當制藥4.0搭載智能規格轉換

文/ Juergen Schuh

“規格轉換”這一概念并不一定會立即引發制藥行業的關注——但是，如果從制藥生產中所面臨的以成本、競爭壓力以及嚴格的監管為主要特征的挑戰來看，智能化的規格轉換則意味著在效率、產品質量和過程可靠性方面取得競爭優勢。利用自動化的聯網解決方案，制藥公司得以朝著制藥4.0邁出關鍵性的一步。

在制藥生產中，通過貼標機進行規格轉換

在制藥行業，中心線的設計非常重要。這就要求必須在整個生產流程中將設備參數設置為最佳，以在避免和降低工藝偏差的同時，保證產品質量穩定。以最佳方式連接生產、技術、維護和電子數據采集系統至關重要，這樣才能充分利用設備效率。此外，隨著醫藥市場產品多樣性的需求日益增加以及生產過程更趨于小批量化，設備的高度靈活性頗受關注。這就需要進行規格轉換，它可能是設備可用性方面的關鍵性因素。通過優化規格轉換，可以顯著減少產品轉換的時間，并提高過程可靠性。傳感器和定位系統制造商SIKO公司可提供不同的規格轉換方案，涵蓋包括了純機械式的位置指示器乃至全自動定位驅動器。

優化規格轉換的效益

規格轉換在制藥生產中的應用無處不在，特別是對于產品的包裝工藝、標識和檢查過程而言。每當必須為新產品在設備上更改尺寸時，就需要進行規格調整——無論是使用曲柄手動調整還是通過驅動器自動調整。

更改機器設置時，必須始終小心，因為錯誤可能會蔓延開來，進而對最終產品造成不利影響。監控或者全自動化的規格轉換可將錯誤設置的風險降到最低，并使過程的設計更加靈活。優化規格轉換的優勢在于：

●高重復精度，使藥品生產始終保持相同的規格和質量；

●加快轉換時間，提高處理速度；

●提高效率并降低成本；

●提高過程可靠性，這也是制藥生產中的關鍵性標準。

規格轉換分為手動、監控和自動轉換。具體哪一種類型的規格轉換最為合適，還要取決于實際的生產需求：規格調整的頻率越大，生產質量的要求越高（這是制藥行業的準則），就越適合使用監控或者自動化的定位系統。

手動規格轉換

手動規格轉換通過使用機械和電子位置指示器來指示當前位置的實際值。它們適用于極少需要進行調整的基礎設備。SIKO暢銷的機械數字位置指示器非常精確、清晰易讀，并且可針對每一種應用進行專門配置。

利用全自動的規格轉換，相比傳統的手動操作，在紙板盒校正裝置調整時可節約大量的時間

智能化定位解決方案帶來的優化潛力對比

相較于機械位置指示器，電子位置指示器的優勢在于可以自由編程，因此在使用時會更加靈活。電子位置指示器可以輕松配置諸如主軸間距、小數位、旋轉方向、安裝位置或在折角模式下使用等參數，方便實用。機械和電子型號易于兼容安裝，可進行改裝或擴展。

監控規格轉換

可與總線兼容的電子位置指示器可以通過規定額定值監控規格轉換。指示器集成在機器控制系統中，借助其中保存著所有產品型號及其配方額定值的配方管理單元，可在各個位置指示器和上級控制單元之間進行實際值和額定值的交換和校準。由于在指示器上的所有額定值和實際值一致的情況下才會重新啟動設備，因此過程可靠性也得到了提升，可以有效地避免產出次品或損壞設備部件。在這一產品型號中，仍然可以采用手動的方式對軸進行調節，但在設置的準確度上，還是以電子的方式進行監控的。電子位置指示器的特別之處在于LED指示燈，它可為操作員清楚地顯示位置狀態：綠燈表示“位置正確”，紅燈表示“位置不正確”。此外，顯示器中還集成有一個箭頭方向指示器，用以指示出正確的調節方向。

在制藥生產中，通過電子位置指示器進行規格轉換

監控規格轉換的應用

在制藥生產中，監控規格轉換可能會對需要頻繁調節的裝盒機設備或者產品的標識大有幫助。“追溯”設備是一項相對較新的研發成果，必須通過該設備為處方藥貼上清晰、可追溯的標簽。同時，諸如打印、讀取、貼標簽和稱重等多個過程都因此需要進行大量的調整。利用監控規格轉換就可以顯著地提高這些設備的過程可靠性。

自動規格轉換

如果需要在不加任何人為干預的情況下對軸進行調節，人們自然而然就會想到通過緊湊型驅動器進行自動規格轉換。與設備控制系統聯網的驅動器可直接移動到所需位置，通過自動化手段進一步大幅地減少其過程的轉換時間。此外，如果必須經常對難以接近的設備部件進行調整，那么自動化也是有益的選擇。

在制藥生產中，通過SIKO位置指示器在一臺追溯設備上進行規格轉換

驅動器的結構高度集成，它將所有的組件都組合于一個設備中：無刷直流電機（無磨損）、低背隙的高性能傳動裝置以及位置傳感器和電力及控制電子裝置。將驅動器集成于機器控制系統之中以及與控制系統通信均非常簡便，這還要歸功于大量的通用標準接口。其中包括符合Siemens標準的Profibus或Profinet接口、成本低廉的串行接口（如RS485和CAN）、IO-Link以及現代工業以太網接口。

根據應用的要求不同，需要考慮到的驅動器性能等級也會不同：折疊紙盒料庫中的小型驅動器僅需較低功率就可進行微調；而在大型紙板箱供給系統中，則必須通過驅動器以相對較高的扭矩移動整個機組。

同樣，這種規格轉換型號的應用也僅當驅動器與控制系統之間的過程數據交換使實際值與額定值一致時，控制系統才會命令設備重啟。

SIKO驅動器以自動化的方式對用于標識藥品包裝的貼標機進行規格轉換

SIKO驅動器以自動化的方式完成機器改裝

SIKO緊湊型驅動器以自動化的方式完成機器改裝

預防性維護

通過緊湊型驅動器的診斷功能，可以推斷出驅動器本身和設備的運行狀態。通過集合和監控驅動器的各項參數（例如，電機中的電流消耗、控制和負載電路上的溫度或電壓值），可以提早發現異常情況，從而進行精準的維護。如果超過設定的數值，則需要直接采取措施。

通過正確的機器設置實現完全控制和過程可靠性——以紙板盒校正裝置為例

自動化程度的提高與數據增多密切相關

在制藥生產中，智能規格轉換包含多個維度：其中有可以直接衡量出的效果，例如，調整時間減少、設備可用性提高、效率提高以及過程可靠性提高。智能解決方案有助于在生產中盡可能“無噪聲地”完成這類次要過程。關于規格轉換，則無需過多擔心，如果運行正常并且可靠，就可以把注意力放在有嚴格要求的主要工作上，例如，生產線清理或全面的文檔記錄。

在自動化和數字化程度日益提高的制藥行業，諸如位置指示器和伺服電機等外圍組件變得越來越重要。“追溯”系統等新成果的研發就印證了這一點。數據收集、自我診斷和組件的使用壽命監控等附加優勢，使智能規格轉換成為了制藥4.0的關鍵性組成部分。