口服液體制劑物流聯(lián)動線設計及所存問題探析

引言

隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展以及自動化、智能化、數(shù)字化應用的普及和深入,制造企業(yè)聯(lián)動生產(chǎn)要求進一步凸顯,生產(chǎn)過程的自動化、數(shù)字化、智能化、連線化已經(jīng)變成制造行業(yè)發(fā)展的最大創(chuàng)新課題。近年來,較多的制藥企業(yè)開始調(diào)研和使用物流聯(lián)動線,給傳統(tǒng)制藥行業(yè)裝備一體化的制造要求提出了新的挑戰(zhàn)和機遇。隨著2015年我國政府發(fā)布的《中國制造2025》戰(zhàn)略規(guī)劃的出臺,制造業(yè)向智能化方向轉(zhuǎn)型升級,即智能制造將作為信息化與工業(yè)化深度融合的主攻方向。

1口服液體制劑基本工藝及物流聯(lián)動線的初步應用

口服液體制劑的生產(chǎn),大多數(shù)制造企業(yè)目前的主要流程有浸膏的儲存（冷藏、冷凍等工藝）、稱量、配液（控制藥液溫度、比重、pH值等）、靜置或冷藏、過濾（離心機、膜過濾、板框過濾、濾布過濾或活性炭等）、洗瓶（控制水壓、氣壓、隧道烘箱的溫度、壓差等）、灌封軋蓋（滅菌）、燈檢（燈檢機、傳送帶）和包裝（貼標機、制托入托機、裝盒機及后道的相關配置）。配液過程中的提升、自控等操作相對較成熟:傳統(tǒng)的洗瓶、灌封、燈檢、包裝大多數(shù)都是人工上盤、收盤,采用人工搬運方式進行生產(chǎn),勞動強度相對較大,但相對較穩(wěn)定。

新型的物流聯(lián)動線改變了以往的工作模式,將灌軋過程中產(chǎn)生的產(chǎn)品,經(jīng)過傳送帶傳送后,裝入相應的待滅菌或待處理的盤中:盤子經(jīng)過一定的碼放后,經(jīng)軌道傳送至滅菌柜內(nèi)進行滅菌處理:滅菌后的產(chǎn)品經(jīng)過軌道輸送后至盤暫存區(qū)/卸盤區(qū)準備卸盤操作,卸盤后的產(chǎn)品經(jīng)傳送帶進入燈檢工序進行機器檢測,盤子經(jīng)過設計的軌道回至待裝盤區(qū)備用:燈檢合格的產(chǎn)品經(jīng)傳送帶送至貼標機、泡罩機、裝盒機、裝箱打包一體機等設備進行操作,獨立成件,減少了人員轉(zhuǎn)運物料的勞動強度,降低工作負荷,提高工作效率。

2物流聯(lián)動線初步設計選型要求

2.1物流聯(lián)動線的設計選型

GMP有多條相關條款涉及對設備的約束,如第七十一條、第七十九條、第九十七條、第一百三十九條、第一百四十條等都明確了在藥品生產(chǎn)車間的廠房設備設施設計維護中需要遵循的原則。

制藥企業(yè)生產(chǎn)線的設計必須在GMP管理框架下進行,設計的整個過程必須嚴格遵循GMP條款[2]。其次要求前后設備生產(chǎn)能力互相匹配,如洗灌封聯(lián)動線的生產(chǎn)能力、數(shù)量與滅菌柜的生產(chǎn)能力與數(shù)量相匹配,同時還要考慮物料滅菌前后的儲存和等待時間:考慮好相應產(chǎn)品的規(guī)格。

筆者建議產(chǎn)品規(guī)格越少越好,否則,更換規(guī)格件和設備

磨合將會花費大量時間。

2.2物流聯(lián)動線的設備穩(wěn)定性

設備穩(wěn)定性也是企業(yè)需要考慮的重要因素,每個設備運行穩(wěn)定才是保證生產(chǎn)順利進行的基礎。如果有一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,那么整條物流線的生產(chǎn)都將受到很大影響,有可能整條線都得停止生產(chǎn)。

2.3物流聯(lián)動線的空間布局

整個物流聯(lián)動線的設計要考慮空間布局、物料走向、儲存、滅菌后產(chǎn)品等待燈檢的空間等。如果沒有適當?shù)目臻g,整個物流線設計的生產(chǎn)能力有可能不能得到完全發(fā)揮,或還是采用最原始的人工裝卸盤的方式,那物流線的整體設計將會是一個敗筆。

如果相應的空間允許,筆者建議可以根據(jù)滅菌、轉(zhuǎn)運的工藝采用直線式設計,減少彎角對傳輸造成的影響:或采用"回"字型的設計,充分利用空間。在設計時還要考慮到洗灌封工序和燈檢工序開始工作的時間差問題,尤其是燈檢工序回盤的儲存問題,需要根據(jù)相應的生產(chǎn)量、所需時間、空間布局等綜合考慮。

2.4生產(chǎn)批量/班次的安排

根據(jù)公司生產(chǎn)班次、人員以及設計生產(chǎn)能力的大小,選購相應生產(chǎn)能力及數(shù)量的設備,保證生產(chǎn)的連續(xù)性。產(chǎn)品每批的批量在使用物流線的情況下也可以根據(jù)實際情況適當提高,這樣也可以保證生產(chǎn)的連續(xù)性,減少生產(chǎn)過程中批次間清場、清潔占用的工時:批量提高的同時也可以降低生產(chǎn)的批次,減少過程中的檢驗批次,節(jié)約檢驗工時、化學試劑的用量和檢驗設備等。

但是,盲目提高批量對生產(chǎn)安排及產(chǎn)品質(zhì)量也有潛在的風險,要在充分的工藝驗證、設備驗證、風險評估的情況下進行批量變更工作。

3物流聯(lián)動線在生產(chǎn)過程中存在的主要問題

物流聯(lián)動線目前相對來說還是比較新的生產(chǎn)方式,在生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)一些問題,下面筆者將探討物流聯(lián)動線在生產(chǎn)過程中存在的一些問題,并提出相應的解決措施。

3.1塑蓋內(nèi)積水

目前在口服液體制劑的生產(chǎn)中鋁塑組合蓋占了一定的比例,在日常的生產(chǎn)過程中,如果采取傳統(tǒng)人工燈檢的形式,蓋子內(nèi)的水對燈檢影響很小。但是如果采用燈檢機進行聯(lián)動生產(chǎn),在膠塞和塑蓋內(nèi)的積水不能及時去除的情況下,經(jīng)過燈檢機高速旋轉(zhuǎn)后,蓋子內(nèi)部的水分會被瞬間甩出,對燈檢機的鏡頭造成很大的影響,影響燈檢機檢測的正確率,導致燈檢產(chǎn)品質(zhì)量得不到保證。因此,在廠房設計布局時要考慮每天的生產(chǎn)

量,如果空間充足,那么可以留出足夠的空間對產(chǎn)品采取自然晾干的方式進行處理。如果相應的空間受限,那么滅菌后可增加甩干、吹干/烘干(根據(jù)產(chǎn)品的特性進行相應的工藝研究,制定出適宜的溫度、時間）設施進行處理:或者控制存儲的環(huán)境溫度、濕度,同時計算好水分,使其能夠達到生產(chǎn)需求:或者對滅菌工藝進行研究,以減少瓶蓋內(nèi)積水的產(chǎn)生、積蓄等。

3.2設備故障

3.2.1設備本身問題

過程裝配問題在設備的調(diào)試和運行的情況下也會出現(xiàn),這類故障正常都是人員操作不到位、裝配不到位或裝配錯誤導致,同時也反映了目前國產(chǎn)的備件質(zhì)量、加工精度還有待進一步提高。

設備在正常運轉(zhuǎn)的情況下出現(xiàn)磨損是很常見的情況,這就需要企業(yè)根據(jù)常用備件的損耗結(jié)合廠家建議進行采購備貨。目前物流聯(lián)動線的應用還處在成長期,相應的設備方面還需要設備廠家結(jié)合不同廠家的需要進行獨立研發(fā)。

整個制藥行業(yè)的招標定標的模式好多還是低價中標模

式,這對整個制藥行業(yè)的發(fā)展及裝備業(yè)的進步極為不利,使得設備廠家對設備的材質(zhì)要求出現(xiàn)較大的差別,設備的穩(wěn)定性、聯(lián)動性就會存在較大問題,這給后續(xù)生產(chǎn)埋下了很大的隱患。這就需要企業(yè)要有前瞻性、預見性,否則后續(xù)設備的調(diào)試工作需要較長時間,生產(chǎn)就會出現(xiàn)設備故障率居高不下、生產(chǎn)中斷、備品備件費用較高等一系列問題。而且一旦設備出現(xiàn)故障,有可能影響整條生產(chǎn)線的進度,人員成本也會出現(xiàn)很大程度的提高。筆者建議有能力的公司還是配備一流的設備。

3.2.2人員操作問題

人員操作不當、不熟練等問題在設備應用初期尤為明顯,需要對崗位人員加強上崗前培訓,同時也提請設備廠家在研發(fā)時要考慮相應問題的出現(xiàn),如何通過技術層面進行規(guī)避。如聯(lián)動線的生產(chǎn)中會出現(xiàn)其中一個設備故障或停機,需要對前后設備同時作出反饋,給出相應的信號并能夠自行執(zhí)行相應的指令,這樣出現(xiàn)連鎖問題的概率就會降低。

3.3重點控制問題

3.3.1倒瓶/碎瓶

在連線生產(chǎn)過程中,瓶子在傳送帶上會出現(xiàn)傾倒、破碎的情況,在后續(xù)的轉(zhuǎn)運過程中如果不及時處理的話,會出現(xiàn)破損或損傷其他物品。目前大多數(shù)都是采取人工干預的方式解決,這也給裝備企業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)。

3.3.2滅菌過程

在連線生產(chǎn)過程中,對產(chǎn)品的每一步質(zhì)量控制均提出了新的挑戰(zhàn)。在滅菌物流線上卸盤時,生產(chǎn)企業(yè)需要重點關注盤子內(nèi)產(chǎn)品遺漏的情況,尤其是黏度較大、糖分較高的產(chǎn)品,要著重檢查設備的運行狀況、清場清潔的程度以及檢查的力度。3.3.3燈檢過程

燈檢工序的流程也對以往的工作方式提出了挑戰(zhàn),抽檢對燈檢機的可靠性、穩(wěn)定性提出了較高要求,對燈檢機的選型、產(chǎn)品匹配、設備調(diào)試等前期工作提出了更高的要求。通常企業(yè)可以制定相應的SOP,筆者認為對燈檢機開機前的測試工作必不可少,確保設備能夠在正確的設置下正常工作:相應的挑戰(zhàn)性樣品,不同企業(yè)可以自行挑選、準備,相應的比例可以參照人工燈檢的比例進行設定,盡量模擬實際生產(chǎn),相應的數(shù)量可以根據(jù)燈檢機每個工位能檢測的次數(shù)而定:關于燈檢過程中隨機抽檢的數(shù)量方面,企業(yè)制定SOP的過程中也需要重點闡述如何抽檢、抽檢的數(shù)量、頻次等。

3.4人員問題

3.4.1操作技能的提升

因聯(lián)機生產(chǎn),相應的設備較多,且設備由相應的程序控制,對后續(xù)人員操作和維護的技能要求也相應提高。各個企業(yè)可以招聘機械、電器等相關專業(yè)的人員,同時在設備的URS、FAT、安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)安排人員進行學習,并制定好相應的操作規(guī)程。

此外也可以對一些關鍵點做成相應的s0L,讓相應的人員能更直觀地接受培訓,以便應對目前企業(yè)人員流動大的難題。企業(yè)還應建立好相應的獎懲措施,提高操作人員的積極性、責任心,有可能起到事半功倍的效果。

3.4.2人員心態(tài)的轉(zhuǎn)變

新事物在剛開始出現(xiàn)時,人們的接受和應用都需要一些時間。同樣,新設備的應用也是如此。在接觸新設備時要提前準備好工作人員的心態(tài),讓人員對其有信心,為設備的順利運行奠定良好的基礎。

3.4.3人員通行問題

隨著物流聯(lián)動線的使用,將會出現(xiàn)人員行走不方便等問題,目前主要采取的是從傳送帶下面、傳送帶上面或在傳送帶上設計一個通道等形式解決。人員從下面進出,手部容易著地且頭部容易被碰到:人員從上面通過,需要扶梯等類似工具,扶梯設計要穩(wěn)固,便于通行:傳送帶上設計一個通道,此通道如果開啟較頻繁的情況下,物料傳輸會受到影響,此物流線的穩(wěn)定性也有可能受到影響。這個問題還需要大家集思廣益,根據(jù)實際情況進行解決。

3.5公用系統(tǒng)問題

3.5.1設備的生產(chǎn)能力

相較以往,聯(lián)動線生產(chǎn)的設備有一定的增加,且設備對水、電、氣的需求,尤其是壓縮空氣的需求會大大增加。因此,企業(yè)在設計公用系統(tǒng)設備時要充分考慮到各個設備的瞬間最大用量,匹配相應的設備,還需要考慮管道的壓降,設備在使用過程中能力的降低等因素?？梢酝ㄟ^增加儲氣罐、儲水罐的方式解決:對用氣、用水量大的設備,可以在設計時采用多條管路并行的方式,減少設備共用時間。

3.5.2操作環(huán)境

在設計廠房時,要考慮到熱配間、滅菌間的溫濕度,這些房間的溫濕度需要進行科學、合理的設計控制,人員才能更好、更高效地進行相應操作,產(chǎn)品質(zhì)量才能得到有效控制:同時設備的電器原件等也能更穩(wěn)定地發(fā)揮作用。

3.6設備更新?lián)Q代問題

隨著科技日新月異的發(fā)展,一般制藥裝備每5年進行一次更新?lián)Q代,特別是近幾年隨著制藥信息化、智能化技術和理念的注入,制藥裝備技術發(fā)展突飛猛進,制藥企業(yè)需要從節(jié)能降耗、提高效能、應用新技術新材料等方面著手,對生產(chǎn)裝備進行更新升級。同時,在新建廠房時要考慮到設備的移出和引進,可以預留相應的出入口,以便減少后續(xù)工作量,方便工作能更好地開展。

3.7成本問題

物流聯(lián)動線的使用,會使整個生產(chǎn)成本上升,前期投入會加大:設備的使用,使得企業(yè)后續(xù)的維護成本也上升,所以要預算好前期的投入和后期的維護成本。但運轉(zhuǎn)正常后,將減少人工成本的投入,為企業(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益。

4結(jié)語

隨著科技的發(fā)展,口服液體制劑的整個生產(chǎn)過程也將實現(xiàn)自動化、智能化和物流一體化。這就需要操作人員不斷提高自身的操作水平,對制藥裝備企業(yè)的一體化生產(chǎn)也提出了新的要求,聯(lián)動線生產(chǎn)成為了目前整個行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。