藥用裝盒機(jī)發(fā)展研究
制劑類藥品生產(chǎn)廠家一般而言均離不開藥品裝盒過程,藥品裝盒是藥品進(jìn)入市場的必不可少的過程,藥用裝盒機(jī)就是實(shí)現(xiàn)這一過程的機(jī)械,也是解脫手工裝盒與提高包裝效率的設(shè)備。國內(nèi)藥用裝盒機(jī)已有30多年歷史,但同其他制藥裝備相比,發(fā)展相當(dāng)緩慢,雖然這幾年國內(nèi)藥用裝盒機(jī)已有了很大進(jìn)步,但振打器是實(shí)質(zhì)性的推廣應(yīng)用與技術(shù)發(fā)展還不盡人意,造成此狀況的原因很多。對此,無論是藥用裝盒機(jī)制造商還是藥廠使用者均應(yīng)加強(qiáng)研究。
1 藥雙齒輥破碎機(jī)用裝盒機(jī)基本概念
1.1 藥用裝盒機(jī)的定義超細(xì)破碎機(jī)
在即將發(fā)布的《制藥機(jī)械 術(shù)語》(GB/T15692)標(biāo)準(zhǔn)中,將裝盒機(jī)械定義為:能完給料機(jī)成開盒,插入使用說明書,對瓶子、泡罩板、軟管等藥品包裝物裝盒、封盒的機(jī)械。并將其被安排在藥品包裝物外包裝機(jī)械(8.2)項(xiàng)中,同時在裝盒機(jī)械組成中又羅列了說明書折疊機(jī)、多功能折紙機(jī)、連續(xù)式插舌裝盒機(jī)、間歇式插舌裝盒機(jī)、連續(xù)式漿糊粘貼裝盒機(jī)與間歇式漿糊粘貼裝盒機(jī)小項(xiàng)。
1.2 藥喂料機(jī)用裝盒機(jī)的特殊意義
藥用裝盒機(jī)不同于其他裝盒機(jī),有其特殊性。按《藥品GMP認(rèn)證檢查評定標(biāo)準(zhǔn)》4603條款規(guī)定:印有與標(biāo)簽內(nèi)容相同的藥品包裝物,應(yīng)按標(biāo)簽管理。也就是說,藥品外包裝盒的管理與標(biāo)簽等同。基于藥品外包裝盒的特殊性也 延伸了藥用裝盒機(jī)的特殊性鏈板式輸送機(jī)。
藥用裝盒機(jī)與其他裝盒機(jī)相比,其特殊點(diǎn):(1)需插入藥品說明書;(2)紙盒宜隨機(jī)打印生產(chǎn)日期、產(chǎn)品批號、有效期等(如特殊藥品的輥式破碎機(jī)監(jiān)管碼);(3)裝盒的計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)(應(yīng)符合《藥品GMP認(rèn)證檢查評定標(biāo)準(zhǔn)》4703條款中計(jì)數(shù)發(fā)放要求);(4)對內(nèi)包裝藥品質(zhì)量檢查;(5)能適應(yīng)換批/次的要求。對其他用途裝盒機(jī)而言這幾個特殊點(diǎn)則不須全部達(dá)到。
1.3&nbfu鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)sp;藥用裝盒機(jī)的形式與分類
1.3.1 藥用裝盒星型給料機(jī)機(jī)的形式
?。?)按被包裝物進(jìn)入紙盒的方式可分為臥式與立式。其中,以被包裝物水平方向推入紙盒的機(jī)型稱為臥式,被包裝物垂直方向進(jìn)入紙盒的機(jī)型稱為立式。目前以臥式居物料輸送機(jī)多。
?。?)按最終立軸式破碎機(jī)紙盒封合形式可分插舌式、膠粘式、混合式、加標(biāo)貼、展開式、自鎖式等。
?。?)按被包裝物的形狀拍擊篩可分為板狀(如泡罩包裝)、瓶狀、軟管狀、異形等。
(4)按被包裝物的規(guī)格篩砂機(jī)可分為單件、雙件、多件、組合件(如1支抗生素瓶粉針+1支安瓿水針)等。
1.3.2 藥用裝盒機(jī)的分不銹鋼輸送帶類
過去,有專業(yè)人士對裝盒機(jī)按速度進(jìn)行分類,認(rèn)為裝盒速度在60~80盒/min為中低速型,80~120盒/min為中高速型,大于150盒/min為高速型。該分類是基于2000年左右的技術(shù)水平而定的,隨著制造與控制技術(shù)水平的不斷提高,當(dāng)今國際上已出現(xiàn)了裝盒速度為500~600盒/min的高水平。顯然過去的劃分標(biāo)準(zhǔn)已不能繼續(xù)適應(yīng),有必要重新進(jìn)行分類。筆者在兼顧國情與國際先進(jìn)水平的前提下,認(rèn)為作如下分類較合適:(1)裝盒速度60~120盒/min為中低速型;(2)150~180盒/min為中高速型;(3)200~300盒/min為高速型;(4)大于350盒/min為超高石灰石破碎機(jī)速型。
其中:60~80盒/min裝盒機(jī)以凸輪機(jī)構(gòu)為主,其優(yōu)點(diǎn)為結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、適應(yīng)性強(qiáng)及方便實(shí)惠,缺點(diǎn)是調(diào)整不易、速度低;80~120盒/min裝盒機(jī)以機(jī)械—凸輪機(jī)構(gòu)為主,其優(yōu)點(diǎn)為運(yùn)行相對穩(wěn)定、調(diào)整方便、應(yīng)用領(lǐng)域廣,缺點(diǎn)是回轉(zhuǎn)式紙盒成型展開機(jī)構(gòu)不能適應(yīng)速度的變化;150~200盒/min裝盒機(jī)以機(jī)械連續(xù)工作型機(jī)構(gòu)為主,其優(yōu)點(diǎn)為高速,缺點(diǎn)是使用針對性強(qiáng)、對包材要求苛刻;280~300盒/min裝盒機(jī)以機(jī)械、伺服等先進(jìn)控制技術(shù)為主。
一般來說60~120盒/min裝盒機(jī)屬間歇型,而150~200盒/min藥用裝盒機(jī)屬連續(xù)工作型,現(xiàn)將兩者作一比較,如表1所示。
1.4 藥用裝盒機(jī)在藥品后道外包裝生產(chǎn)線的作用
藥品后道包裝是指出潔凈區(qū)域后的成品包裝,在現(xiàn)代制藥工業(yè)中藥品后道包裝生產(chǎn)線的主要組成和工序如圖1所示。
藥品后道包裝生產(chǎn)線的主要設(shè)備由裝盒機(jī)、枕形包裝機(jī)、熱收縮包裝線、裝箱機(jī)、封箱機(jī)、打碼機(jī)和打包機(jī)等組成,伴隨此線還有整理堆垛類、轉(zhuǎn)位或連接類輸送帶裝置、中間處理裝置以及檢測控制裝置等輔助裝置。可以說,裝盒機(jī)是整線的基礎(chǔ),也是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代制藥后道包裝生產(chǎn)的必須。
2 藥用裝盒機(jī)發(fā)展進(jìn)程概要
2.1 國內(nèi)外藥用裝盒機(jī)制造發(fā)展進(jìn)程
藥用裝盒機(jī)(下簡為裝盒機(jī))是建立在其他裝盒機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。最早裝盒機(jī)的制造起源于20世紀(jì)50年代的歐洲。我國是在20世紀(jì)60年代才有了裝盒機(jī)的雛形,直到20世紀(jì)70年代上海牙膏廠引進(jìn)瑞典Nordon公司裝盒機(jī)開始,經(jīng)上海輕工設(shè)計(jì)院的測繪設(shè)計(jì)與上海一化機(jī)廠制造,國內(nèi)首臺自動裝盒機(jī)得以問世。也在同一時期,上海延安制藥廠也仿制了用于藥品包裝的半自動裝盒機(jī)。繼后,隨著時代變遷與改革開放,國內(nèi)裝盒機(jī)發(fā)生了翻天覆地的變化,裝盒機(jī)也從當(dāng)初20世紀(jì)80—90年代以上海一化機(jī)、北京雙鶴、上海龍騰為代表的專業(yè)制造商發(fā)展到現(xiàn)在以浙江圣雷、上海新顧德等30多家廠商,另外還有其他非專業(yè)制造裝盒機(jī)廠商約60多家;生產(chǎn)的裝盒機(jī)從當(dāng)初只適應(yīng)軟膏管狀與板狀形內(nèi)包裝物,發(fā)展到已能適應(yīng)軟袋等軟性內(nèi)包物、抗生素瓶的多元化包裝;從當(dāng)初裝盒速度為60盒/min發(fā)展到而今裝盒速度為300~400盒/min。
國外裝盒機(jī)較典型廠商有德國IWKA、瑞典Nordon、意大利CAM、美國Romaco公司。從這些國外產(chǎn)商來看:(1)以2005年調(diào)查數(shù)據(jù)看,其價格較高,德國IWKA公司100系列產(chǎn)品價格約160萬元,瑞典Nordon公司速度130盒/min產(chǎn)品約140萬元,意大利CAM速度130盒/min產(chǎn)品約150萬元;(2)前幾年國外機(jī)形是整機(jī)長而大,長度4 m以上,只有意大利CAM公司的全自動裝盒機(jī)機(jī)身較短,機(jī)長僅2.2 m;(3)從近一年來看,國外裝盒機(jī)變化較大,其裝盒速度達(dá)到了500~600盒/min,如意大利CAM 推出的高速CAM KO裝盒機(jī),其定位于醫(yī)藥或者糖果的泡罩包裝應(yīng)用,每分鐘一般可以完成600多個泡罩的裝盒工作,是一臺連續(xù)動作機(jī)械驅(qū)動設(shè)備,其在機(jī)器中央還設(shè)計(jì)了一個滾筒,滾筒在垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn),帶動產(chǎn)品和紙盒推進(jìn)器整體運(yùn)行。
與國外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平相比,特別是同意大利、德國產(chǎn)品相比中國裝盒機(jī)的技術(shù)整整相差了10年,無論是在速度、制造精度、內(nèi)包物的形式,還是控制技術(shù)方面均有所差距。但這幾年由于國內(nèi)控制技術(shù)的提高,使中國裝盒機(jī)同國際先進(jìn)水平的差距逐漸縮短,發(fā)生了質(zhì)的變化。從國內(nèi)近100家裝盒機(jī)產(chǎn)商的數(shù)量來看,中國裝盒機(jī)無疑是世界生產(chǎn)大國。筆者預(yù)估,到2016年左右中國裝盒機(jī)基本可達(dá)到國際先進(jìn)水平,由于國內(nèi)相關(guān)生產(chǎn)單位多,其發(fā)展勢頭遠(yuǎn)超過世界上任何一國家,其潛在能動性之大。
2.2 國內(nèi)藥用裝盒機(jī)的藥廠應(yīng)用進(jìn)程
我國早期的藥品裝盒生產(chǎn)工序主要依賴于手工,隨著生產(chǎn)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步,特別是我國機(jī)制紙盒的推廣,帶動了裝盒機(jī)的應(yīng)用。最早應(yīng)用國產(chǎn)裝盒機(jī)的或許是20世紀(jì)70年代末生產(chǎn)軟膏劑的藥廠。同樣,20世紀(jì)70年代中期天津力生制藥廠和上海信誼制藥廠就曾經(jīng)進(jìn)口過意大利“意瑪”公司生產(chǎn)的全自動裝盒機(jī),但由于當(dāng)時我國包裝材料的質(zhì)量及藥盒的加工制作水平等都達(dá)不到機(jī)器包裝的要求,使得裝盒機(jī)無法正常使用。步入20世紀(jì)80 年代后,我國藥品生產(chǎn)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)獲得了飛速發(fā)展,機(jī)制紙盒的制作技術(shù)與質(zhì)量有了明顯的進(jìn)步,裝盒機(jī)開始在制藥行業(yè)得到應(yīng)用,此時裝盒機(jī)也改變了國外產(chǎn)品一統(tǒng)天下的局面。此外,除適用于軟膏劑的裝盒機(jī)外,泡罩板狀類的國產(chǎn)裝盒機(jī)的應(yīng)用始于20世紀(jì)90年代,一些生產(chǎn)量大的制藥企業(yè)相繼開始采用國產(chǎn)裝盒機(jī)來代替手工包裝,國內(nèi)一些相關(guān)的藥機(jī)企業(yè)也在不斷地研制生產(chǎn)出功能更加全面的裝盒機(jī),如浙江圣雷公司生產(chǎn)的膏藥貼劑類裝盒生產(chǎn)線。
3 國內(nèi)藥用裝盒機(jī)發(fā)展中所需面對的幾個問題
3.1 藥包材的成本與藥用裝盒機(jī)對紙盒要求的矛盾
隨著這幾年我國藥品降價力度的加大與藥品市場競爭的加劇,藥廠更為關(guān)注生產(chǎn)成本,在降低藥品成本的各個環(huán)節(jié)中,作為中包裝的紙盒成本倍受人們關(guān)注,即使一個紙盒能省0.05元的話,對批量生產(chǎn)的成本來說也可節(jié)省一筆可觀的開支。若采用手工裝盒操作的話,對紙盒質(zhì)量要求較低,其尺寸較緊湊,同時還會使一個紙盒至少省去0.01~0.02元。然而,一旦采用裝盒機(jī)作業(yè)就會對紙盒與說明書提出更高要求,且紙盒尺寸比手工裝盒要大。
3.1.1 裝盒機(jī)生產(chǎn)時紙盒與說明書要求
在《多功能裝盒機(jī)》標(biāo)準(zhǔn)(JB/T10640—2006)4.2.2.1中,對裝盒機(jī)所用紙盒、說明書的紙質(zhì)要求應(yīng)符合表2規(guī)定。
3.1.2 用裝盒機(jī)生產(chǎn)時紙盒尺寸要求
通常而言,紙盒尺寸是從節(jié)約成本的角度上考慮的,也就是尺寸越小、越緊湊越好。在手工包裝過程中,人們靈巧的雙手可以把幾乎任何產(chǎn)品裝入盒中,且紙盒尺寸是較小的。但在使用裝盒機(jī)時,要考慮紙盒與產(chǎn)品的公差。為使內(nèi)包物順利入盒,紙盒的內(nèi)尺寸與內(nèi)包物要有個較大的過盈配合,特別是多個內(nèi)包物(泡罩板加說明書, 口服液加吸管等)同時入盒時。而說明書通常是與內(nèi)包物一同“頂入”紙盒中,因此在盒中成U形,其兩端有可能不等長,所以在紙盒的長度上要考慮較大的余量。同樣原因,說明書的厚度占用空間,紙盒的高度也要留出空間。通常的經(jīng)驗(yàn)可參考表3的尺寸來設(shè)計(jì)紙盒的尺寸。
3.1.3 紙盒成本的降低與使用裝盒機(jī)后生產(chǎn)成本降低的矛盾
解決好紙盒成本的降低與用裝盒機(jī)后生產(chǎn)成本降低之間的矛盾要靠制造方與使用方二者的協(xié)調(diào)與兼顧。首先,藥廠使用者往往只看到眼前每個紙盒成本的上升,而沒有去綜合地考慮使用裝盒機(jī)后勞動力減少而降低的成本;其次,裝盒機(jī)生產(chǎn)時由于設(shè)備的制造精度或有些技術(shù)難點(diǎn)沒得到根本解決,同時對紙盒質(zhì)量與尺寸有著特殊要求,這也需要制造方花費(fèi)更多的精力去改進(jìn),甚至認(rèn)為紙盒質(zhì)量下降10 g/m2都有意義。
3.2 藥用裝盒機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)率與合格率阻礙了國產(chǎn)機(jī)的應(yīng)用
3.2.1 藥用裝盒機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)率
現(xiàn)對國內(nèi)上海某一老牌裝盒機(jī)廠產(chǎn)品進(jìn)行分析,其機(jī)型是測繪仿制瑞典Nordon公司的,產(chǎn)品的名義速度是120盒/min(max),但正常開機(jī)率只能為80盒/min;再分析上海某一公司速度為180盒/min(max)的裝盒機(jī),實(shí)際運(yùn)行能力也只有130盒/min。所列的數(shù)據(jù)調(diào)查間接地反映了生產(chǎn)穩(wěn)定性較差,其既有機(jī)器自身原因,也有機(jī)制紙盒的質(zhì)量原因。
3.2.2 藥用裝盒機(jī)的合格率
根據(jù)(JB/T10640—2006)標(biāo)準(zhǔn)6.4,裝盒合格率是分二次抽樣的,每次連續(xù)抽取100件。笫一次是目測包裝盒外觀,包裝盒有破損的為不合格品;笫二次是檢查合格品,內(nèi)包裝物料破損、少裝與漏裝均為不合格品。以二次不合格品的之和來計(jì)算裝盒合格率,裝盒合格率應(yīng)不小于98%。
對合格率98%來說,此指標(biāo)不是藥廠所希望的,其指標(biāo)略低了一點(diǎn)。以一臺實(shí)際生產(chǎn)速度為150盒/min的裝盒機(jī)來說,其每班的不合格裝盒數(shù)就達(dá)1 440件,對這些不合格裝盒同樣需要1人/班來處理,且既要拆盒重裝,又要浪費(fèi)紙盒。相對手工裝盒而言,98%的裝盒機(jī)合格率反倒略遜一籌。
3.2.3 提高藥用裝盒機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)率與合格率是藥廠應(yīng)用的前提
通過上述對裝盒機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)率與合格率的分析,我們看到裝盒機(jī)制造商與制盒廠的責(zé)任,雖然這幾年二方面的質(zhì)量在不斷提高,但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到藥廠使用者的期望。這里不得不提出一個問題,即制盒的質(zhì)量。若國產(chǎn)機(jī)制盒質(zhì)量不行,即使使用最好的進(jìn)口裝盒機(jī)也無濟(jì)于事。從現(xiàn)在所掌握的數(shù)據(jù)看,國外裝盒機(jī)是吃“精飼料”的,而國產(chǎn)機(jī)對紙盒兼容性略好。
3.3 藥用裝盒機(jī)對內(nèi)裝物品的局限性阻礙了其的普及推廣
據(jù)筆者多年對裝盒機(jī)的調(diào)研可知,裝盒機(jī)中以內(nèi)包裝物小尺寸、軟性狀(如膏藥貼劑)、幾種內(nèi)包裝物復(fù)合裝盒的技術(shù)難點(diǎn)最高。然而,國內(nèi)大多裝盒機(jī)生產(chǎn)的現(xiàn)狀是只適應(yīng)內(nèi)包物種類單一與有局限性的尺寸形狀,在(JB/T10640—2006)標(biāo)準(zhǔn)4.2.2.2中對包裝物要求如表4所示。
?。?)現(xiàn)以軟膏管裝盒作業(yè)來說,內(nèi)包裝管形規(guī)格只能在16~32 mm,一般低于16 mm規(guī)格就無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如某公司裝盒機(jī)生產(chǎn)速度為50~100盒/min,雖說其內(nèi)包裝規(guī)格適用范圍為13~35 mm,但當(dāng)對13 mm內(nèi)包裝規(guī)格時,其使用速度只能為50盒/min。當(dāng)?shù)陀讦?3 mm規(guī)格時,就無法裝盒了,這是由于過小的說明書與軟管一起推入紙盒時很難對中而引起“破盒”。
?。?)一般裝盒機(jī)內(nèi)包物只能適應(yīng)硬性狀物品,當(dāng)遇到類似顆粒劑軟袋、膏藥貼劑等軟性狀內(nèi)包物時,裝盒機(jī)就無法裝盒。但可喜的是,現(xiàn)在國內(nèi)已有一些生產(chǎn)廠家可以制造類似適應(yīng)軟性狀內(nèi)包物的裝盒機(jī)。同時,軟性狀內(nèi)包物的特殊性決定了其速度不能太快,這也是需攻關(guān)的。
(3)裝盒機(jī)除裝入說明書外,一般只適應(yīng)單件內(nèi)包物的裝盒,但這種裝盒形式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代藥品生產(chǎn)多元化之需,雖現(xiàn)在有少數(shù)廠家對不同品種復(fù)合包裝已有應(yīng)對方案并取得成功。但是,此類裝盒機(jī)在國內(nèi)能生產(chǎn)的屈指可數(shù)。
3.4 國產(chǎn)藥用裝盒機(jī)的質(zhì)量問題
裝盒機(jī)是包裝機(jī)械中最經(jīng)典的機(jī)械,其許多執(zhí)行機(jī)構(gòu)屬精致的機(jī)械動作,若機(jī)器的制造、設(shè)計(jì)、裝配、配置4個環(huán)節(jié)中存在質(zhì)量問題的話,將導(dǎo)致機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。
?。?)制造質(zhì)量。從某種意義上說,裝盒機(jī)是最為復(fù)雜的機(jī)械,它包羅了機(jī)、電、氣、光和其他技術(shù)于一身,從執(zhí)行的工序來說是吃“細(xì)糧”的。而制藥裝備行業(yè)目前的總體加工水平仍處于20世紀(jì)70年代水平,難以加工出高精度的零件,通常的制造技術(shù)會使其裝配誤差積累,出現(xiàn)執(zhí)行的誤差,也使得此類設(shè)備在高速運(yùn)行時的不穩(wěn)定和廢品率的過高。
?。?)設(shè)計(jì)質(zhì)量。前幾年裝盒機(jī)的研發(fā)還停留在測繪仿制階段,還沒有上升到關(guān)鍵機(jī)構(gòu)的理性研究程度,測繪的原始誤差在低速時可能還反映不出運(yùn)動的“失穩(wěn)”,一旦進(jìn)入中高速則會出現(xiàn)運(yùn)行機(jī)構(gòu)間的不協(xié)調(diào)而“失穩(wěn)”。這些情況都反映了國產(chǎn)裝盒機(jī)與進(jìn)口產(chǎn)品的“良莠”之別,解決問題的關(guān)鍵是理論化的二次設(shè)計(jì)。
(3)裝配質(zhì)量。在裝盒機(jī)中有許多可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu),人為手工調(diào)試的是否合理到位卻是裝盒機(jī)正常運(yùn)行成敗的又一關(guān)鍵所在。而目前制藥裝備行業(yè)調(diào)試技師的水準(zhǔn)難以與其他行業(yè)相比,真正有技師資質(zhì)的人更是寥寥無幾。從某一角度說,再好的設(shè)計(jì),如沒有好的裝配調(diào)試者,則裝盒機(jī)只能成功一半。
(4)配置質(zhì)量,現(xiàn)代裝盒機(jī)的運(yùn)行同步和檢測控制都取決于電、氣、光等控制元件,控制元件配置的好壞決定了控制的精度,不同的配置會呈現(xiàn)出“天壤之別”的局面。在配置上采用高質(zhì)量、運(yùn)行穩(wěn)定、定位精度高的伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動,以及采用先進(jìn)、可靠的傳感器、編碼器、電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動,其同一般配置相比實(shí)效是大不相同的。
4 國內(nèi)藥用裝盒機(jī)發(fā)展的可行性
4.1 從藥用裝盒機(jī)裝盒與手工裝盒的比較看其可行性
表5以傳統(tǒng)手工裝盒與裝盒機(jī)裝盒方式作一比較,從中就可看到裝盒機(jī)裝盒的優(yōu)點(diǎn)所在,也印證了裝盒機(jī)發(fā)展的可行性。裝盒機(jī)具有勞動強(qiáng)度低、操作簡便、運(yùn)行效率高等特點(diǎn),尤其是符合GMP(98)第68條“批號”專節(jié)的要求。隨著我國加入WTO后的逐步與國際接軌,以及藥品生產(chǎn)領(lǐng)域勞動率的提高、生產(chǎn)成本降低等要求的提出,藥品生產(chǎn)對裝盒機(jī)的運(yùn)用將會更加廣泛。
4.2 從經(jīng)濟(jì)性看藥用裝盒機(jī)的發(fā)展可行性
傳統(tǒng)手工裝小盒包裝的速度為50~60支/min(數(shù)據(jù)來源于上海某制藥廠軟膏車間),一般需4人/班完成(含折說明書和批號打?。粢陨a(chǎn)速度120支/ min為例,另加1人輔助,則裝小盒工作需9人/班完成,以2(班/天)計(jì),則一年軟膏劑裝小盒的生產(chǎn)費(fèi)用見表6(其中設(shè)備以10年折舊,建筑以20年折舊,工作日250天/年,8 h/班)。
若配置國產(chǎn)裝盒機(jī)進(jìn)行生產(chǎn),以150盒/min(max)機(jī)型裝盒機(jī)作分析,也以裝盒生產(chǎn)要求120支/ min為例,其只需1人/班,另計(jì)入輔助1人/班、2班/天。則一年軟膏劑后道包裝的生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用見表7(其中設(shè)備以10年折舊,建筑以20年折舊,工作日250天/年,8 h/班)。
從表6、表7中可看到:軟膏劑傳統(tǒng)手工裝小盒和用裝盒機(jī)裝盒的一年生產(chǎn)費(fèi)用之差:52.079-23.524=28.555萬元/年。這樣,若使用裝盒機(jī)對軟膏劑產(chǎn)品進(jìn)行裝小盒包裝的話,所節(jié)約的費(fèi)用約2.5年內(nèi)可收回設(shè)備的投資(注:表7所列的65萬/臺規(guī)格的價格是高的,現(xiàn)在國內(nèi)機(jī)可能還低,這樣收回設(shè)備投資時間更短),其他劑型裝盒費(fèi)用也可依此法估算,其結(jié)果大致相同。
因此,從裝盒機(jī)經(jīng)濟(jì)角度分析也可說明其有著廣闊的潛在市場。對國內(nèi)藥品裝盒來說,如不用裝盒機(jī)的話,就可能造成藥品裝盒的生產(chǎn)成本高、勞動強(qiáng)度大等不利狀況,有人統(tǒng)計(jì)過平均一盒藥品的裝盒工序成本占總成本的5%~6%左右。所以,裝盒機(jī)是一個發(fā)展?jié)摿艽蟮漠a(chǎn)業(yè),隨著社會生產(chǎn)率的提高,這一設(shè)備會越來越被人們所重視。
4.3 從藥用裝盒機(jī)下游產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀看其推廣的可行性
中國現(xiàn)有化學(xué)制藥、中藥制藥廠5 000多家,動物藥廠1 000多家,保健品生產(chǎn)廠也有1 000多家,其中軟膏劑生產(chǎn)廠家約有300多家,涉及到瓶類、板塊類等藥品包裝的制藥廠占總數(shù)的7成以上??梢源致缘亟y(tǒng)計(jì)一下,作為裝盒機(jī)下游產(chǎn)業(yè)廠家總數(shù)約5 500家,現(xiàn)在真正用上裝盒機(jī)廠家約1 800多家(估算),國內(nèi)還有2/3的藥廠還處在手工裝盒操作水平上。1998年的大規(guī)模GMP改造,制藥廠家的首期改造只局限在凈化、制劑設(shè)備等方面,大多企業(yè)還沒有進(jìn)行后道藥品包裝生產(chǎn)工序的改造,部分藥廠通過這10年的努力與資金的儲備,對這幾年收益佳的藥廠而言,現(xiàn)已基本具備后道藥品包裝生產(chǎn)改造的條件。可以樂觀地估計(jì),未來幾年內(nèi)國內(nèi)裝盒機(jī)每年約有200~300臺左右的市場份額,關(guān)鍵在于制造商如何盡快對產(chǎn)品的定位、制造、質(zhì)量和適應(yīng)性作出正確的反應(yīng)對策。
由此看來,高新、高質(zhì)、高速的裝盒機(jī)是一個潛在可發(fā)展的領(lǐng)域,可稱之為制藥工業(yè)自GMP改造后時代的亮點(diǎn),有著廣闊的市場前景,同時它還可進(jìn)軍除制藥行業(yè)之外的市場,諸如食品、日化、顏料等。同時,裝盒機(jī)實(shí)現(xiàn)多元化派生及后包裝整線的制造和銷售將是一種新的趨勢。
5 藥用裝盒機(jī)發(fā)展的趨勢
現(xiàn)代制藥生產(chǎn)、GMP與包裝工藝對裝盒機(jī)的要求是:真正集機(jī)、電、氣一體化的產(chǎn)品,它由折說明書機(jī)構(gòu)和紙盒包裝機(jī)構(gòu)(紙盒成形、推入內(nèi)物品及說明書)二部分組成。其中,說明書折疊能自動完成,說明書在一定范圍內(nèi)吸下并進(jìn)行多次折疊,折好的說明書在特制機(jī)構(gòu)上移動,當(dāng)監(jiān)測機(jī)構(gòu)得到信號后傳入吸出紙盒,紙盒運(yùn)動觸動信號,并控制內(nèi)裝物品推入動作的實(shí)施。推入內(nèi)裝物品一同進(jìn)入撐開紙盒,紙盒繼續(xù)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)前后封口,并走出裝盒機(jī),完成整個工藝動作。其中紙盒批號打印裝置每包裝一個物品打一個批號,保證批號的準(zhǔn)確性。整機(jī)全在程序控制下完成,無中間轉(zhuǎn)序,不會產(chǎn)生批號混亂和說明書漏插現(xiàn)象。同時各工序的動態(tài)顯示能直接記錄產(chǎn)量。
在這一要求的基礎(chǔ)上,筆者通過幾個實(shí)例談一下裝盒機(jī)發(fā)展的趨勢。
5.1 重視細(xì)節(jié)化的開發(fā)來發(fā)展藥用裝盒機(jī)
5.1.1 結(jié)構(gòu)的細(xì)化開發(fā)
裝盒機(jī)的結(jié)構(gòu)細(xì)化開發(fā)的好壞決定產(chǎn)品的命運(yùn),一臺上乘的裝盒機(jī)其結(jié)構(gòu)的細(xì)化性開發(fā),將會從總體上大大提高產(chǎn)品的水平和質(zhì)量。這里舉2項(xiàng)上海新顧德的細(xì)化性結(jié)構(gòu)例子:
?。?)用于藥瓶裝盒機(jī)的進(jìn)料裝置專利(CN03210461.8)。其特征為:在托板上設(shè)有導(dǎo)向板,在托板和傳輸帶上置有導(dǎo)向條,在導(dǎo)軌上設(shè)有支承座,推桿與支承座連接。該細(xì)化結(jié)構(gòu)改變了現(xiàn)有的裝盒機(jī)只能裝藥板(膠囊)的不足,擴(kuò)展了裝盒機(jī)的功能,大大提高了設(shè)備的使用效率,改變了藥瓶裝的藥品小包裝只能人工裝盒的歷史,提高了生產(chǎn)能力及工作效率和包裝質(zhì)量,同時也降低了生產(chǎn)成本。
?。?)一種用于自動裝盒機(jī)的可伸縮送盒板(CN03210462.6)。其特征為:送盒板設(shè)有調(diào)節(jié)帽,調(diào)節(jié)帽設(shè)有若干條溝槽。使用時通過調(diào)節(jié)帽的調(diào)節(jié)改變了盒板上凸起塊之間固定槽的寬度,在更換不同寬度的藥盒時,不需更換任何零件,同時也無須拆卸任何部件,只需略加調(diào)整即可,這樣就大大方便了使用者,做到了一機(jī)多用,在一臺裝盒機(jī)上可完成寬度從35~85 mm的任何規(guī)格的藥盒的自動裝盒過程。
5.1.2 從質(zhì)量控制角度去“細(xì)節(jié)化”設(shè)計(jì)裝盒機(jī)
在此插入天士力公司所用CAM公司PMM型裝盒機(jī)實(shí)例。CAM公司的理念是從細(xì)節(jié)上保證材料的變化不能影響裝盒機(jī)的生產(chǎn)質(zhì)量。
?。?)PMM型裝盒機(jī)有別于吸盤式開盒,采用刀片式開盒方式,用刀片插入紙盒中開盒,相對而言其不受紙盒的薄厚、克數(shù)重輕的影響。刀片形狀與紙盒內(nèi)尺寸相配合,開盒的過程,亦對紙盒起到“整形”的效果。同時刀片將紙盒打開大于90°以克服紙盒橫向纖維的韌性,使纖維從彈性變形轉(zhuǎn)化成塑性變形,從而有效地保持開盒后的形狀。
?。?)在PMM裝盒機(jī)上保證裝盒質(zhì)量的裝置是可移動的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(MOUTH PIECE):紙盒的尺寸與包裝產(chǎn)品相適合,這是最基本的要求。由于產(chǎn)品在高速運(yùn)動中推入盒中,設(shè)備的震動和紙盒的變形,會有產(chǎn)品入盒時錯位的可能。一旦發(fā)生這種情況就會導(dǎo)致產(chǎn)品被推壞、紙盒破損,嚴(yán)重時還會損壞設(shè)備。通常好的設(shè)備為預(yù)防這種情況,加裝了此可移動的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。在內(nèi)包物入盒時,其隨內(nèi)包物一同運(yùn)動進(jìn)入紙盒內(nèi)3~5 mm,內(nèi)包物入盒后,其就退出盒外。同時,此機(jī)構(gòu)的活動導(dǎo)向翻板也可以頂住入盒的產(chǎn)品,以防產(chǎn)品推入后反彈回盒外。這種導(dǎo)向裝置的運(yùn)用,使產(chǎn)品入盒的可靠性有了保障,從而保證了裝盒的質(zhì)量。
5.2 結(jié)合成套后道包裝生產(chǎn)線而發(fā)展裝盒機(jī)
裝盒機(jī)不僅是降低勞動強(qiáng)度與生產(chǎn)成本的一種機(jī)械,更重要的其是現(xiàn)代制藥生產(chǎn)的標(biāo)志,將其與后道其他包裝設(shè)備有機(jī)地結(jié)合起來,即可使其真正成為后道包裝生產(chǎn)線的一個分支。藥廠購買的不是單一裝盒機(jī),而是成套的后道包裝生產(chǎn)線,這是今后藥品包裝的必然趨勢,也是普及裝盒機(jī)應(yīng)用的最有效方法。圖2為最簡單的藥品后道包裝線示意。
5.3 從內(nèi)包物多適應(yīng)性來發(fā)展藥用裝盒機(jī)
在此插入浙江圣雷裝盒機(jī)的內(nèi)包物多適應(yīng)性的例子,即膏藥貼劑類裝盒包裝生產(chǎn)線方案。裝盒包裝生產(chǎn)線的難題之一便是這種貼劑既薄又軟,難以完成自動進(jìn)料。針對這一特殊性,浙江圣雷研發(fā)了一條膏藥貼劑類裝盒包裝生產(chǎn)線,其包裝過程如圖3所示。整線生產(chǎn)能力為90盒/min,5片/盒。
膏藥貼劑類裝盒包裝生產(chǎn)線所組成的單機(jī)模塊產(chǎn)品技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定與可靠。該線的關(guān)鍵點(diǎn):藥膏裝盒自動上料、功能主機(jī)間的聯(lián)機(jī)轉(zhuǎn)序需工作順暢與穩(wěn)定可靠、全線由可靠程序控制。
藥膏貼儲料、裝盒自動上料機(jī)技術(shù)特征:(1)儲料倉采用儲備倉結(jié)構(gòu)形式,按紙盒裝量(最大5版/盒)要求設(shè)置5個人工補(bǔ)料工位儲倉;(2)采用皮帶、氣缸間歇移動使物料不間斷地推進(jìn);(3)取料與放料應(yīng)用吸盤工作原理;(4)回轉(zhuǎn)機(jī)械手配置5個吸盤,同時完成5張藥膏的取與放;(5)裝盒供料帶間歇步進(jìn);(6)與間歇式裝盒供料相匹配的循環(huán)工作速度進(jìn)行供版,每裝一盒機(jī)械手同時完成一次5版的吸與放;(7)機(jī)械手每5次(根據(jù)盒裝量,當(dāng)裝量為4版時為4次)完成一次盒裝量的供料循環(huán);(8)在機(jī)械手吸、放版過程中,實(shí)現(xiàn)對供料供給情況的電子檢測,確保供量準(zhǔn)確無誤;(9)根據(jù)檢測結(jié)果,主控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對不符要求的供料進(jìn)行剔除,人工回收,同時實(shí)現(xiàn)不供紙盒、說明書則不進(jìn)行裝盒動作。
貼標(biāo)的技術(shù)特征:(1)采用提供兩種扶標(biāo)結(jié)構(gòu)(即壓貼標(biāo)簽在被貼物上的裝置)選擇,以滿足不同用戶需求:一種是頂壓扶標(biāo)裝置,具有充實(shí)的壓貼動力,可滿足最大標(biāo)簽的即時附著性與平整性。此裝置的特點(diǎn)是確保貼標(biāo)時盒身的穩(wěn)定性,大大提高了貼標(biāo)精度,對輕小的盒子尤其適用。另一種是電動扶標(biāo)裝置,具有速度快、噪音小的特點(diǎn);(2)配透明保護(hù)外罩,配有安全鎖開關(guān),以確保操作人員安全;(3)配印字機(jī)/噴碼機(jī)等配置,同步完成打碼及貼標(biāo),并可預(yù)警印字設(shè)備狀態(tài);(4)設(shè)計(jì)上有效地防止了由標(biāo)簽卷所引致的漏貼、錯貼、重貼等問題的產(chǎn)生;(5)圖像檢測系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)漏貼、錯貼、重貼、貼歪時的自動報(bào)警或剔除;(6)預(yù)留輸入/輸出信號及界面,能配接生產(chǎn)線聯(lián)動使用,方便生產(chǎn)線整體管理。
6 結(jié)語
本文從藥用裝盒機(jī)基本概念入手,敘述了藥用裝盒機(jī)發(fā)展進(jìn)程概要,從國內(nèi)藥用裝盒機(jī)發(fā)展所需面對的幾個問題、國內(nèi)藥用裝盒機(jī)發(fā)展的可行性、藥用裝盒機(jī)發(fā)展的趨勢3方面作了探討。筆者期望有更多藥廠盡快使用國產(chǎn)裝盒機(jī),也希望國產(chǎn)裝盒機(jī)產(chǎn)品及技術(shù)日益精湛。<田耀華>
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