TL;DR · 一分鐘看懂本案
- 場景:PIC/S GMP 製藥廠玻璃瓶貼標機後段,200–600 件/分鐘高速產線
- 痛點:標籤歪斜 / 缺角 / 雙標 / 漏貼 / 皺褶 5 類瑕疵,人工目檢視覺疲勞會漏判,紙本紀錄不符 21 CFR Part 11 稽核
- 方案:Cognex In-Sight 2800 影像感測器 + PatMax 對位 + Edge Learning 學習瑕疵樣態 + PROFINET 即時剔除
- 關鍵成效:檢出率 85–92% → 99.0–99.7%(+7–14.7 pp);100% 影像 + 數據電子歸檔,符合 PIC/S GMP / 21 CFR Part 11
- 關鍵決策點:玻璃瓶反光必先做 POC 確認光學配置(同軸光 / 偏振 / dome 漫射依瓶身材質而定)
ℹ 資料說明:本案例 A 廠 / B 廠等為代號標示,KPI 數字為類似專案的典型成效範圍,實際依專案有所差異;資料來源:VSK 內部 POC 紀錄。如需細部資料,請聯絡 VSK 業務。
客戶背景
A 廠(製藥廠):PIC/S GMP 認證口服藥液 / 注射劑製造商,使用玻璃瓶配貼標機自動上標。產線特性 200-600 件/分鐘(依瓶型而定),品質壓力包含標籤錯置 / 缺角 / 漏貼直接影響法規符合與品牌信任。法規 / 規範要求涵蓋 PIC/S GMP、21 CFR Part 11 電子記錄、藥品仿單管理規範。
常見的玻璃瓶在貼標 → 噴印 → 入盒過程中,標籤瑕疵可分為以下幾類:
- 標籤歪斜 / 旋轉超差:貼標機真空吸盤角度偏移,造成標籤與瓶身軸線不平行
- 標籤缺角 / 撕裂:膠水量不均或標籤捲底紙脫離不順造成
- 雙標 / 漏標:貼標機速度不穩或片紙感應失敗
- 皺褶 / 翹邊:貼標壓輪壓力不平均
- 髒污 / 異物附著:產線粉塵或膠水溢出
純人工抽檢無法 100% 覆蓋高速產線,視覺疲勞會漏判;且 PIC/S GMP 與 21 CFR Part 11 要求每批次紀錄可追溯,紙本記錄已無法滿足稽核強度。
系統配置
本案採用 Cognex In-Sight 2800 影像感測器整合產線標籤檢測站,完整配置如下:
- 視覺主機:Cognex In-Sight 2800(一體化 AI 影像感測器,內建多色光源 + Edge Learning)
- 光學設計:依玻璃瓶反光特性採同軸光或偏振光抑制鏡面反射;視野涵蓋整張標籤
- 通訊介面:PROFINET / Ethernet/IP / Modbus TCP 與貼標機 PLC 對接,NG 即時剔除
- 影像追溯:NG 影像自動歸檔(含批號、時間、檢測值),符合 GMP 稽核
演算法組合:
- PatMax:定位標籤輪廓、量測旋轉角度與位置偏差
- Edge Learning:學習常見缺角 / 皺褶 / 髒污樣態,每類 5-10 張起步(依瑕疵複雜度可加至 30 張)
- 規則式量測:標籤上下緣到瓶身基準線的距離判定
商業價值
- 品質提升:標籤瑕疵檢出率提升、漏判率下降,直接降低出貨後客訴與回收風險
- 產線穩定:NG 件即時剔除,避免不良品流入下游入盒、裝箱工站造成更大損失
- 追溯完整:每件影像 + 數據可追溯,PIC/S GMP / 21 CFR Part 11 稽核資料齊備
- ROI 回收:依產線節拍與整合範圍而定,VSK 可依您現場數據試算回收期
玻璃瓶標籤檢測的失敗模式分析
玻璃瓶標籤檢測在製藥產線的失敗模式可歸為四類。第一,反光與透明背景導致標籤輪廓邊界模糊 — 同軸光配偏振片可抑制鏡面高光,但黑色 / 深色標籤需配 dome 漫射光補強對比。第二,標籤質地變異(亮面 / 霧面 / 部分透明)— Edge Learning 對材質變異有一定容忍度,但需在 POC 階段收集所有變異樣本作訓練。第三,瓶身曲率造成標籤變形 — 圓柱瓶身使標籤上下緣呈弧形,PatMax 模板需設定彈性旋轉與輕微縮放容差。第四,產線振動與擺位變異 — 高速輸送帶振動可能使瓶身位置漂移幾 mm,視覺工具的 ROI 浮動定位 + 機構治具夾持需協同設計。
降低失誤的工程實務:POC 階段須收齊邊界樣品(標籤輕度歪斜、缺角小於 1 mm、輕微反光高峰)作為容差設定基準;光源 over-design 比 POC 需求高 30-50% 強度與均勻度,預留產線環境變異緩衝;定期維護每月清潔鏡頭 / 光源、追蹤 NG 率趨勢;IATF 16949 / PIC/S GMP 對追溯的要求由整合方主導,VSK 提供視覺端的辨識率穩定度與量化報告。
為什麼選擇 Cognex PSI 系統整合商
機器視覺導入的成敗,遠超過「相機規格表上的數字」。VSK 威視康累積在台灣製造業 10 年以上的整合經驗中,反覆觀察到三個關鍵失敗點:第一,沒做 POC 直接下單,產線上線後才發現節拍跟不上或邊界樣品判定不穩。第二,光源沒有 over-design 餘量,產線環境光變化(季節 / 班別)後辨識率明顯下降。第三,視覺與機構 / I/O 分工模糊,整合方對訊號規格不熟悉導致延宕。Cognex PSI(Premier Solution Integrator)認證的訓練重點,正是上述三項:以系統化方法做 POC 評估、依產線實況設計光源餘量、與設備工程師對接 I/O 與通訊細節。
導入後的服務模式:VSK 設備保固 1 年(自出貨日起算),教育訓練依專案客製。
相關常見問題(連到完整解析)
- PIC/S GMP / 21 CFR Part 11 視覺檢測如何符合? — 完整法規對照、文件需求、稽核準備
- Cognex 視覺系統導入要多久? — 2-12 週分階段時程詳解
- VSK 設備保固與服務範圍? — 保固 1 年、原廠送修、技術支援細節
- 機器視覺方案投資成本? — 設備、整合、ROI 試算指引
- 視覺系統 PLC 整合? — PROFINET / EtherNet/IP / Modbus 通訊配置
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延伸閱讀
本案例涉及之 生技製藥視覺檢測、玻璃瓶標籤檢測、PIC/S GMP、21 CFR Part 11、影像感測器相關方案,VSK 威視康可依現場提供 Cognex 設備選型建議。生技製藥 / 醫療器材視覺自動化導入請來電 +886 2-8809-3200。
