AGV在固體制劑車間的物流搬運應用

文/焦 健 郝 詢 張 勝 陳 浩 孔祥震

作為國內領先的制藥生產及研發型企業，華東百靈率先走在時代的前列，大膽地提出了使用AGV取代傳統人工叉車作業模式，從而實現新舊動能的轉換，推動了制藥生產環節的車間物流搬運。利用AGVS作業的準確性、時效性和高度信息化來保駕護航GMP的各項要求。

AGVS主要應用在華東百令工廠的固體制劑車間，作為國內第一個制藥生產環節的IBC料桶搬運項目，怎樣在搬運過程中滿足工藝環節周轉準確性的同時，從AGV設備的本身來保證防止“跑冒滴漏”的發生又成為了至關重要的一環。

華東百靈提出使用AGV取代傳統人工叉車的作業模式，實現了新舊動能的轉換，推動了制藥生產環節的車間物流搬運

圖1：系統架構圖

一、工藝流程

AGV系統架構圖，如圖1。

1.IBC料桶配料混合過篩流程

根據作業班次和任務流程管理，AGV在MES的統一調配之下執行固體制劑車間IBC空料桶的周轉搬運功能。AGV將A點暫存的空桶搬運至B點進行初始狀態下的配料罐裝功能。執行完畢后，AGV返回，將A點的IBC空料桶搬運至C點的過篩機，完成過篩初始階段的準備工作。待B點配料工作完成后，AGV將在B1點已經加料后的滿料桶搬運至D點的混合機，進行一步混合功能。一步混合完成后，混合機發出完成信號，通知MES呼叫AGV將混合完成的料桶搬運至C點，進行一步過篩功能。一步過篩完成后，AGV將C點滿料桶搬運至B2進行二次配料工作，搬運完成后，AGV返回C點過篩機將留在過篩機上的IBC料桶由卸料位置轉換至接料位置。接到B2發出的配料完成信號，MES調配AGV前往B2將IBC料桶搬運至D點進行二步混合工作。在這里我們注意到，在本項目中的第一個亮點即為AGV并不是通過其它周轉設備來與混合機對接，而是通過AGV自身的激光定位直接將IBC料桶放在混合機上，實現一步到位的功能。像這樣的混合到過篩到配料的工序重復三次，即完成三層的作業功能。IBC料桶配料混合過篩流程，如圖2。

2.IBC料桶稱重投料流程

由提升機將三層生產混合后的料桶提升至四層，AGV前往G點將IBC料桶搬運至E點的稱重模塊處，AGV不離開E點，只待稱重數據獲取后，將料桶重新抬起搬運至F區域進行暫存。在信息系統內部會將料桶的重量與料桶的編號進行無縫的綁定，記錄的數據不丟失。待生產計劃進行投料任務的產生后，AGV將對應的F區域的料桶搬運至H點進行投料工作，對接仍無任何的輔助設備參與。

圖2：IBC料桶配料混合過篩流程

圖3：于車體底部設計的接油盤

圖4：特殊設計的車體門架

圖5：特殊設計的貨叉

二、AGV系統的智能化和信息化

AGV系統的最大優勢在于其智能化的體現和信息化的跟蹤記錄，在華東百令項目中，其優勢主要體現在以下幾個方面。

1.路徑智能化選擇

根據MES的調配任務，AGV系統自動選擇距離任務點最近的車輛去完成任務，通過路徑的距離分析選擇最近路線完成任務指令。因為在生產過程中所有的生產流程有著嚴格的時間規定，在特定的時間內要完成桶料的周轉，在有限的空間下實現運行，需要穩定的系統判斷能力。

2.任務智能化分解

AGV在執行任務的過程中，完成一個流程的任務，需要多個步驟連貫運行完成，在這樣的特定生產環節中，就需要任務的智能分解。例如：當四層的AGV搬運料筒由電梯口至暫存區前完成靜置暫存工序時，就需要AGV首先與電梯進行信號交互，判斷物料即將到達位置，AGV立即前往電梯口進行搬運。其次，在運送至暫存區之前，要是在物料稱重的功能，當AGV判斷貨物已經離開貨叉并且稱重模塊的數值穩定，MES系統記錄了其相對應的數值后，AGV將料桶抬高，離開稱重區域前往暫存區完成整個流程。不難看到，每一個環節都是靠分步動作進行串聯的，上一步的完成推動了下一步的開始。最后，暫存區的貨位管理系統會判斷并提供給AGV系統選擇空位置將桶料搬運至此。

3.信息化統一記錄

在生產過程中，所有的轉運環節，料桶身上的產品信息與小車的作業流程是綁定在一起的，從它的生長周期經歷的各個過程，每次處理的時間長短，在哪個時刻我們都統一記錄下來，確保數據不丟失，可查詢。在一段生產邏輯的過程中，數據統計量都通過信息化的傳遞統一來記錄，這樣我們就可以分析把控各個生產環節，做到質量上的新高度。

三、特殊的車體設計

在醫藥行業中，特別是在潔凈要求下的制藥環節中，自動化的搬運從來就沒有停止過自我革命的創新。減少人員的參與是為了保證準確無誤，提高產量的同時來把好生產質量的大關。做好藥、做放心藥也被業內廣外流傳，然而固定在一個區域的生產設備，其自身的潔凈程度是相對容易處理的，移動的設備想要保證其密閉性和無油潤滑處理是十分困難的。本次項目中也是本著壯士割腕的勇氣，突破傳統思維模式，真正從源頭來杜絕“跑冒滴露”。

1.車體底部特殊設計

在車體底部設計接油盤，接油盤內設計吸油紙，最大程度地防止因內部產生的潤滑油脂溢出車體，定期更換內部吸油紙最大程度地降低了油脂泄露的可能性。如圖3。

2.車體門架特殊設計

車體門架的聯調采用食品級潤滑脂潤滑，保證了其不易揮發。在料調外面加蓋一層防塵罩使得原本暴漏在空氣中的鏈條也穿上了一層衣服，在保證其不影響正常功能的前提下，使得自身具有了一定的防護功能。如圖4。

3.貨叉特殊設計

貨叉為配有304不銹鋼的叉套保護，杜絕了非不銹鋼金屬與IBC料桶的接觸。如圖5。

4.潤滑的特殊設計

車體的液壓油采用食品級的保證，潤滑部分也同樣為食品級，除液壓系統外，小車的其他部件均為潤滑脂來保駕護航。

四、總結

目前國內良好的發展契機，有望使制藥行業的自動化程度邁上新的臺階，使我國的制藥事業勇攀高峰，譜寫中國智能制造的新篇章。