口服液体制剂物流联动线设计及所存问题探析

引言

随着国家经济的发展以及自动化、智能化、数字化应用的普及和深入,制造企业联动生产要求进一步凸显,生产过程的自动化、数字化、智能化、连线化已经变成制造行业发展的最大创新课题。近年来,较多的制药企业开始调研和使用物流联动线,给传统制药行业装备一体化的制造要求提出了新的挑战和机遇。随着2015年我国政府发布的《中国制造2025》战略规划的出台,制造业向智能化方向转型升级,即智能制造将作为信息化与工业化深度融合的主攻方向。

1口服液体制剂基本工艺及物流联动线的初步应用

口服液体制剂的生产,大多数制造企业目前的主要流程有浸膏的储存（冷藏、冷冻等工艺）、称量、配液（控制药液温度、比重、pH值等）、静置或冷藏、过滤（离心机、膜过滤、板框过滤、滤布过滤或活性炭等）、洗瓶（控制水压、气压、隧道烘箱的温度、压差等）、灌封轧盖（灭菌）、灯检（灯检机、传送带）和包装（贴标机、制托入托机、装盒机及后道的相关配置）。配液过程中的提升、自控等操作相对较成熟:传统的洗瓶、灌封、灯检、包装大多数都是人工上盘、收盘,采用人工搬运方式进行生产,劳动强度相对较大,但相对较稳定。

新型的物流联动线改变了以往的工作模式,将灌轧过程中产生的产品,经过传送带传送后,装入相应的待灭菌或待处理的盘中:盘子经过一定的码放后,经轨道传送至灭菌柜内进行灭菌处理:灭菌后的产品经过轨道输送后至盘暂存区/卸盘区准备卸盘操作,卸盘后的产品经传送带进入灯检工序进行机器检测,盘子经过设计的轨道回至待装盘区备用:灯检合格的产品经传送带送至贴标机、泡罩机、装盒机、装箱打包一体机等设备进行操作,独立成件,减少了人员转运物料的劳动强度,降低工作负荷,提高工作效率。

2物流联动线初步设计选型要求

2.1物流联动线的设计选型

GMP有多条相关条款涉及对设备的约束,如第七十一条、第七十九条、第九十七条、第一百三十九条、第一百四十条等都明确了在药品生产车间的厂房设备设施设计维护中需要遵循的原则。

制药企业生产线的设计必须在GMP管理框架下进行,设计的整个过程必须严格遵循GMP条款[2]。其次要求前后设备生产能力互相匹配,如洗灌封联动线的生产能力、数量与灭菌柜的生产能力与数量相匹配,同时还要考虑物料灭菌前后的储存和等待时间:考虑好相应产品的规格。

笔者建议产品规格越少越好,否则,更换规格件和设备

磨合将会花费大量时间。

2.2物流联动线的设备稳定性

设备稳定性也是企业需要考虑的重要因素,每个设备运行稳定才是保证生产顺利进行的基础。如果有一个环节出现问题,那么整条物流线的生产都将受到很大影响,有可能整条线都得停止生产。

2.3物流联动线的空间布局

整个物流联动线的设计要考虑空间布局、物料走向、储存、灭菌后产品等待灯检的空间等。如果没有适当的空间,整个物流线设计的生产能力有可能不能得到完全发挥,或还是采用最原始的人工装卸盘的方式,那物流线的整体设计将会是一个败笔。

如果相应的空间允许,笔者建议可以根据灭菌、转运的工艺采用直线式设计,减少弯角对传输造成的影响:或采用"回"字型的设计,充分利用空间。在设计时还要考虑到洗灌封工序和灯检工序开始工作的时间差问题,尤其是灯检工序回盘的储存问题,需要根据相应的生产量、所需时间、空间布局等综合考虑。

2.4生产批量/班次的安排

根据公司生产班次、人员以及设计生产能力的大小,选购相应生产能力及数量的设备,保证生产的连续性。产品每批的批量在使用物流线的情况下也可以根据实际情况适当提高,这样也可以保证生产的连续性,减少生产过程中批次间清场、清洁占用的工时:批量提高的同时也可以降低生产的批次,减少过程中的检验批次,节约检验工时、化学试剂的用量和检验设备等。

但是,盲目提高批量对生产安排及产品质量也有潜在的风险,要在充分的工艺验证、设备验证、风险评估的情况下进行批量变更工作。

3物流联动线在生产过程中存在的主要问题

物流联动线目前相对来说还是比较新的生产方式,在生产过程中会出现一些问题,下面笔者将探讨物流联动线在生产过程中存在的一些问题,并提出相应的解决措施。

3.1塑盖内积水

目前在口服液体制剂的生产中铝塑组合盖占了一定的比例,在日常的生产过程中,如果采取传统人工灯检的形式,盖子内的水对灯检影响很小。但是如果采用灯检机进行联动生产,在胶塞和塑盖内的积水不能及时去除的情况下,经过灯检机高速旋转后,盖子内部的水分会被瞬间甩出,对灯检机的镜头造成很大的影响,影响灯检机检测的正确率,导致灯检产品质量得不到保证。因此,在厂房设计布局时要考虑每天的生产

量,如果空间充足,那么可以留出足够的空间对产品采取自然晾干的方式进行处理。如果相应的空间受限,那么灭菌后可增加甩干、吹干/烘干(根据产品的特性进行相应的工艺研究,制定出适宜的温度、时间）设施进行处理:或者控制存储的环境温度、湿度,同时计算好水分,使其能够达到生产需求:或者对灭菌工艺进行研究,以减少瓶盖内积水的产生、积蓄等。

3.2设备故障

3.2.1设备本身问题

过程装配问题在设备的调试和运行的情况下也会出现,这类故障正常都是人员操作不到位、装配不到位或装配错误导致,同时也反映了目前国产的备件质量、加工精度还有待进一步提高。

设备在正常运转的情况下出现磨损是很常见的情况,这就需要企业根据常用备件的损耗结合厂家建议进行采购备货。目前物流联动线的应用还处在成长期,相应的设备方面还需要设备厂家结合不同厂家的需要进行独立研发。

整个制药行业的招标定标的模式好多还是低价中标模

式,这对整个制药行业的发展及装备业的进步极为不利,使得设备厂家对设备的材质要求出现较大的差别,设备的稳定性、联动性就会存在较大问题,这给后续生产埋下了很大的隐患。这就需要企业要有前瞻性、预见性,否则后续设备的调试工作需要较长时间,生产就会出现设备故障率居高不下、生产中断、备品备件费用较高等一系列问题。而且一旦设备出现故障,有可能影响整条生产线的进度,人员成本也会出现很大程度的提高。笔者建议有能力的公司还是配备一流的设备。

3.2.2人员操作问题

人员操作不当、不熟练等问题在设备应用初期尤为明显,需要对岗位人员加强上岗前培训,同时也提请设备厂家在研发时要考虑相应问题的出现,如何通过技术层面进行规避。如联动线的生产中会出现其中一个设备故障或停机,需要对前后设备同时作出反馈,给出相应的信号并能够自行执行相应的指令,这样出现连锁问题的概率就会降低。

3.3重点控制问题

3.3.1倒瓶/碎瓶

在连线生产过程中,瓶子在传送带上会出现倾倒、破碎的情况,在后续的转运过程中如果不及时处理的话,会出现破损或损伤其他物品。目前大多数都是采取人工干预的方式解决,这也给装备企业提出了新的挑战。

3.3.2灭菌过程

在连线生产过程中,对产品的每一步质量控制均提出了新的挑战。在灭菌物流线上卸盘时,生产企业需要重点关注盘子内产品遗漏的情况,尤其是黏度较大、糖分较高的产品,要着重检查设备的运行状况、清场清洁的程度以及检查的力度。3.3.3灯检过程

灯检工序的流程也对以往的工作方式提出了挑战,抽检对灯检机的可靠性、稳定性提出了较高要求,对灯检机的选型、产品匹配、设备调试等前期工作提出了更高的要求。通常企业可以制定相应的SOP,笔者认为对灯检机开机前的测试工作必不可少,确保设备能够在正确的设置下正常工作:相应的挑战性样品,不同企业可以自行挑选、准备,相应的比例可以参照人工灯检的比例进行设定,尽量模拟实际生产,相应的数量可以根据灯检机每个工位能检测的次数而定:关于灯检过程中随机抽检的数量方面,企业制定SOP的过程中也需要重点阐述如何抽检、抽检的数量、频次等。

3.4人员问题

3.4.1操作技能的提升

因联机生产,相应的设备较多,且设备由相应的程序控制,对后续人员操作和维护的技能要求也相应提高。各个企业可以招聘机械、电器等相关专业的人员,同时在设备的URS、FAT、安装调试等环节安排人员进行学习,并制定好相应的操作规程。

此外也可以对一些关键点做成相应的s0L,让相应的人员能更直观地接受培训,以便应对目前企业人员流动大的难题。企业还应建立好相应的奖惩措施,提高操作人员的积极性、责任心,有可能起到事半功倍的效果。

3.4.2人员心态的转变

新事物在刚开始出现时,人们的接受和应用都需要一些时间。同样,新设备的应用也是如此。在接触新设备时要提前准备好工作人员的心态,让人员对其有信心,为设备的顺利运行奠定良好的基础。

3.4.3人员通行问题

随着物流联动线的使用,将会出现人员行走不方便等问题,目前主要采取的是从传送带下面、传送带上面或在传送带上设计一个通道等形式解决。人员从下面进出,手部容易着地且头部容易被碰到:人员从上面通过,需要扶梯等类似工具,扶梯设计要稳固,便于通行:传送带上设计一个通道,此通道如果开启较频繁的情况下,物料传输会受到影响,此物流线的稳定性也有可能受到影响。这个问题还需要大家集思广益,根据实际情况进行解决。

3.5公用系统问题

3.5.1设备的生产能力

相较以往,联动线生产的设备有一定的增加,且设备对水、电、气的需求,尤其是压缩空气的需求会大大增加。因此,企业在设计公用系统设备时要充分考虑到各个设备的瞬间最大用量,匹配相应的设备,还需要考虑管道的压降,设备在使用过程中能力的降低等因素。可以通过增加储气罐、储水罐的方式解决:对用气、用水量大的设备,可以在设计时采用多条管路并行的方式,减少设备共用时间。

3.5.2操作环境

在设计厂房时,要考虑到热配间、灭菌间的温湿度,这些房间的温湿度需要进行科学、合理的设计控制,人员才能更好、更高效地进行相应操作,产品质量才能得到有效控制:同时设备的电器原件等也能更稳定地发挥作用。

3.6设备更新换代问题

随着科技日新月异的发展,一般制药装备每5年进行一次更新换代,特别是近几年随着制药信息化、智能化技术和理念的注入,制药装备技术发展突飞猛进,制药企业需要从节能降耗、提高效能、应用新技术新材料等方面着手,对生产装备进行更新升级。同时,在新建厂房时要考虑到设备的移出和引进,可以预留相应的出入口,以便减少后续工作量,方便工作能更好地开展。

3.7成本问题

物流联动线的使用,会使整个生产成本上升,前期投入会加大:设备的使用,使得企业后续的维护成本也上升,所以要预算好前期的投入和后期的维护成本。但运转正常后,将减少人工成本的投入,为企业创造更好的经济效益。

4结语

随着科技的发展,口服液体制剂的整个生产过程也将实现自动化、智能化和物流一体化。这就需要操作人员不断提高自身的操作水平,对制药装备企业的一体化生产也提出了新的要求,联动线生产成为了目前整个行业发展的必然趋势。