上海英華是一家中國(guó)醫(yī)藥包裝系統(tǒng)供應(yīng)商，為順應(yīng)粉末狀藥品的發(fā)展趨勢(shì)，推出了新一代創(chuàng)新型設(shè)備。該設(shè)備的核心是 XTS 磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)和基于 PC 的控制技術(shù)，工程師用它們將系統(tǒng)吞吐量提高到每分鐘 450 件。
由于粉末生產(chǎn)具有獨(dú)特的工藝優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在，越來(lái)越多的藥物開(kāi)始以粉末的形式制備，包括注射用藥品。由于粉針劑制備在低溫環(huán)境下進(jìn)行，對(duì)于很多熱敏性的物質(zhì)都非常適用。例如蛋白質(zhì)、微生物在冷凍干燥過(guò)程中不會(huì)失去生物活力，溶解在無(wú)菌水中也不會(huì)變性或失去功效。因此，無(wú)菌粉針劑和凍干粉針劑在臨床上早已得到廣泛應(yīng)用，有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
垂直安裝的 XTS 系統(tǒng)的每個(gè)動(dòng)子可容納 4 個(gè)藥瓶，并能快速、精確地將它們定位在凍干粉灌裝針下方（上圖）
在此背景下，藥品生產(chǎn)商需要高效、靈活且滿足 GMP 合規(guī)要求的設(shè)備分裝和包裝粉針劑。上海英華是中國(guó)領(lǐng)先的專業(yè)粉針劑制藥設(shè)備商，目前正為其現(xiàn)有的包裝系統(tǒng)配備了 XTS 磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)。
無(wú)菌粉針劑的生產(chǎn)過(guò)程主要包括以下步驟：
洗瓶、干燥和滅菌處理
膠塞處理及滅菌
鋁蓋清洗及滅菌
加工原材料粉末在無(wú)菌環(huán)境中分裝和密封
軋蓋、貼標(biāo)簽、裝盒裝箱
上海英華在開(kāi)發(fā)新一代設(shè)備時(shí)也面臨著一系列挑戰(zhàn)：隨著技術(shù)的不斷突破，制藥設(shè)備商競(jìng)爭(zhēng)激烈，需要打造更好的成本優(yōu)勢(shì)。此外，他們還需要解決分裝過(guò)程中的藥瓶倒瓶、灌粉精度、灌裝速度等技術(shù)難題，這些都是進(jìn)一步提升分裝效率和質(zhì)量、降低原料成本的關(guān)鍵。監(jiān)管要求是第三個(gè)難點(diǎn)，包括實(shí)施在線稱重而不是抽樣檢重，從而滿足新版 GMP 對(duì)可追溯性的更高要求。
滿足規(guī)范要求需要全新的機(jī)器設(shè)計(jì)
事實(shí)上，這些挑戰(zhàn)已經(jīng)很難通過(guò)傳統(tǒng)設(shè)備改進(jìn)來(lái)徹底解決。傳統(tǒng)的皮帶輸送方式很難滿足分裝規(guī)范要求，具體來(lái)說(shuō)，在傳統(tǒng)設(shè)備中因?yàn)槭瞧魉停幤坑捎跈C(jī)械機(jī)構(gòu)問(wèn)題，很容易倒瓶。倒瓶意味著整個(gè)批次報(bào)廢，而且機(jī)器也需要清洗。這將會(huì)嚴(yán)重降低生產(chǎn)效率，因?yàn)橄到y(tǒng)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)都會(huì)無(wú)法運(yùn)行，需要停機(jī)維護(hù)。由于傳送帶的精度相對(duì)較低，因此很難將藥瓶精確定位到灌裝針下方，造成在藥粉下落中瓶口會(huì)有部分粉末，導(dǎo)致不合格的藥品灌裝。
灌裝系統(tǒng)的控制中心：CX2062 嵌入式控制器，搭載 Intel® Xeon® 處理器（2.0 GHz，八核）、HDD/SSD 硬盤(pán)擴(kuò)展板（CX2550-0020）和 4 個(gè)獨(dú)立的 1 Gbit 以太網(wǎng)接口（左圖）
通過(guò)改用 XTS 磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)，上海英華徹底解決了工藝痛點(diǎn)，并在性能和質(zhì)量方面打造了行業(yè)標(biāo)桿：只需最小的機(jī)械力，即可在線性輸送系統(tǒng)的導(dǎo)軌上安裝幾乎任意數(shù)量的動(dòng)子。這樣就可以根據(jù)所需的生產(chǎn)能力靈活調(diào)整灌裝生產(chǎn)線。其中，動(dòng)子可以獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，也可以分組或同步運(yùn)動(dòng)。例如，在粉針劑分裝過(guò)程中首先通過(guò)動(dòng)子夾緊藥瓶，無(wú)論怎么運(yùn)動(dòng)都不會(huì)出現(xiàn)倒瓶的情況。這樣一方面可以加快生產(chǎn)節(jié)拍，提升藥品批次生產(chǎn)的合格率，另一方面可以避免停機(jī)清洗，這是實(shí)現(xiàn)未來(lái)無(wú)人化操作包裝設(shè)備的前提。
高動(dòng)態(tài)和高精度是加快設(shè)備循環(huán)的必要條件
在高動(dòng)態(tài)和高精度方面，基于 PC 的控制技術(shù)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)子的精確運(yùn)動(dòng)，并與灌裝和包裝過(guò)程同步。磁力驅(qū)動(dòng)動(dòng)子的定位精度高達(dá) 50 µm，確保了完美的粉末灌裝，瓶頸處無(wú)殘留。動(dòng)子的移動(dòng)速度高達(dá) 4 m/s，加速度高達(dá) 10 g，確保了系統(tǒng)的灌裝效率。XTS 的高精度、高速度和高動(dòng)態(tài)性的獨(dú)特組合，使灌裝效率提高到了 450 瓶/分鐘，為上海英華帶來(lái)了顯著的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
上海英華利用 XTS 磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)將其藥制備裝系統(tǒng)的灌裝效率提高到 450 瓶/分鐘
公司生產(chǎn)無(wú)菌粉針劑、凍干粉針劑聯(lián)動(dòng)線系列設(shè)備，這些設(shè)備可與分裝機(jī)、洗瓶機(jī)、多功能軋蓋機(jī)以及滅菌機(jī)和干燥機(jī)組裝成完整的生產(chǎn)線。客戶包括全球 200 多家制藥廠。
在線稱重系統(tǒng)和在線記錄審計(jì)追蹤是上海英華全面滿足 GMP 合規(guī)要求，并順利進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的“殺手锏”。對(duì)上海英華或者更多的中國(guó)制藥包裝設(shè)備商來(lái)說(shuō)，以倍福自動(dòng)化 XTS 磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)無(wú)疑代表了行業(yè)的未來(lái)趨勢(shì)，讓藥品的現(xiàn)代智能化包裝技術(shù)更上層樓。
關(guān)于德國(guó)倍福
倍福（Beckhoff）是一家專注于自動(dòng)化新技術(shù)的德資企業(yè)，創(chuàng)立于 1980 年，總部位于德國(guó)威爾市。作為全球自動(dòng)化技術(shù)的驅(qū)動(dòng)者，倍福定義了自動(dòng)化領(lǐng)域的許多標(biāo)準(zhǔn)，是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定者和推動(dòng)者。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、現(xiàn)場(chǎng)總線模塊、驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品和 TwinCAT 自動(dòng)化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系統(tǒng)，可為各個(gè)工控領(lǐng)域提供開(kāi)放式自動(dòng)化系統(tǒng)和完整的解決方案。經(jīng)過(guò) 40 年的發(fā)展和努力，倍福已在世界各地設(shè)立 30 多家分支機(jī)構(gòu)，加上全球的合作伙伴，業(yè)務(wù)遍及 70 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。
倍福于 1997 年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，中國(guó)區(qū)總部落戶于上海市北高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)，現(xiàn)有員工 300 人，辦事處遍及國(guó)內(nèi) 30 座大中城市。創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、半導(dǎo)體、光伏太陽(yáng)能、電子制造、金屬加工、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機(jī)械、物流輸送以及樓宇自動(dòng)化等眾多領(lǐng)域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)于 2014 年成為中國(guó)國(guó)家推薦性標(biāo)準(zhǔn)，并已入編工信部的《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》。作為一家技術(shù)驅(qū)動(dòng)型公司，倍福一直注重在技術(shù)上尋求突破創(chuàng)新，在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美譽(yù)。倍福基于 PC 的控制技術(shù)具有良好的開(kāi)放性，它支持所有主流的工業(yè)通信協(xié)議，將 IT 技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化技術(shù)完美融合在一起，為實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智能制造奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
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