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技術裝備
淺析智能化技術在制藥設備中的應用:以片劑壓片機為例
發布時間: 2024-10-11     來源: 智藥公會

智能制藥

隨著醫藥行業的快速發展,制藥設備生產過程中的智能化、高效化已成為提升產品質量、降低生產成本、增強市場競爭力的關鍵要素。片劑作為固體劑型的重要代表,其生產過程中的壓片環節更是直接關系到產品的重量差異、硬度、崩解時限等關鍵質量指標。而片劑壓片環節作為片劑生產的核心步驟,其設備性能與操作精度直接影響產品的質量和生產效率。

壓片機類型與工作原理

片劑壓片機主要分為旋轉式壓片機高速壓片機兩種。旋轉式壓片機以其結構簡單、操作方便、易于維護等特點,在中小型制藥企業中應用廣泛。而高速壓片機則以其高產量、高效率、自動化程度高等優勢,成為大型制藥企業的首選。

旋轉式壓片機的工作原理是通過電機驅動轉盤旋轉,轉盤上的沖頭和中模在加料斗中填充物料后,經過壓制形成片劑。高速壓片機則在此基礎上,通過增加沖頭數量、提高轉盤轉速、優化物料填充和壓制系統,實現了更高的生產效率和更好的片劑質量。

然而,在實際生產過程中,常規壓片機常面臨諸多挑戰。片重差異超限是片劑壓片過程中常見的質量問題,尤其容易發生在黏性或引濕性較強的藥物上。這一問題不僅影響產品的均勻性和穩定性,還可能導致患者用藥劑量不準確,從而影響療效。此外,高速壓片機雖然提高了生產效率,但對物料的填充和壓制過程控制要求也更高。一旦操作不當或設備維護不到位,就容易出現片劑質量不穩定的問題,如硬度不均、崩解時限超標等。更為棘手的是,常規壓片機往往缺乏實時監控和故障預警功能。一旦發生故障或異常情況,通常需要停機進行檢查,這不僅影響了生產效率,還可能對設備造成損害,進而增加維護成本。

智能化在片劑壓片環節的應用

隨著智能制造技術的發展,越來越多的制藥企業開始將智能化技術應用于片劑壓片環節,以提升生產效率和產品質量。

智能化壓片機通過集成傳感器、控制器和數據分析系統,實現了對壓片過程的實時監控和精準控制。傳感器能夠實時采集壓片過程中的各項參數(如壓力、轉速、溫度等),并將數據傳輸至控制器進行分析處理。控制器則根據預設的工藝參數和實時數據,自動調整壓片機的工作狀態,確保生產過程的穩定性和一致性。

同時,智能化壓片機還具備故障診斷和預警功能。當設備出現異常情況時,系統能夠迅速識別并發出預警信號,提示操作人員及時處理,避免生產事故的發生。

此外,通過收集和分析壓片過程中的大量數據,制藥企業可以深入了解生產過程中的規律和瓶頸,進而優化生產工藝和設備配置,提高生產效率和產品質量。例如,利用大數據分析技術,企業可以識別出影響片劑質量的關鍵因素,并針對性地采取改進措施;通過機器學習算法,企業可以預測設備故障的發生概率,提前進行維護和保養,減少生產中斷的風險。

具體生產案例:

隨著市場競爭的加劇和勞動力成本的上升,國內某大型藥業股份有限公司決定對片劑壓片車間進行智能化改造。通過引入全自動高速壓片機、自動裝盒機、打包/碼垛機器人等智能化設備,結合信息化技術和管理系統,采取下列優化措施,打造高效節能、管控嚴格的全流程智能化數字工廠。

①設備升級:將原有的旋轉式壓片機更換為全自動高速壓片機,提高生產效率和產品質量。同時,配置自動裝盒機、打包/碼垛機器人等輔助設備,實現包裝環節的自動化。

②系統集成:通過MES(制造執行系統)和PCS(過程控制系統)將各工序的智能化設備連接起來,實現生產過程的實時監控和精準控制。同時,引入SCADA(數據采集及監視系統)對生產數據進行采集和分析,為生產優化提供數據支持。

③人員培訓:對操作人員進行智能化設備操作和維護的培訓,確保他們能夠熟練掌握新設備的操作技能和維護方法。

經過智能化改造后,該藥業公司的片劑壓片車間生產效率提高了10%以上,生產人員減少了三分之一,生產成本降低了300萬元/年。同時,產品質量得到了顯著提升,不良品率大幅降低。此外,智能化改造還提高了車間的安全性和環保性,減少了污染物排放和能源消耗。

綜上所述,制藥設備生產中的智能化與高效化是未來制藥工業發展的重要趨勢。以片劑壓片環節為例,通過引入智能化設備和系統、優化生產工藝和配置、加強數據驅動的生產優化等措施,制藥企業可以顯著提升生產效率和產品質量,降低生產成本和人工成本,增強市場競爭力。同時,智能化改造還有助于提高車間的安全性和環保性,推動制藥工業的可持續發展。

圖片

·參考來源

[1] 藥物制劑設備實例分析

[2] 中國醫藥制造行業的生產過程和質量管理

[3] 【醫藥智能制造 經典案例】太極集團西南藥業:全流程數字化智能工廠提質降本增效

 

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