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标题:【转帖】【分享帖】制药技术精华帖汇总(三)

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双铝、铝铝 - 铝塑内包装材料的区别



请教大家:
药品内包装材料如:双铝、铝铝、铝塑包装等,它们的区别是什么?各有什么优势?与之对应的双铝、铝铝包装机又有什么不同呢?
铝铝=双铝:既药品两侧都是铝箔.
铝塑是一侧是铝箔一侧是pvc膜.
优势:铝塑造价比较低,铝铝密封性比较好.
楼上说得对
双铝有两种,软和硬。一种有泡眼,一种只是两层压在一起。
双铝成本高,每板片数少,因为泡眼大,美观,隔绝水分空气光照效果好。
铝塑成本低,每板片数多,隔绝水分空气光照差。
建议:
根据药物合理选择,不稳定,贵的用双铝,普通用铝塑。
我的知识真是有限,再请教nimumu,为何有“双铝每板片数少”、“铝塑每板片数多”的说法?
因为双铝为冷成型,包装同样大小的片子,双铝的泡罩要比铝塑的大

我们公司的两台设备都可以双铝和铝塑
据我所知,与药品直接接触的内包材,不用pvc,而是用PE,因为考虑到氯对健康有害。为什么铝塑用pvc?
铝塑是一侧是铝箔一侧是pvc膜,

也不一定,另外一侧可能是其他材料的,比如PVC/PVDC
PVC/PE/PVDC ,PVC/TE/PVDC 等等
对于一些较大剂型的药品片剂或对紫外光敏感、吸湿性强、要求耐热耐寒性、且要求有效期长并提高包装档次的药品片剂的选择,大多采用条形复合膜包装,简称SP(strip Packaging)。它是利用两层药用条形包装膜(SP)膜把药片夹在中间,单位药品之间隔开一定距离,在条形包装机上把药品周围的两层SP膜内侧热合密封,药品之间压上齿痕,形成的一种单位包装形式(单片包装或成排组成小包装)。条形包装是在条形包装机上连续作业,特别适合大批量自动包装。取药时,可沿着齿痕撕开SP膜即可。条形包装膜,具有一定的抗拉强度及延伸率,适合于各种形状和尺寸的药品,并且包装后紧贴内装药品,不易产生破裂和皱纹。目前较普遍使用的是铝塑复合膜,如玻璃纸与铝箔与聚乙烯复合(PT/AL/PE),聚酯与铝箔与聚乙烯复合(PET/AL/PE),即铝箔与塑料薄膜以粘合剂层压复合或挤出复合而成,由基层、印刷层、高阻隔层、密封层组成,基层在外,热封层在内,高阻隔层、印刷层位于中间。要求基层材料机械性能优良、有光泽印刷性好、透明性好、阻隔性能高,安全无毒、且无热封性。典型的材料有聚酯(PET)、玻璃纸(PT)及带有PVDC涂层的玻璃纸。高阻隔层要对气体阻隔性能好并且防潮,不透过细菌及微生物,机械性能良好,有一定的延伸率,耐寒耐热,安全无毒,其典型用材料是软质铝箔。但这种软质铝箔不透明,本身不生锈,遮光性强。若需要透明条形包装膜,则要采用PVDC作高阻隔层材料。PVDC作高阻隔层材料,其最大特点是对气体、水蒸汽优异的阻隔性能。密封层是条形包装膜的内层,有优良的热封性,同时具有化学稳定性与安全卫生性,一般采用低密度聚乙烯材料。
  制药企业选择何种药品包装用复合膜,是要由药品的性质(受潮、氧化、药味保留等)和保质期来决定,主要根据药品要求的质量特性,结合复合产品特点选择使用,以下提供几种药用复合膜特点以供参考:
  a、普通复合膜:复合结构以聚酯与铝箔与聚乙烯复合(PET/AL/PE),特点是有良好的印刷适应性,对药品有良好的气体、水分阻隔性。
  b、药用条状易撕复合膜:复合结构以玻璃纸与聚乙烯与铝箔复合(PT/PE/AL/PE)。特点是:具有良好的易撕性,方便消费者取用产品。良好的气体、水汽阻隔性,保证内容物较长的保质期。适用于泡腾剂、涂剂、片剂胶囊等药品的包装。
  c、纸铝塑复合膜:复合结构以纸与聚乙烯与铝箔复合(纸/PE/AL/PE),特点是:良好的印刷性和较好的挺度。对气体或水具有良好的阻隔性能,可以保证药品较长的保质期。
双铝=铝铝,吹泡的一面是冷成型铝,另一面是铝箔

铝塑,吹泡的一面是PVC硬片,另一面是铝箔

成本方面,双铝更贵一些;当然双铝的密封性也更好
请问一下,我们这边做出来的铝铝包装的一碰就容易变形而且恢复不了,很难保存,是不是冷成型铝就是这样的,或者跟厚度有关系?
楼上的基本上都说到了,铝铝包装主要是考虑产品的避光、防潮,体现产品的品质,因成本较高,一般附加值不高的产品是受不起的,其中软双铝与硬双铝的成品差不多,而铝塑只是一般密封而已
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浅谈药品包装工艺、材料与设备


    泡罩包装的泡罩、空穴、盘盒等有大有小,形状因被包装物品的形状而异;有用衬底的,也有不用衬底的;而且泡罩包装机的类型也很多,泡罩包装方法也有多种。尽管如此,泡罩包装的基本原理大致上是相同的,其典型工艺过程为:

    塑料片材加热→薄膜成型→充填产品→覆盖衬底→热封合→切边修整

    完成上述过程,可采用手工操作、半自动操作和自动操作三种方式。

    由于药品的泡罩包装生产批量较大,品种比较固定,并要求安全卫生,所以宜采用自动化包装线进行生产,自动化操作时,除完成包装工序外,还可将打印、装说明书、装盒等:工序与包装线相联,组成全自动化泡罩包装生产线。

    (a)卷筒塑料薄片展开向前输送;

    (b)薄片加热软化,在模具内压塑(用压缩空气)或吸塑(用抽真空)制成泡罩;

    (c)用自动上料机构充填产品;

    (d)检测泡罩成型质量和充填是否合格;在自动生产线上,常采用光电探测器,发现不合格产品时,将废品信号送至记忆装置,待冲切工序完成后,将废品自动剔除;

    (e)卷筒衬底材料覆盖在已充填好的泡罩上;

    (f)用板式或辊式热封器将泡罩与衬底封合在一起;

    (g)在衬底背面打印批号和日期等;

    (h)冲切成单个包装单元。剔除废品装置在冲叨工序完成后,根据记忆装置储存的信号剔除废品。

    (j)装说明书、装盒,成为销售包装件。

    二,药品意罩包装材科

    药品泡罩包装所用的材料主要有塑料薄片、衬底材料、热封涂层材料及衬底印刷油墨等。

    1.塑料薄片材料

    药品泡罩包装常用的硬质塑料片材主要有聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯以及一些复合材料等。目前应用量最大的是聚氯乙烯硬片。

    硬质聚氯乙烯薄片透明度和光泽感好。用于药品包装的聚氯乙烯薄片对树脂的卫生要求较高,必须使用无毒聚氯乙烯树脂、无毒改性剂和无毒热稳定剂。

    聚偏二氯乙烯的高分子密度大,结构规整,结晶度高,具有极强的气体密封性,优异的阻湿能力,良好的耐油、耐药品和耐溶剂性能,对空气中的氧、水蒸气、二氧化碳气体具有优异阻隔性能,以相同厚度的材料来比较,聚偏二氯乙烯对氧的阻隔性能是聚乙烯的1500倍,是聚丙烯的100倍,是聚酯的100倍,阻水蒸气及氧气均优于聚乙烯。而且聚偏二氯乙烯材料的封口性能、冲击强度、抗拉强度耐用性等各项指标均能满足药品等泡罩包装的特殊要求。所以聚偏二氯乙烯是今后泡罩包装用材料的发展方向之一。药品泡罩包装用复合塑料硬片有PVC/PVDC/PE,PVDC/OPP/PE,PVC/PE等,包装要求阻隔性和避光的药品,可采用塑料薄片与铝箔复合的材料,如PET/铝箔/PP、PET/铝箔/PE的复合构料。
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2.衬底材料

    药片和胶囊的泡罩包装衬底常用带涂层的铝箔,铝箔采用纯度99%的电解铝,经过压延制作而成,铝箔具有高度致密的金属晶体结构,无毒无味,有优良的遮光性,有极高的防潮性、阻气性和保味性,能最有效地保护被包装物,在药品泡罩包装中应用十分广泛。衬底的表面应整洁有光泽,印刷适性好,能牢固地涂布热封涂层,以保证热封涂层熔融后,可将衬底和泡罩紧密地结合在—起。

    3.热封涂层材料

    热封涂层应该与衬底和泡罩有兼容性,要求热封温度应相对低些,以便能很快地热封而不致使泡罩薄膜破坏。目前药品泡罩包装使用的热封涂层材料主要分为单组分胶粘剂和双组分胶粘剂。单组分胶粘剂主要由天然橡胶或合成橡胶以及硝棉、丙烯酸酯类组成,具有不干性和热溶性,具有一定的粘合强度。双组分胶粘剂主要是聚氨酯胶,具有较好的耐高低温,抗介质侵蚀,粘接力高等特点,可同时对多种材料起粘接作用。已广泛应用于衬底铝箔涂布用粘合剂以及各类塑料薄膜的复合工艺中。其他常用热封涂层材料有耐溶性乙烯树脂和耐水性丙烯酸树脂,它们都具有良好的光泽、透明性和热封合性能。

    4.衬底印刷油墨

    从药品泡罩包装衬底铝箔的印刷工艺和药品包装的特殊要求上考虑,其印刷油墨必须对铝箔有良好的粘附性,印刷文字图案牢固清晰,溶剂释放性好,耐热性能好,耐摩擦性能优良、光泽好、颜料须无毒,不污染所包装的药品,实用粘度应符合铝箔印刷的工艺要求。目前应用于衬底铝箔印刷油墨主要分为两大类:第一类是醇溶型聚酰胺类油墨。由于聚酰胺树脂对各类物质都有很好的粘附性,尤其适应于印刷聚烯烃类薄膜,加上分散性好、光泽好柔软、耐磨性好,溶剂释放及印刷性良好,所以常用于调配专用各种塑料薄膜经处理后的LDPE、CPP、OPP等表面印刷的凹版表印油墨,此种油墨具有光泽好、用途广、抗粘连、易干燥等特点,也被应用于药品泡罩包装衬底铝箔印刷。第二类油墨是以氯乙烯醋酸乙烯共聚合树脂俩烯酸树脂为主要成分的铝箔专用油墨。其特点是色泽鲜艳,浓度高,  与铝箔的粘附性特别强,有良好的透明性,铝箔的金属光泽再现性优异,、通过调整其混合溶剂组成,适应铝箔表面印刷需要,将会更多地应用于衬底铝箔印刷。

    三药品泡罩包装设备

    1.泡罩包装设备的组成


    药品泡罩包装设备与其他产品的泡罩包装设备基本相同,主要由以下部分组成:

    ①加热部分。利用加热装置对塑料薄片进行加热使之软化以便于成型。

    按加热器与薄片的接触方式不同,加热方式有直接加热和间接加热两种。直接加热是使薄片与加热器接触,加热速度快,但不均匀,适于加热较薄的材料;间接加热是利用辐射热,靠近薄片加热,加热透彻而均匀,但速度较慢,对厚薄材料均适用。

    按加热器的热源不同,加热方式有热气流加热和热辐射加热。热气流加热系用高温热气流直接喷射到被加热塑料薄片表面,这种方式加热效率不高,且不够均匀;热辐射加热是利用远红外线加热器产生的光辐射和高温来加热蜒料薄片,加热效率高,而且均匀。

    ②成型部分,成型部分可分为牙塑成型与吸塑成型两种方法。压塑成型是用压缩空气将软化的薄片吹压向模具,使之紧贴模具内壁而形成泡罩,模具采用平板形状,一般为间歇传送,也可用连续传送,其成型质量好,对深浅泡罩均适用、吸塑成型是用抽真空的办法,将软化的薄片吸附在模具内壁而形成泡罩,模具多采用连续传送的滚筒形状,因真空所产生的吸力有限,加上成型后泡罩脱离滚筒的角度受到限制,故只适用于较浅的泡罩和较薄的材料。

    ③充填装置。将药品定量充填到成型后的泡罩当中,多采用多列定量自动充填装置。

    ④热封装置。将覆盖用的铝箔衬底材料封合在泡罩上,有平板式和滚筒式两种。平板式用于间歇传送;滚筒式用于连续传送。

    2.药品泡罩包装设备的分类

    泡罩包装机按自动化程度分,有半自动包装机、自动包装机和全自动生产线二种。药品(药片、胶囊和栓剂等)的包装主要使用自动包装生产线,也称为PTP(PressThroughPack)自动包装线。有卧式与立式两种,一般采用多列式结构,生产率高,包装质量好。并带有检测装置和废品剔除机构,可将打印、分送使用说明书和装盒工序连接于生产线内。是包装功能齐全、比较典型的包装自动生产线。
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应用缓冲系统优化包装效率



为了应对目前药品生产所固有的成本和生产率的挑战,必须保持包装效率。包装线必须运行在最合适的水平和状态,尽可能减少停工期,尽可能按计划或其他要求进行。而累积缓冲器系统为制造商解决这个问题就提供了明确的解决方案。
累积缓冲器系统是临时性的存储空间,它使得在包装线某个部位发生阻塞或停工时,产品流动依然继续。使用该系统,如果包装线上的中断在短时间内得到解决(一般在几分钟内),产品可以自动地回到产品流中。
该系统可以安装在包装线上的不同位置,取决于哪一个操作步骤最容易产生阻塞。通常安装在贴标机前面,与包装线上其他设备相比,它在过去几年里,发生了更多的停工事件。如今,多数制药厂的包装线上至少装有一个缓冲器系统。
安装和使用一个缓冲器系统的成本并不低,但在多数情况下,这种投资很快可以得到回报。由于缓冲器系统将单一连续的流程分离开来,从而最大程度地提高了每个机器的性能,并促进了产品流动的连续性。所以,尽管该系统不像灌装机和压盖机那样直接进行包装操作,但它通过促进平衡生产和增加产量,为包装线也增添了价值。通常,对缓冲器系统的误解是它掩盖了包装线的无效劳动,然而事实上却是提高了效率。
  本文讨论了多种可以应用的缓冲器系统,为企业实施各自的缓冲器提供了建议,以检验缓冲器系统是否实用或有益。另外,本文还提供了一个案例研究,即在一个制药厂进行了一个成功的缓冲器系统分析。
  
缓冲系统的分类
  可以应用的累积缓冲系统有几类,每一类具有不同形状、要求、性能、优点和缺点。它们取决于产品的尺寸、形状以及在包装线上的定位,包装线的速度以及累积要求。主要分类包括:内置连续累积(弯曲的和拉伸皮带系统);批处理变址累积(垂直的和水平的);随机连续累积(双向逆流的和转盘的)。
  另外,缓冲系统可以依据产品流动进行分类:先入先出(FIFO)系统保证最先进入队列的产品最先离开。通常,先入先出(FIFO)系统底座小,与其他缓冲器配置相比,占用厂房空间少。该系统可使产品具有可数性(即批号和生产时间),以便在日后进行跟踪;在先进后出(FILO)系统中,产品按照与它们达到队列的相反次序离开。先进后出缓冲系统可以在水平的或垂直的方式中使用;大多数普通系统是以先进随机出(FIRO)的方式运作的。通常在转盘方式中,先进随机出(FIRO)缓冲器不是以双向方式,就是以逆流方式运行。当然,该缓冲系统不提供产品的可数性或先后顺序。

缓冲系统的研究
  要确定一个缓冲系统是否提高了效率和生产量,投入是否经济合理,以及评估该系统的最佳能力、位置和速度,对其进行深入的研究是很必要的。
  缓冲系统研究的第一步是识别计划的停工期和没有计划的停工期。企业必须考虑预定的停工期,例如,改变标签卷或容器密封机的带卷,识别生产线上的每一件设备的活动、持续时间和周期。
由于机器阻塞或崩溃而造成的非预定停工期是难以预测的,因此也是难以评估的。缓冲分析应该对生产线进行全面的观察,并收集有关正常状态和阻塞频率的历史数据。保证最小的功率也可以用来作为识别停工期持续时间和频率的依据。对于新购买的设备,OEM会提供设备理论或历史上的停工期作为参考指南。
  随后,现场收集的数据被输入一个已经准备好的算法中,以便产生所有设备的累积仿真图表。全面的缓冲分析将使包装商明白在缓冲系统上的投资是否划算。通常,如果一条包装线的停工期大都比较短,而且缓冲系统能够调节这种短期停工,缓冲系统的投资就是划算的。如果一条包装线的停工期大都超过10分钟或更长时间,缓冲系统就难以保证其投资的合理性。 包装线案例分析
  下述案例分析介绍了一个药片包装线对累积缓冲系统的需求过程。该包装线由自动推送台、装填器、棉塞机、金属探测器、压盖机、电磁感应封口机、瓶盖加固机、贴标机、重量检测器、装箱机、码垛机组成。包装线最初的情况如下:运行速度是240瓶/分钟(BPM);在一个420分钟的班次内,生产72250瓶;停工期未知。这条包装线的生产速度是168瓶/分钟(BPM),即使没有明确的包装线中断数据,但从运行速度和生产速度之间的巨大差异,很容易看出停工期是值得关注的。因此,缓冲分析是有必要进行的。
  缓冲分析首先要观察包装线一个班次,询问操作员并分析有用的数据。所做的观察如下:包装线的重点是使装填设备运转在最佳状态;包装线上惟一具有预定中断的设备是贴标机;贴标机前非预定的中断是最小的;贴标机有三个不同的中断:换贴标机卷(预定的),进料器盒阻塞(非预定的)和更换背后带卷(预定的);装箱机有一个非预定的中断:装填系统中的产品堵塞;码堆机有一个非预定的中断:自动机械臂没有拿到产品。
  基于上述信息,分析者预测最佳的缓冲位是在贴标机之前的某个地方,这样,无论何时贴标机发生中断,一级包装线(从贴标机到瓶盖加固机)就能继续保持运转。为了验证这个设想,分析者为包装线上的每一个设备都做了一个累积仿真图表,并使用从原始设备制造商得到的历史数据和信息。
  
  图1表示的是一个装箱机累积仿真图表。只有一个非预定的中断(装填系统中的产品堵塞),持续3分钟,故障之间的平均时间是150分钟。水平轴以分钟表示全部的当班时期(从开始到结束),垂直轴表示输送给装箱机累积产品数量。
  一直到第一个中断(第一个顶点),流动是稳定的,因此输送给装箱机的产品没有累积。明显的上升斜面表明输送给装箱机的产品正被累积,这也表明装备的第一个停工期(3分钟)。顶点之后向下的斜面表明中断已经解决,装箱机又开始工作了。
  
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顶点也表明在中断时产品累积的最大数据是700瓶。对这个特定的装箱机而言,速度的变化范围在运行速度200瓶/分钟到最大速度240瓶/分钟之间。假设40瓶/分钟的差距,要使装箱机消耗完累积的产品并恢复到稳定状态,需要17.5分钟。装箱机累积仿真图表表明,在装箱机以每分钟200瓶的速度工作时,所需的最大缓冲能力是700瓶。

图2是一个贴标机累积仿真图表,并描述了三个不同的中断:预定的贴标机卷筒更换(黑线),一个非预定的进料器盒阻塞(红紫线)和预定的出料带卷筒更换(蓝绿线)。它也表明了由于这些中断而造成的输入给贴标机的累积产品的数目。
  图3显示了贴标机之前的缓冲累积仿真,它也包括了二级包装线——贴标机、装箱机和码垛机的设备信息。将有关设备综合到一张图表上,也使分析者可以仿真某一点之前的缓冲需求。该图表明所需的最大缓冲能力是1000瓶。在200瓶/分钟的运行速度下,缓冲区有能力吸收所有因中断累积的产品。
  图4表明在一个非最优化的速度下,缓冲区的产品是如何进行累积的。在235瓶/分钟的速度下,在235瓶/分钟和240瓶/分钟之间有一个动态速度区间。仅仅这5瓶/分钟的差别,意味着缓冲区没有能力在两次故障发生之间消耗完停工期所累积的产品。在累积超过1000瓶之后,可以看到累积水平从未返回到零,却随时间在增长。
  为了验证结果是否正确,分析者计算出了包装线运行在每分钟235瓶时的理论生产量。图4表明,包装线的停工期大约是127分钟。包装线的总产量是293分钟总运行时间(一个班次420分钟减去127分钟的停工期)乘以235瓶/分钟。总产量(68855瓶)除以总时间(430分钟),等于160瓶/分钟,非常接近168瓶/分钟的实际生产能力。
  基于此次缓冲研究的结果,分析者对制造商提出了几条建议:将缓冲区定位在贴标机的前面;设置一个缓冲能力在1000瓶的缓冲区;将包装线的运行速度降到210瓶/分钟。依从上述建议,包装线的预期收益如下:保守估计,可以增加20%的生产能力,从168 瓶/分钟到200瓶/分钟;由于运行速度提高了32瓶/分钟,每班次可以多包装13760瓶(32 x 430)。

收益和投资回报
假设包装商在缓冲系统上投资约100000美元,不出6个月就可以看到回报。案例研究表明,采用缓冲系统是优化药品包装的经济有效的方法。将中断进行旁路,可以保证生产流的连续进行,防止产品和质量损失。同时,通过紧凑的设计和结构,该系统也优化了空间的利用。
  决定一个累积缓冲系统是否能够提供一个正确的解决方案,或者是否存在能够引起生产问题的严重的设计或设备缺陷,进行深入的缓冲研究是至关重要的。厂商应该与知识丰富的物料搬运系统集成商相互协作,生产适合具体用户需求的缓冲设备,而且要有很好的扩展性,能够适应新产品包装的需要。
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机器人技术在包装线上的应用分析


一、机器人在上游工序的应用日益增多
  在装箱与码垛操作领域中,我们已经熟知了机器人所发挥的作用。但是直到现在,机器人在包装生产线的上游工序中所发挥的作用仍然是有限的,这主要是受到机器人的成本与技术复杂程度等影响。不过,所有的迹象都表明,这种情况正在发生迅速的改变。
  例如,包装机械供应商Bradman Lake 发现目前在两个主要的包装线上游工序中机器人可以大展伸手。第一个工序是使用机器人将加工过程的终端与一次包装设备连接起来,例如一个自动包装机或是一个装盒机。“我们认为,生产企业可以使用机器人将产品从皮带上取下,然后放入包装设备的进料处,” Bradman Lake集团的销售主管Simon Wheatley说。另外一个工序是使用机器人将一次包装后的产品转移到二次包装设备中。此时也需要将装盒机的进料部位与机器人合适地安放在一起。
  以上两个工序传统上一般都是通过手工来完成的,正如Simon Wheatley指出的:“人们非常善于处理随机情况,因为他们具有独特的能力观察到他们面前的事物,以及如何来处理这些事物。而机器人在此方面有所欠缺,因为其以往都是通过程序控制应该去哪里,应该拣拾什么,应该把拣拾的东西放置在哪里等等。”
  然而,以上领域中正在越来越多的应用机器人来完成任务,Simon解释说,这主要是因为目前机器人已经足够智能来察觉“生产线上过来的产品”,并且基于很多的参数来做出相应的动作。他又补充,机器人性能的提高主要得益于视觉系统可靠性与处理能力的改善。“视觉系统主要是受到PC与PLC控制来完成工作的,随着PC与PLC能力的提高、价格的降低,视觉系统可以更加有效的应用在更加复杂的应用中,这在以前是不可想象的。”  
  另外,机器人本身也越来越适用于包装操作,Simon Wheatley说,“机器人供应商开始察觉到包装领域是一个非常有活力的市场,他们也开始花费大量的时间与精力来研发适合于这个市场的机器人设备,而不是开发那些自动化程度很高但不适合包装操作的机器人。”
  同时,机器人抓手的进展也使得机器人可以用于不易处理的产品包装操作中。最近,机器人整合专家RTS Flexible Systems 开发了一台机器人抓手,可以在不接触烙饼的情况下将其进行转移。此抓手置有一个机构可以将空气挤压到一个特殊的暗室中,这样就在抓手的中间部分产生了一个向上的牵引力,或称为“空气环流”,借此将烙饼从传送带上提升起来。
  RTS为另外一个薄饼制造商设计了一个将视觉检测、高速机器人与机器人抓手结合在一起的系统。不规则的尺寸与形状以及易破碎的特性使得薄饼很难在无破损的情况下进行操作。因此,RTS设计了这样一个系统,将从油炸锅出来的薄饼拣拾,然后将其六个或八个一组的转移到Multivac包装机上。整个系统的关键是专利的抓手设计,此抓手在不接触到薄饼的前提下将其吸入到抓手的暗箱中。
  尽管机器人的使用传统上是通过对人力的节省来衡量成本回报的,但是RTS的操作主管Dave Bradford说,在过去的几年中,机器人的使用所带来的产值增加正在成为一个更令人感兴趣、更具投资回报的亮点。“我们见证了一个水产品生产商的90万英镑机器人自动化生产线的安装,促使其每年产值增加了75万英镑。如果再考虑到人力的节省,这条生产线可以得到非常长期的投资回报。”
二、机器人在下游工序的应用日趋成熟
  一次与二次包装之间的连接区域成为了近年来机器人应用的另一个亮点。尽管使用机器人将包装好的产品装入到纸盒中,这一操作本身已经不再新颖了,但是近年来生产商对于此技术的接受程度却发生了很大的变化。“现在,又有很多公司发现使用这个技术会带来很大的回报,” Simon Wheatley说。“但是在一两年前他们还认为此技术的应用成本是非常昂贵的。”当公司购买机器人应用于一次包装与二次包装设备之间的连接操作时,机器人的更大灵活性是其考虑的首要目标。
  ABB以其FlexPicker机器人开创了拣拾机器人的前锋,其机器人事业开发经理David Marshall说,他看到了在很多情况下,FlexPicker用于自动包装与装盒操作的连接处。的确,在Fox的Biscuits’ Kirkham工厂中,两台ABB IRB 340 FlexPicker机器人成为了一个合装产品自动给料系统的一部分。
  该糖果制造商过去依赖人工将合装的Rocky和Classic饼干转移到自动包装机中。然而,在经过了对手工操作的效益进行了审查后,公司的管理层认识到只有将生产进行自动化才能带来更大的效益,并降低成本。
  虽然机器人在装箱与码垛领域的应用已经很成熟了,但对于机器人不断增加的技术改进仍然在继续。例如,在Interpack展会上,ABB推出了新的第二代码垛机器人,据称该机相比以前型号,它的操作区域更大、速度更快。该IRB 660码垛机器人可以操作到3.15米远的产品,有效负载为250千克。机器人的四轴设计意味着其可以跟踪一个正在移动的传送机,因此在需停机的情况下就可以完成箱子的码垛工作。
  展望未来,机器人的应用领域还会不断的扩大。此外,视觉技术的进展也意味着机器人系统将会根据更加复杂与烦琐的参数来确定动作。
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机器人技术提升生产效率



        FKI  Logistex公司的机器人堆垛解决方案提高了员T*n生产的灵活性,降低了对员工的伤害危险,并节省了现场空间。
        
        位于俄亥俄州Solon的JTM公司,前身是成立于l890年的Phoenix油品公司,Phoenix是后来被高露洁收购的Murphy油皂公司旗下最有名的原始制造商之一。现在,JTM主要生产轴用脂、皮带润滑保护喷剂和工业润滑剂等。JTM的业务中心主要围绕两大产品线:MurphyTM轮胎拆装润滑剂,以及用于水管和下水管道的PhoenixTM管接头润滑剂。同时,公司还对外承担自创品牌和定制产品的生产。
      
        作为JTM公司的CE0,Dan  Schodowski先生面临着一项挑战:公司正处于增长趋势,而进行正确的投资选择非常关键。公司究竟应该购买一个现成的厂房还是建一个新厂房?公司需要什么样的新物流设备来支持企业的增长?在Schodowski看来,JTM的稳健表现,包括每年1000万美元的销售额和两大产品市场大约65%的市场份额,让公司有了稳定的财务增长。他认为如果要扩展JTM的规模,必然会给这家114年历史的公司、公司员工和拥有人带来生产技术的变化。
      
        Schodowski表示:“我们无法继续扩大厂房空间,在厂房内部也没有地方添加很多的机械设备。如果要扩大业务量,我们就需要新建厂房。”
      
        之肓IT/JTM已经选定了新的地点,下一步的挑战就是满足JTM产品的物流需求。Murphy系列的产品主要分装到规格为251b(1lb=0.45359237kg)和401b的油桶,而Phoenix系列产品则主要分装到以夸脱或加仑计量的容器中。由于两类产品在发货前都要进行堆垛,所以工厂的员工都要留在那里进行大量繁重的人工堆垛。
      
        “旧厂房的布局比较零散,无法引入自动堆垛设备和其他装置。我们只能不断增加员工进行手工堆垛,并运到其他地方进行打包。”Schodowski说道。
      
        一举两得的自动化革新
        “当规划新厂房的布局时,我们有更多的可用空间,可以同时运行两条生产线”,Schodowski说,“而在旧厂房同时运行两条生产线是很困难的。如果非要那样做,我们需要额外的员工,甚至两条生产线都停止的时候也需要他们在现场。”
      
        JTM需要一种能够处理两个产品线的解决方案,以便能在70000ft2的新厂房中节省更多空间来容纳化工工艺和包装设备以及产品库存。这种解决方案就是自动堆垛机,能同时对包装桶和包装箱进行堆垛的设备。
      
        “这样做一举多得,如果拥有自动堆垛机,我们就不用在生产线末端布置员工”,Schodowski说,“这样做不会减少任何工作环节,我们也不希望随着业务增长而不断增加人员。”JTM的生产主任Larry  Wilson和Schodowski共同研究,最终认为自动堆垛机应该是最具有成本效益的方案。
      
        在比较了几家堆垛设备供应商之后,他们很快将目光投向了FKI  Logistex——针对桶箱堆垛的系统集成商。FKI  Logistex提供的集成堆垛单元,主要包括带FKI  Logistex真空抓取器的莫托曼机器人,最终赢得了JTM的青睐。         
      
        “我们面临的选择是,要么购买两台堆垛机分别处理货箱搬运和油桶搬运,要么购买一套能够处理二者的堆垛单元”,Schodowski说,“当发现  FKI  Logistex能够提供处理两类货物的集成自动堆垛单元时,我们想考察一下这种方案。”而且FKI  Logistex的机器人堆垛单元还能节省新厂房的空间。
      
        运动灵活性
        在JTM的新厂房中心,一边是加工和包装设备,另一边是成堆码放的箱桶托盘,FKI  Logistex的机器人堆垛单元就座落其间,周围加装了安全防护网。装有Murphy轮胎润滑剂的油桶要经过灌装、封口和输送等过程才能到达这里。经过旋转移动,机器人从托盘装载点抓取一个空托盘,然后放置到输送带向外输送的起点,从而开始一个堆垛和码垛过程。
      
        在该项目的最初设计中,10个托盘在操作之前都预先按顺序排列在托盘装载点,因此机器人在每次抓取之前都要按这个数字的逐步减少来计算移动距离。FKI  Logistex现在进行了一些改进,使机器人堆垛单元能够自动探测到托盘装载点的托盘数量。这样做的结果是,操作人员在开始时可以安排l0以内任意个数的托盘,同时避免人工调整单元托盘数量并获得更大的灵活性。
      
        在整个单元的入口,FKI  Logistex的堆垛输送带从生产输送带上取走油桶,然后根据机器人控制系统指令加以排列。根据堆垛操作中货物大小和堆垛方式,机器人真空抓取器一次从顶部抓取1~3个油桶,然后分层按顺序放置到托盘上。当托盘放满后,自动打包机会对其进行打包,并通过叉车送到厂房仓库中。
      
         Phoenix管接头润滑剂也采用类似的处理过程。操作员对系统启动、负载和托盘进行设置,让机器人抓取托盘开始堆垛。Phoenix管接头润滑剂从另一个入口进入堆垛单元,上述过程再次开始。
      
        FKI  Logistex的系统从设计上考虑了灵活性问题。由于目前JTM还没有满负荷使用机器人来同时进行两条生产线的堆垛处理,因此还有进一步增加处理能力的可能性。
      
         FKI  Logistex的机器人堆垛单元还能完成各种堆垛方式,并且能够处理不同尺寸的桶、货箱和托盘。例如对251b的油桶,机器人可以将这种40”×48”的油桶托盘堆垛成4层,每层12个。401b的油桶则有两种堆垛方式。对于40”×48”的油桶托盘,可以堆垛成3层,每层l2个;而对于48”×48”的油桶托盘,则可堆垛成3层,每层l6个。
      
        对于用夸脱规格容器盛装的  Phoenix系列产品,机器人使用40”×48”的托盘,堆垛成10层,每层5个;而用加仑规格容器盛装的产品,机器人则将40”×48”的托盘堆垛成6层,每层6个。考虑到不同规格的容器需要不同的放置角度,因此机器人能够一次抓取两个容器,先放置好一个,然后旋转一定角度之后放置第二个。通过机器人,FKI  Logistex帮助  JTM增加了一种新的堆垛方式。
      
        “FKI  Logi  stex机器人堆垛单元所采用的先进控制系统最大程度地简化了人工操作”,FKI  Logistex北美分公司的机器人产品工程部经理Tom  Simone说,“为了设计这样一个机器人堆垛单元,我们仔细研究了需要处理的各种容器和货箱尺寸。由于每种产品都有独特的托盘装载方式和生产速率,因此还必须清楚每种产品一次应该抓取多少件,然后才能设计堆垛的方式。”
        “如果必须同时处理油桶和货箱,我们认为真空抓取器是替代机械部件的最佳方案”,Simone解释道,“由于必须抓取不同种类和不同数量的产品,而且堆垛方式要求以不同的位置偏差放置产品,真空抓取器是正确的选择。此外,只有真空抓取器能够从顶部抓取两种类型的产品,所以是最有效的方法。”
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        优秀的重载处理能力
        FKI  Logistex机器人堆垛单元超出了  Schodowski和Wilson的原有期望。JTM目前只使用了65%的系统处理能力,以保留一定系统容量满足日后业务增长的需求,这样计算,Wilson估计该单元现在可以处理JTM年业务量的75%。
      
        JTM的年业务量换算出来相当于每年要处理20万个油桶和15万个货箱,其中75%的油桶是251b规格的,75%的货箱是夸脱规格的容器。用每天的托盘处理能力来计算,Wilson表示:“这相当于机器人堆垛单元每天要处理60个251b的油桶托盘,20个401b的油桶托盘以及40个夸脱规格的容器托盘或25个加仑规格的容器托盘。”JTM工厂目前安排了8名员工,每7.25h一班,一周5天,而并非每天都安排了堆垛任务。JTM总共雇佣了20名员工。
      
        如果处于任务高峰期,机器人堆垛单元每天最多可以处理70个251b的油桶托盘,总共3300个油桶。正常情况下,现在平均每天可以堆垛2800个油桶,而以前只能处理l800个左右,提高了55%的生产效率。自从机器人堆垛单元投入运行以来,公司销售也产生了平稳的增长。机器人在提高效率的同时释放了劳动力,使员工能够投入到其他任务中去。
      
        “在以前不使用机器人堆垛单元时,必须增加两个人才能完成这样的工作量,这是一项正确的决策”,Wilson说,“人机工程问题也是考虑的因素,我们存在劳动力老龄化的情况。自从搬到新工厂,已经有三位工人退休了。经济效益不是我们惟一的考虑因素,使用机器人堆垛单元的回报是值得的。”
      
        可靠的现场运行
        当机器人第一次进入现场时,员工们在好奇之余又有一些怀疑。但时间一长,员工们就开始欣赏起机器人来。员工们自己对机器人进行了重新配置,使其能够帮助完成次级生产线的重体力堆垛任务。“他们改变了所有的输送带位置,并让堆垛机来处理”,  Wilson说,“现在他们要做的所有事情就是包装所有的货箱,而让机器人来进行堆垛。”
      
         FKI  Logistex的机器人堆垛单元使用寿命可达20年,自安装以来一直在可靠运行。JTM在希望新的机器人可以长久可靠运行的同时保留原有设备。
      
        作为项目的首席架构师,Wilson与Schodowski共同为公司上下支持机器人项目做了大量工作。他称赞FKI  Logistex的系统在设计、集成和技术支持方面达到并超越了所有公司目标的要求。“FKI  Logistex对我们的项目是全力以赴”,Wilson说道,“他们提供了工程、技术人员、系统集成,完成了从项目开始到最后的总包。他们从一张图纸开始,一直负责到最后现场,达到我们想要的结果。”
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冷冻干燥设备性能选择以及配方冻干工艺验证


    冷冻干燥方法就是将含有大量水分的物质,预先进行降温冻结成固体,然后在真空条件下使水蒸汽直接从固体中升华出来,并用冷凝方法捕凝升华的水汽,致使物质脱水干燥。冷冻干燥具有避免药物受热分解、产品质地疏松、加水后迅速溶解、含水量低(1%~3%)、稳定性好、有利贮存、受污染机会少、产品质量高等特点。因此,冷冻干燥在生物工程、医疗工业、食品工业科研等得到了广泛的应用。如厦门特宝生物工程公司的特尔立、福建天神微生物工程有限公司的胞必佳、厦门建发制药公司生产的注射用前列腺素E1和注射用阿昔洛韦等,都属于冷冻干燥制成的药品。                       
    1冻干机的性能选择
    1.1冻干机的容量、规格,包括搁板面积、冷凝器的捕水量、搁板尺寸、搁板间距等,都应与生产量的大小相匹配。
    1.2搁板正反面都要相当平整,板温应均匀,一般板与板之间,板的每个点温差应控制在±1℃内,才能保证整批产品质量均一。
    1.3冷凝器的温度,应能在2.5h内就可降至所需的温度,一般在-45℃以下。如果达不到要求,说明冷凝器捕集水蒸汽的能力不够。
   
    1.4箱体的真空度,空箱测定,应在30min内达到2.66pa,并保证密闭不泄漏。
   
    1.5箱体应采用优质不锈钢材质,设计应合理优美,不仅方便清洗,而且要高度耐腐蚀。
   
    1.6冻干机附属的一些装置
   
    1.6.1液压压塞装置,用于冻干后在箱内整箱压塞,可减少生产环节,又减少污染机会。板层能上下自由移动,有利于箱内清洗,容易接近箱内各个部位。
   
    1.6.2有限量泄漏装置,用于控制箱内的真空度,有控制的渗入氮气或清洁空气,它将有利于二次干燥阶段时制品的升温,可缩短冻干周期2~3h。
   
   
    1.6.3控制系统。最主要的是控制搁板温度,可通过记录仪记录和保存产品温度、搁板温度、冷凝器温度、箱体真空度等。当然联锁报警也是很关键的,可提高操作的可靠性,避免产品在操作或配套设施出错时蒙受损失。
   
    1.7国内冻干机生产厂家有:北京航空工业研究所、上海浦东冷冻干燥设备厂、上海远东制药机械总厂、深圳万保真空技术有限公司、江阴市药机设备厂等,并且很多机型由电脑控制,通过压力控制升华速度、含水量指标、终点控制,操作的可靠性很高。
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透明膜三维包装在制药中包装生产的应用



摘要:从比较分析药品中包装形式入手,对目前流行的透明膜三维中包装形式作了比较性分析,,进而叙述了其在制药工业的应用前景,目的能让药品包装有一个节省成本的途径。
关键词:中包装;透明膜三维包装;纸盒包装;热收缩膜包装;应用;前景

    药品(如瓶装、袋装、泡罩板装等形式)从洁净区域出来,将进入舒适性生产区完成装盒、中包、装箱、打包等过程才出厂(如图1所示)。对中包而言,目前常有纸盒包装、热收缩膜包装、透明膜三维包装等形式。
   

1药品中包装形式的比较
1.1纸盒包装
    用纸盒作中包装属传统与老式的包装方式,需预先按中包规格与要求定制纸盒,并另需购买批号打印机在纸盒上打批号,或者另印上贴标并贴在纸盒。
    特点:只要略添置批号打印机或其它工具,并提供工作场地和简单的工作台即可,其操作简单,普通工人即可操作。
    缺点:(1)纸盒需由专业制造厂定制(或有的需印刷),纸盒成本高;(2)操作人员较多,还至少需打批号(或有的贴标),工作效率低,人员工资与管理成本也高;(3)用纸盒中包装的生产成本也高(有人统计过,其约是透明膜三维包装的10倍以上);(4)包装质量不稳定,防潮性能差,不利于长期储存。
1.2热收缩膜包装
    用热收缩膜作中包装属上世纪较先进的包装方式,经机械码垛后用PVC收缩膜封合后,再进收缩烘箱收缩包装膜。
    特点:设备价格一般,可包装不同形状与规格的药品,效率较高,可实现自动化连续生产,设备结构相对简单。同时,包装工人数较少,与纸盒中包装相比其降低了包装生产成本。
    缺点:(1)热收缩膜包装设备与透明膜三维包装相比,其设备体积较大(由于还要置有收缩烘箱的位置),占地面积也相对大;(2)包装成本相对高,是透明膜三维包装的2倍左右;(3)热收缩膜包装的外形不美观,经收缩后的小包装盒子会发生变形;(4)PVC热收缩膜需打孔排气,因此其中包装的防潮性能差;(5)被包装物需进烘箱加热进行收缩,对药品有一定影响,特别是生化类、脂溶性类及热敏性类药品;(6)生产过程中的PVC膜热封切与收缩烘箱所产生有害气体,对工作环境造成污染和伤害工人的身心健康,而且还会产生大量热量对车间的温度控制造成不利影响;(7)不能满足药典中对生产、储存环境的温度有严格限定的生化类药、脂溶性类药和疫苗的包装。
1.3透明膜三维包装
    用透明膜三维作中包装属近年来药品中包装的新趋势,其是借鉴香烟包装而引入的。药品经机械码垛后放入塑膜中,经过送进、切膜、折包、端封、折角、侧封、整形、输出等动作完成中包装。
    特点:(1)生产效率和自动化程度高,可实现连续自动生产,能和前端的装盒机和后端的装箱机实现联动均衡生产;(2)选用BOPP或PVC膜作包装材料,与纸盒包材相比成本低,材料成本仅为白版纸盒的1/10和热收缩膜的1/2;(3)由于操作工少,大大降低了中包装生产成本和相应的管理成本;(4)用透明膜三维中包装的成品外形美观,档次高,有利于提高产品形象;(5)用透明膜三维中包装的成品防潮性能好,便于运输和储存,能适应药典中对生产、储存温度有严格限定的生化类、疫苗和脂溶性类药品的包装;(6)设备对工作环境无污染,占地面积小。
1.4三种药品中包装形式的比较
    综上所述,在纸盒包装、热收缩膜包装、透明膜三维包装三种药品中包装形式中,从综合性角度来看,透明膜三维中包装属极佳的选择。近年来,用透明膜三维作药品中包装的产品将呈现出低成本与高档次的特点,深受广大客商的青睐。

2 透明膜三维中包装在药品生产的应用分析
    在寻找药品生产降低成本的方法中,最为直观方法便是降低药品包装方面成本的潜力,然而药品包装涉及的面较广,药品包装中的中包装环节就是其中之一。由于国内制造透明膜三维包装机的厂商较多,为了说明问题将以某公司所生产的全自动透明膜三维包装机为例,分析其在制药生产的应用,目的能让药品包装有一个节省成本的途径。
    本文将选用中包装规格尺寸为200mm×85mm×60mm的集合包装为分析基础。其基本数据:(1)用白版纸盒包装材料费用约0.40元/包(已属比较差的纸盒);(2)用热收缩膜包装材料费用约0.08元/包;(3)用全自动透明膜三维包装机包装材料费用仅0.04元/包。
    按照生产时间,300天/年、8小时/天、25包/分计算:
    300天/年×8小时/天×60分钟/小时×25包/分=3600000包/年,
    即每年每台全自动透明膜三维包装机可以包装360万包。
    从上计算可以看到:(1)与纸盒中包装形式相比,每包比纸盒包装节约0.36元,即年节约可达3600000×0.36=1296000.00元,相当于10台全自动透明膜三维包装机的价格,其中不包括所省掉的相当可观的人工工资;(2)与热收缩膜中包装形式相比,每包比热收缩膜包装节约0.04元,即年节约可达3600000×0.04=144000.00元,相当于1台全自动透明膜三维包装机免费送你使用了。


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