적용분야

의약품 병의 밀봉 공정은 제품의 무결성과 안전성을 보장하는 제약 제조 공정에서 매우 중요한 단계입니다. 이 과정에서는 플라스틱 병 캡 아래에 알루미늄 포일 씰을 위치시킨 뒤, 유도 밀봉(induction sealing) 기술을 사용해 가열 및 용융합니다. 이 공정에서 가장 큰 과제는 밀봉이 완전하고 균일하게 이루어졌는지를 보장하는 것입니다. 씰에 틈이 생기거나, 용융이 불완전하거나, 과도한 열로 인해 손상이 발생하는 등의 결함이 있을 경우 병의 밀폐성이 저하될 수 있습니다. 이러한 결함은 제품 오염, 누액, 품질 저하를 초래할 수 있으며, 결국 제품 리콜이나 안전성 문제로 이어질 수 있습니다.

유도 밀봉 공정 자체는 매우 정교합니다. 이 공정은 왁스층, 알루미늄 포일, 펄프 백킹으로 이루어진 여러 층을 포함하며, 올바른 밀봉을 위해 각 층이 정밀하게 가열되어야 합니다. 유도 밀봉 장비는 전자기장을 통해 열을 발생시켜 왁스를 용융시키고, 이를 통해 알루미늄 포일을 병 입구에 접합합니다. 그러나 생산 라인의 속도가 매우 빠르기 때문에 병이 최종 캡핑 단계에 도달하기 전에 밀봉 결함을 식별하는 것은 쉽지 않습니다. 밀봉이 이루어지는 순간에는 육안으로 정상 여부를 확인할 수 없으며, 대부분의 문제는 생산 공정 후반부에서야 발견되는데, 이 시점에서는 작업 흐름을 방해하지 않고 결함을 수정하기가 이미 어려운 경우가 많습니다.

우리가 직면한 가장 큰 과제는 이러한 결함을 실시간으로 감지하는 것이며, 이는 즉각적인 시정 조치를 위해 매우 중요합니다. 제약 생산 공정의 빠른 속도는 생산 라인의 속도를 저하시키지 않으면서도 각 병을 정확하게 모니터링할 수 있는 시스템을 요구합니다. 또한 밀봉 공정은 병의 매우 작은 영역에서 이루어지기 때문에, 정밀하고 국부적인 온도 측정이 필수적입니다. 밀봉 문제를 부정확하거나 지연되게 감지할 경우, 제품 폐기로 인한 막대한 재정적 손실이 발생할 수 있으며, 제품의 안전성과 효능까지 위협할 수 있습니다. 이 과정에서 귀하의 역할은 매우 중요하며, 당사 제품의 품질과 안전성을 보장하기 위해 귀하의 전문성이 필요합니다.

의료용 병의 부적절한 밀봉을 감지하는 과제를 해결하기 위해, 제약사 모멘타(Momenta)는 유통 파트너인 컨템프(Contemp)와 협력하여 Optris의 첨단 열화상 기술을 도입했습니다. 빠른 제약 생산 환경에 최적화된 고속 실시간 열 측정 성능을 제공하기 때문에, Optris Xi 400 적외선 카메라가 이 솔루션으로 선택되었습니다.

Xi 400 카메라는 유도 밀봉 장비 상부에 설치되어, 알루미늄 포일에서 플라스틱 병 캡으로 전달되는 열을 모니터링합니다. 유도 밀봉 장비는 포일과 캡 사이에 위치한 왁스층을 용융시켜 정상적인 밀봉을 형성합니다. 유도 공정 직후 캡 표면 온도를 포착함으로써, 카메라는 밀봉 상태의 불균일이나 이상 여부를 감지할 수 있으며, 이는 제품 안전성을 확보하는 데 매우 중요합니다.

Xi 400의 80Hz 프레임 속도는 병이 밀봉 스테이션을 통과하는 동안 발생하는 빠른 온도 변화를 포착할 수 있게 해주는 핵심 요소입니다. 이러한 높은 샘플링 주파수는 모션 블러를 방지하여, 불량 밀봉을 감지하기 위한 선명하고 정밀한 열화상 이미지를 제공합니다. 카메라는 캡 표면의 여러 영역을 분석하여 밀봉이 완전하게 이루어졌는지를 확인합니다.

Xi 400 시스템은 Optris PI NetBox와 통합되어 외부 컴퓨터 없이도 운영할 수 있어 설치가 한층 간소화됩니다. 온도 데이터는 PIX Connect 소프트웨어를 통해 처리된 후 자동화 시스템으로 전달됩니다. 모니터링 중인 어느 영역에서든 온도가 설정된 알람 임계값 이하로 떨어질 경우, 디지털 출력이 알람을 트리거하고 불량 병을 생산 라인에서 제거하는 배출 메커니즘을 자동으로 작동시킵니다.

PIX Connect에 포함된 이벤트 그라버(Event Grabber) 기능은 핵심 시점에서 열화상 이미지를 캡처하여, 작업자가 밀봉 공정을 보다 상세하게 검토하고 분석할 수 있도록 합니다. 이 기능은 중요한 순간을 스냅샷 형태로 분석할 수 있게 해주며, 이미지를 저장하여 추가 평가가 가능하도록 함으로써 품질 보증을 효과적으로 지원합니다. 또한 소프트웨어에 적용된 컬러 팔레트는 온도 불균일을 직관적으로 식별할 수 있게 해주어, 시스템의 시각적 피드백을 한층 강화합니다.

Optris Xi 400 적외선 카메라 시스템을 도입함으로써 제약사 모멘타(Momenta)는 제품 품질과 운영 효율성 측면에서 큰 성과와 이점을 얻었습니다. 가장 큰 장점 중 하나는 부적절한 밀봉을 실시간으로 감지할 수 있다는 점입니다. 유도 공정 이후 플라스틱 캡의 표면 온도를 모니터링함으로써, 시스템은 밀봉 불량을 즉시 식별하고 정상적으로 밀봉된 병만 생산 라인을 따라 이동하도록 보장합니다. 이러한 실시간 감지는 제품 오염이나 변질 위험을 줄이는 데 기여하며, 이는 의약품의 안전성과 효능을 유지하는데 있어 매우 중요한 요소입니다.

Xi 400 카메라는 높은 프레임 속도와 정밀도를 바탕으로 캡 표면에서 발생하는 미세한 온도 변화까지도 포착할 수 있어, 보다 포괄적인 품질 관리를 가능하게 합니다. 온도 균일성을 확인하기 위해 네 개의 개별 영역을 모니터링함으로써, 캡의 어느 부분이라도 제대로 밀봉되지 않았는지를 감지할 수 있습니다. 설정된 임계값 이하의 온도가 측정된 병은 자동으로 생산 라인에서 배제되어, 불량 제품이 소비자에게 전달되는 것을 방지하고 고비용의 리콜 발생 가능성을 최소화합니다.

또한 PIX Connect에 통합된 이벤트 그라버(Event Grabber) 기능을 통해 작업자는 열화상 이미지를 저장하고 추후 분석할 수 있어, 보다 철저한 품질 보증이 가능합니다. 이 기능은 과거의 열 데이터를 검토할 수 있게 함으로써 공정 최적화도 지원하며, 왁스층의 불균일이나 알루미늄 포일 관련 문제와 같은 상위 공정상의 이슈를 식별하는 데 도움을 줍니다. 밀봉 결함의 근본 원인을 정확히 파악함으로써, 기업은 공정을 개선하기 위한 선제적 조치를 취할 수 있고, 이를 통해 전반적인 생산 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

Optris 솔루션은 밀봉 문제를 신뢰성 있고 자동화된 방식으로 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 결함을 조기에 발견함으로써 폐기물과 재작업을 효과적으로 줄여줍니다. 사용이 간편한 인터페이스와 빠른 응답 속도, 그리고 견고한 자동화 시스템 통합 성능을 바탕으로, Optris는 제약용 병 밀봉 공정의 품질 관리를 보장하는 최적의 파트너로 자리매김하고 있습니다.