in Korea entstanden im Anschluss an dieses Projekt bereits zehn Folgeprojekte, weitere Gespräche zu vergleichbaren Projekten laufen derzeit in vielen Ländern. Insofern unterstreichen wir mit solchen Projekten auch unseren Anspruch, nicht nur Komponenten zu verkaufen, sondern weltweit als Automatisierungspartner unserer Kunden aufzutreten.

www.prozesstechnik-online.deSuchwort: phpP116turck

Die Daten müssen im System nicht nur an einzelnen Punkten vorliegen, sondern in einem Netzwerk verfügbar sein, das die gesamte Produktions- und Vertriebskette durchzieht.