Проблемы мониторинга движения лекарств и пути их решения средствами машинного зрения BALLUFF

С вводом в действие этого закона валидация кодов производителя при приемке лекарственных препаратов станет обязательной процедурой. Использование ручных считывателей для этой цели не всегда может оказаться оправданным, особенно для организаций, которые принимают свыше 2000 единиц препаратов в день.

Решения на основе машинного зрения, которые предлагает компания BALLUFF в части оптимизации и автоматизации процедуры приемки, могут существенно сократить время приемки на 20% – 80%. Эти же решения делают саму процедуру приемки и систему движения лекарственных препаратов предельно прозрачной. 

Оптимизация процедуры приемки

Генератором кодов DATA-Matrix для единичных изделий является государственный оператор.

Цифровой код в себе несет следующую информацию: страна происхождения, производитель, номер партии, номер изделия и «криптохвост», выполняющий роль защиты от подделки. Данная информация наносится на упаковку каждого изделия и одновременно регистрируется на сервере государственного оператора. В дальнейшем все движения по конкретному изделию также регистрируются на этом сервере.

Указанная маркировка должна регистрироваться и сверяться на серверах государственного оператора на всех этапах движения лекарств от производителя к конечному потребителю.

В процессе объединения единичных изделий в третичную упаковку производится операция агрегации, при которой третичной упаковке присваивается уникальный код, также регистрируемый на сервере, по которому можно получить с сервера информацию о находящихся в ней единичных упаковках. Агрегация может быть многоуровневой.

Вышеописанный процесс достаточно несложно наладить на этапах производства, однако основные проблемы возникают при организации реализации продукции на этапах прохождения лекарственных препаратов у дистрибьюторов и приемки товара в аптеках и ЛПУ.

Лекарственные препараты обычно поступают в различном виде: в стеклянной таре, в пластиковой таре, в бумажной упаковке.

Товары могут быть представлены как единичными изделиями, так и агрегированными в третичную упаковку. Перед принимающей стороной стоит задача считать код с каждой отдельной единицы товара и подтвердить ее получение посредством регистрации на сервере государственного оператора, который обратной связью подтверждает то, что данное изделие не является контрафактным. Дополнительно при этом производится сверка количества и номенклатуры поступившего товара со спецификацией заказа. 

Существующие проблемы:

• высокая плотность (мелкая зернистость) DATA-Matrix кодов требует применения считывателей, способных уверенно считывать коды с зернистостью 0,25 мм;
• неоднородное расположение кодов: место расположения, разная высота;
• стеклянная тара, обладающая значительным весом;
• третичная упаковка, требующая вскрытия и разбора;
• различного рода мягкие упаковки, требующие выравнивания поверхности с нанесенным кодом;
• временная задержка между считыванием кода и валидацией товара сервером, из-за чего процесс отбраковки контрафактного или неустановленного товара может существенно замедляться. 

При небольших объемах поставок считывание может осуществляться с помощью специализированного ручного считывателя, что нивелирует большинство вышеописанных проблем. Однако при количестве препаратов, превышающих 2000 ед. в день ЛПУ и аптеки испытывают трудности, связанные со временем учета товара и численностью людей, участвующих в данном процессе, количество которых может составлять до 10 человек. Решение именно этой проблемы в данный момент стоит особенно остро.

Решение с ручным считывателем

Данный считыватель соединяется с ПК, где установлена учетная система ЛПУ, и напрямую передает данные в эту систему. Решение может поставляться вместе с программным обеспечением, которое осуществляет связь с серверами государственного оператора. Возможны комбинированные решения под потребности заказчика.

Данное решение является максимально бюджетным, но может эффективно применяться только при небольшом количестве регистрируемых ЛП.

Преимущества решения:

• бюджетная стоимость.

Существующие ограничения:

• низкая производительность;
• отсутствие наглядной идентификации статуса принимаемых изделий;
• более низкие разрешение и надежность считывания. 

Решение с автоматизированной системой оптической идентификации

Основным блоком решения является бокс с камерой машинного зрения и системой освещения, блоком обработки данных, панелью оператора. Данный программно-аппаратный блок обеспечивает групповое считывание кодов и фотографирует их расположение, благодаря чему при выявлении бракованных изделий определяется их местоположение для последующей отбраковки оператором.

Данные о считанных кодах передаются в учетную систему ЛПУ. Решение также может поставляться вместе с программным обеспечением, которое осуществляет связь с серверами государственного оператора. Возможны комбинированные решения под потребности заказчика.

Основные характеристики такого решения:

• максимальное число одновременно считываемых DATA-Matrix кодов – 255;
• время обработки одного кадра – от 0,1 до 1,5 сек в зависимости от числа товаров (считываемых кодов) в кадре;
• вариация высоты расположения кодов в одном кадре – до 10 см. 

Перевод товаров в зону считывания может осуществляться как с помощью тележки, так и с помощью конвейерной линии. Изделия могут выставляться на конвейерную линию как по отдельности, так и сгруппированными в коробки.

В случае с конвейерной линией оператор обеспечивает выкладку маркированных упаковок на ленту, после чего товары движутся в зону считывания. Система производит непрерывное считывание кодов и отражает на экране расположение считанных кодов. Изделия с невалидированным кодом выделяются на экране цветом, благодаря этому оператор имеет возможность на месте определить изделия с непрочитанным или с невалидированным кодом и оперативно их изъять. Есть возможность запрограммировать звуковую, световую сигнализацию, остановку линии и другие действия по заданию заказчика. Автоматизированная система оптической идентификации позволяет наглядно отображать на экране оператора все возможные сценарии процесса приемки ЛП, а именно:

• Все препараты считаны, пересортицы нет (все прочитанные коды на экране оператора обведены зеленой рамкой. Рис.1)

Рисунок 1

• Все препараты считаны, обнаружена пересортица (лишний препарат или группа препаратов обведены красной рамкой. Рис.2)

Рисунок 2

• Один или часть кодов непрочитаны (на экране оператора наглядно видно, какие коды не были считаны. Рис.3)

Рисунок 3

Преимущества решения:

• высокая производительность системы;
• возможность обработки партий без разукомплектации;
• одновременное считывание кодов с упаковок разнородных по форме и высоте;
• визуальный пользовательский интерфейс для оперативной отбраковки товара (Рис.1, Рис.2, Рис.3). 

Существующие ограничения:

• исключительно однослойное считывание;
• все считываемые коды должны быть обращены вверх с точностью +/- 15 градусов;
• более высокая стоимость, по сравнению с решением, основанным на использовании только ручного считывателя.

Выбор оборудования/решения

Согласно установленным требованиям, лекарственные средства должны иметь маркировку, соответствующую стандартам ГОСТ Р ИСО/МЭК 16022-2008, ГОСТ Р ИСО/МЭК 15415-2012.

Среди основных требований выделяются следующие:

• тип кода для единичных изделий – DataMatrix;
• размер кода 10х10 мм;
• зернистость 0,25 мм;
• класс качества кода (грейда) – не ниже C.

Для обеспечения надежного считывания маркировки при ручном считывании требуются специализированные устройства, способные считывать коды с зернистостью 0,25 мм, а при групповом чтении – системы оптической идентификации, построенные на базе машинного зрения с разрешением не ниже 10 мегапикселей.

Решение с ручным считывателем 

Компания BALLUFF предлагает ручной считыватель модели BVS0020 (Рис.4), способный читать DATA-Matrix коды с зернистостью вплоть до 0,19 мм (до 7.5 мил). Технические характеристики приведены в таблице 1. 

Таблица 1. Характеристики ручного считывания

Рисунок 4

Решение с автоматизированной системой оптической идентификации

В данном решении применяется камера машинного зрения BALLUFF BVS002P (рис.5) – это специализированное устройство для считывания 1D/2D кодов большой плотности. Благодаря высококачественной матрице с разрешением 4112 x 3008 пикселей и специальной сменной линзе данная модель камеры способна считывать до 255 Data-Matrix кодов зернистостью 0,25 мм одновременно. Технические характеристики приведены в таблице 2. 

Таблица 2. Характеристики камеры BVS002P

Рисунок 5

После того, как камера сделала снимок, полученная фотография передается по протоколу USB3.0 или GigE в блок обработки данных BAE0103 – второй важнейший компонент системы (рис.6).

Именно блок обработки данных, представляющий собой мощный промышленный ПК, отвечает за анализ полученного изображение и процесс считывания найденных на фотографии Data-Matrix кодов. Благодаря мощному процессору Intel Core i7 анализ всего изображения занимает менее одной секунды. Технические характеристики приведены в таблице 3. 

Таблица 3. Характеристики блока обработки данных BAE0103

Рисунок 6

Заключение

Система мониторинга движения лекарственных препаратов требует не только надежного нанесения DATA-Matrix кодов на упаковки лекарственных препаратов на этапе производства, но и надежной системы считывания, валидации кодов при приемке изделий ЛПУ и аптеками.

Компания BALLUFF представила два решения для данной задачи как для небольших организаций с относительно малым объемом получаемых товаров, так и для крупных учреждений с большим оборотом лекарственных препаратов.

Источник: Компания BALLUFF