Zalety maszyn prototypowych w przemyśle farmaceutycznym

W fabrykach przemysłu farmaceutycznego, niejednokrotnie realizowane są procesy produkcyjne i pomocnicze, automatyzowane maszynami specjalistycznymi. Takie rozwiązania są z reguły niestandardowe, dlatego konieczne jest zaprojektowanie i zbudowanie maszyny prototypowej, ściśle dopasowanej do konkretnych potrzeb technologicznych procesu.

Maszyny prototypowe, jakie znajdują zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym, to m. in. specjalistyczne linie produkcyjne, a także stacje i stanowiska kontroli jakości, testujące, etykietujące i znakujące. Oprócz tego niejednokrotnie automatyzuje się procesy obejmujące ważenie, dozowanie, produkcję i zamykanie opakowań, a także pakowanie i paletyzację oraz obsługę innych maszyn. Warto również wspomnieć o budowaniu maszyn prototypowych na potrzeby pojawiania się nowych, nieznanych i niezdefiniowanych wcześniej procesów. Zaprojektowanie stanowiska, stacji czy linii, może okazać się skutecznym rozwiązaniem w przypadku, gdy standardowa maszyna nie osiąga zakładanych parametrów, takich jak wydajność, obsługa wielu komponentów i wyrobów, czas przezbrajania, czas pracy autonomicznej, wymiary itp.

Projektowanie i budowa maszyn prototypowych bardzo często wynika z pojawiającej się potrzeby wprowadzenia na rynek nowych produktów czy zmiany sposobu pakowania. W wielu przypadkach rozwój maszyny i produktu przebiega równolegle, stąd też ewentualne błędy, zarówno w produkcie jak i w maszynie, eliminowane są jeszcze przed fazą produkcji seryjnej. Dodatkowo testuje się pracę maszyn i właściwości produktu w przypadku wystąpienia skrajnych parametrów, dzięki czemu można opracować odpowiednie procedury postępowania, przy różnego typu zakłóceniach i nieprawidłowościach. W razie potrzeby, jeszcze na etapie rozwoju maszyny i produktu, można wprowadzić skuteczne modyfikacje i usprawnienia.

Tworzenie koncepcji maszyny

W pierwszej kolejności powstaje koncepcja prototypu, której budową zajmują się konstruktorzy, mający do dyspozycji zaawansowane narzędzia w postaci specjalistycznych programów komputerowych, a co najważniejsze, posiadający interdyscyplinarną wiedzę i kreatywność, co pozwala na tworzenie nawet najbardziej skomplikowanych koncepcji automatyzacji procesów, występujących w przemyśle farmaceutycznym. Przy wykonaniu koncepcji automatyzacji ważne jest uwzględnienie specyfikacji technicznych i założeń procesowych. Podczas prac w tym zakresie powstaje dokumentacja konstrukcji 2D i modele 3D. Oprócz tego kluczową rolę odgrywa tworzenie dokumentacji opisowych i specyfikacji technicznych dla projektowanych elementów. Warto podkreślić, że koncepcyjne prace projektowe mogą być prowadzone zarówno w stosunku do nowych, jak i modernizowanych maszyn. Konstruktorzy dobierają przy tym komponenty oraz podzespoły handlowe w oparciu o określone standardy i wymagania. Uwzględnia się aspekty funkcjonalności maszyn, właściwości komponentów oraz możliwości technologiczne i wytwórcze. Ponadto w fazie projektowania koncepcyjnego przeprowadza się analizę FMEA, a także szereg innych analiz na potrzeby oceny ryzyka i przystosowywania maszyn do obowiązujących przepisów prawa, norm (w tym 13849:2016, 13857:2010) oraz Dyrektywy Maszynowej. Ważna jest ocena wyrobu pod kątem bezpieczeństwa i zgodności z dokumentacją projektową.

Projektując koncepcje maszyn prototypowych uwzględnia się szereg czynników, które decydują o konkretnym rozwiązaniu, zarówno od strony technicznej jak i finansowej – czas cyklu, zwiększenie wolumenów produkcyjnych, kontrola jakości, koszty produkcji, ilość dostępnego miejsca itp.

Realizacja projektu

Dostawcy maszyn z doświadczeniem w zakresie budowy rozwiązań prototypowych, stawiają na sprawną komunikację z klientem. Stąd też na potrzeby realizacji inwestycji, przydzielany jest dedykowany Project Manager, który dysponuje kompleksową wiedzą i kompetencjami do sprawnej realizacji projektu. Stanowi on nie tylko pierwszą linię komunikacyjną, ale i koordynuje przebieg prac, we wszystkich branżach wykonawczych. Project Manager zarządza przebiegiem produkcji, uruchomieniem maszyny, odbiorem, przekazaniem dokumentacji oraz czuwa nad prawidłową obsługą posprzedażową w zakresie modernizacji i dostosowania do wszelkich zmian w procesie.

Na etapie realizacji inwestycji powstaje harmonogram prac, który jest uzgadniany z klientem. Project Manager czuwa nad jego przebiegiem. Na bieżąco, w ciągłej konsultacji z klientem, są wprowadzane ewentualne korekty i zmiany tak, aby projekt był zakończony w zaplanowanym czasie.

Dedykowane oprogramowanie sterująco-wizualizacyjne

Warto zadbać, aby prototypowa maszyna bazowała na dedykowanym oprogramowaniu sterująco-wizualizacyjnym. Dobrym rozwiązaniem w tym zakresie jest zastosowanie rozwiązania autorskiego i „niepudełkowego”, które od podstaw powstaje u jednego producenta. W efekcie zyskuje się system, który jest ściśle dostosowany do potrzeb konkretnej aplikacji. Dodatkowo systemy autorskie są ciągle rozwijane pod kątem najnowszych trendów technologicznych.

Oprócz tego, w dobie koncepcji Industry 4.0 wielu menedżerów fabryk i szefów produkcji w przemyśle farmaceutycznym, decyduje się na wdrożenie szeregu narzędzi działających na płaszczyźnie automatyki przemysłowej i oprogramowania, zbierających dane z procesu produkcyjnego. Tym sposobem zyskuje się monitorowanie zarówno produkcji jak i infrastruktury technicznej, po to aby skutecznie zarządzać procesem i szybko reagować w przypadku wystąpienia jakichkolwiek zakłóceń. Jak wiadomo taka integracja systemów to inwestycja angażująca znaczne środki finansowe i czas, stąd też powinna być dobrze przemyślana. Warto więc postawić na rozwiązanie ściśle dopasowane do konkretnych potrzeb fabryki, w którym funkcjonalność jest precyzyjnie dopasowana, już na etapie wstępnych założeń.

Dodatkowe wymagania branżowe

Firma projektująca maszynę prototypową powinna uwzględnić szereg dodatkowych wymagań, wynikających ze specyfiki i różnorodności procesów przemysłu farmaceutycznego. Trzeba mieć tutaj na uwadze m. in. produkcję wsadową, w której do mieszalnika trafiają poszczególne składniki w określonej kolejności, przy ściśle zdefiniowanych ilościach.

Systemy automatyzujące muszą być precyzyjne i dokładne (np. systemy ważące), a aplikacje sterujące, powinny obsługiwać wiele receptur technologicznych, uwzględniać właściwości fizyko-chemiczne surowców, a także warunki środowiskowe oraz zróżnicowane i wielokrotne testy jakościowe. Warto podkreślić, że wytwarzanie leków wymaga zapewnienia odpowiedniej jakości produktu, wynikającej m. in. z GMP (Good Manufacturing Practice), czyli zasad dobrej praktyki wytwarzania. Nie mniej ważny jest system HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Point) – System Analizy Zagrożeń i Krytycznych Punktów Kontroli oraz szereg innych wymagań i zaleceń, wynikających z dyrektyw unijnych, zarówno w odniesieniu do samych leków i opakowań, jak i maszyn procesowych.

Gwarancja bezawaryjności i szybkiego diagnozowania usterek maszyny

Dla bezpieczeństwa pracy maszyny kluczową rolę odgrywa bezawaryjność, a co za tym idzie, szybkie diagnozowanie usterek. Stąd też doświadczeni dostawcy rozwiązań prototypowych, we własnym zakresie kompleksowo projektują i wytwarzają maszyny, bez konieczności angażowania firm zewnętrznych. Przekłada się to niemal na natychmiastową diagnostykę i szybkie usunięcie ewentualnych usterek. Warto sprawdzić czy dostawca wykorzystuje odpowiednie narzędzia do zdalnej diagnostyki i upgrade'u maszyn. Warto przy tym wspomnieć o ciągle rozwijanej przez niektórych dostawców, diagnostyce bazującej na inteligentnych okularach rzeczywistości rozszerzonej. W efekcie zyskuje się możliwość szybkiej diagnostyki oraz wykrywania nieprawidłowości w pracy maszyn. Ponadto wykorzystanie takiego rozwiązania, pozwala na skrócenie czasu wykonywania przezbrojeń, serwisów i przeglądów, a także zmniejszenie prawdopodobieństwa awarii maszyn oraz nieplanowanych przestojów. Za pomocą okularów można zdalnie zebrać dane z procesu na potrzeby automatyzacji czy wskazać służbom utrzymania ruchu usterki i miejsca awarii maszyn.

Z myślą o przyszłości

Trudno jest oczywiście określić precyzyjnie parametry przyszłych produktów, ale już na etapie specyfikacji i projektowania można określić pewne wzorce projektowe, które przedłużą okres użyteczności linii lub maszyny. Również w tym miejscu jak mantrę można powtórzyć, że istotny jest wybór doświadczonego producenta linii i maszyn, który potrafi trafnie zdefiniować potencjalne trudności oraz efektywnie je rozwiązywać. Jednym z aspektów jest modułowość – modułowa budowa ciągu technologicznego pozwala na jego elastyczne przekonfigurowanie w przyszłości lub wymianę pojedynczego modułu zamiast całości. Modułowość osiąga się poprzez zastosowanie odpowiednich rozwiązań mechanicznych, standaryzację gabarytów czy elementów ułatwiających transport. Nie mniej ważnym aspektem jest przezbrajalność – to zespół cech zapisanych w projekcie mechanicznym, strukturze połączeń i sposobie programowania, który umożliwia wykorzystanie linii / maszyny do przyszłych produktów. W ten sposób cały korpus i jego infrastruktura są uniwersalne a wymieniany jest jedynie pakiet narzędziowy pod konkretny nowy produkt. Przezbrojenie musi być intuicyjne, szybkie i bezpieczne. Jest to osiągalne dzięki rozwiązaniom mechanicznym w postaci ergonomicznych rączek, uchwytów czy zaczepów, rozwiązaniom łączeniowym np. w postaci kodowanych szybkozłączy oraz wzorcom projektowym w oprogramowaniu. Wszystko to sprawia, że modyfikacja linii lub maszyny w przyszłości jest tańsza, łatwiejsza i zostawia mniejszy ślad ekologiczny.


Podsumowanie

Dobry dostawca prototypowych systemów automatyki dla przemysłu farmaceutycznego, powinien bazować na indywidualnym podejściu do rozwiązań w zakresie automatyzacji procesów. Tym sposobem powstają innowacyjne i dedykowane aplikacje, które są ściśle dopasowane do konkretnych potrzeb procesowych.

Stąd też pionierskie i prototypowe koncepcje powinny powstawać w odrębnych działach, dbających o rozwój nowych aplikacji z uwzględnieniem najnowszych rozwiązań rynkowych i trendów technologicznych. Muszą być przy tym brane pod uwagę rzeczywiste problemy występujące w fabrykach z uwzględnieniem specyfiki technologii produkcji, a także właściwości fizycznych surowców, komponentów i wyrobu gotowego.

Kompetentny dostawca systemu automatyki powinien dysponować zasobami ludzkimi i technicznymi, pozwalającymi na projektowanie i budowanie maszyn prototypowych. Stąd też ważne jest, aby koncepcje automatyzacji skomplikowanych procesów produkcyjnych, mogły być przełożone nie tylko na projekty ale i innowacyjne, specjalne, prototypowe oraz zoptymalizowane maszyny, które z gwarancją stabilności i bezawaryjnej pracy, są przekazane do eksploatacji.

Warto sprawdzić czy dostawca bazuje na własnym dziale R&D, odpowiedzialnym za tworzenie koncepcji, które są ściśle dopasowane do konkretnych potrzeb technologicznych. Konieczne jest przy tym zapewnienie ścisłej współpracy z dostawcami rozwiązań procesowych. Własny Dział Badań i Rozwoju pozwala na znaczne poszerzenie kompetencji w realizacji projektów B+R i jest stabilnym źródłem nowych koncepcji i jednocześnie wsparciem dla działu projektowania.

Artykuł został opublikowany w czerwcowym wydaniu kwartalnika "Świat Przemysłu Farmaceutycznego".

Udostępnij materiał w

Aktualne wydanie

Nowości produktowe dla farmacji

Czytaj inne

SZKOLENIA BRANŻOWE 2023

POMÓŻCIE!!!

Partner serwisu

Partner serwisu
Partner
serwisu

Współpracujemy z

  • ŚPK http://swiat-przemyslu-kosmetycznego.pl/
  • pio.jpg http://www.pio.org.pl/
  • logo instytutu magazynowania.jpg http://www.ilim.poznan.pl/
  • urpl.jpg http://www.urpl.gov.pl/
  • romaco-logo.jpg http://www.infarma.pl/
  • GIF - LOGO.jpg http://www.gif.gov.pl/
  • image002.jpg http://www.ispe.org.pl
  • pasmi.jpg http://www.pasmi.pl
  • Inst_Farmaceutyczny_logo.jpg http://www.ifarm.waw.pl
  • jci1.jpg http://www.jagiellonskiecentruminnowacji.pl/
  • ptfarm-małe.jpg http://www.ptfarm.pl
  • pzppf.jpg http://www.producencilekow.pl
  • logo NIL.jpg http://www.nil.gov.pl
  • IG GARMACJA POLSKA.jpg http://www.farmacja-polska.org.pl