灌裝機(jī)恒壓供液工藝設(shè)計(jì)及改進(jìn)

潘國(guó)華

（廣州白云山和記黃埔中藥有限公司，廣東廣州 510080）

0 引言

煎膏糖漿系列產(chǎn)品一直是制藥重要產(chǎn)品，隨著市場(chǎng)不斷發(fā)展，市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)，以及陳舊設(shè)備日益損耗及落后，原有生產(chǎn)工藝已不能滿足市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的要求。為進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量，制藥產(chǎn)業(yè)都會(huì)引進(jìn)自動(dòng)灌裝機(jī)投入生產(chǎn)，增加煎膏灌裝生產(chǎn)線產(chǎn)能。

1 問題分析

煎膏灌裝生產(chǎn)線的引入，一定程度上解放了生產(chǎn)力，提高了公司產(chǎn)品質(zhì)量。然而在實(shí)際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，雖然灌裝機(jī)在一定程度上節(jié)約了人力物力資源，但仍存在罐裝重量不均勻、產(chǎn)品合格率下降等問題，不能滿足公司要求的生產(chǎn)質(zhì)量和合格率。同時(shí)，還存在一定安全隱患，主要體現(xiàn)在以下3 個(gè)方面。

（1）灌裝生產(chǎn)線藥液儲(chǔ)存箱位置較高，導(dǎo)致車間工人加藥液操作難度較大，造成人力和物力的浪費(fèi)。

（2）藥液儲(chǔ)存箱液位不穩(wěn)定，導(dǎo)致灌裝量不穩(wěn)定，產(chǎn)品不合格率高。同時(shí)，動(dòng)用人工檢查、返工，造成人力和物力的浪費(fèi)。

（3）藥液溫度較高，操作工人在加藥過程中操作難度大，容易帶來(lái)人身及生產(chǎn)安全隱患。

原工藝如圖1 所示。

圖1 引進(jìn)煎膏灌裝生產(chǎn)線生產(chǎn)流程

2 設(shè)備工藝分析及升級(jí)思路

煎膏灌裝生產(chǎn)線生產(chǎn)流程是人工向灌裝機(jī)藥液儲(chǔ)存箱中裝入藥液，經(jīng)灌裝機(jī)注入經(jīng)清洗、殺菌的藥瓶中，旋蓋貼簽檢查后，產(chǎn)品即生產(chǎn)完成。其中，灌裝、理瓶、旋蓋和貼簽均由生產(chǎn)線自動(dòng)化完成，具有較高的準(zhǔn)確率和良品度，裝藥、檢查由人工操作完成，檢查工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，主要是檢查產(chǎn)品標(biāo)簽、外表整齊度等物理外觀。裝藥環(huán)節(jié)存在一定問題，主要體現(xiàn)如下：

（1）藥液儲(chǔ)存箱位置較高，帶來(lái)生產(chǎn)問題和安全隱患。

（2）操作工人操作不當(dāng)或缺乏操作意識(shí)，導(dǎo)致儲(chǔ)存箱內(nèi)液面長(zhǎng)期呈不同高度，也是產(chǎn)品不合格率高的原因。

灌裝生產(chǎn)線出現(xiàn)生產(chǎn)及安全問題的原因是灌裝環(huán)節(jié)自動(dòng)化程度不高、儲(chǔ)藥罐位置較高。因此，解決問題的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)由人工儲(chǔ)料向自動(dòng)化儲(chǔ)料的升級(jí)轉(zhuǎn)變，灌裝生產(chǎn)線升級(jí)思路如圖2所示。

圖2 灌裝生產(chǎn)線升級(jí)思路

3 解決方案

3.1 方案原理

對(duì)灌裝生產(chǎn)線升級(jí)的關(guān)鍵是改進(jìn)灌裝環(huán)節(jié)，由原來(lái)人工儲(chǔ)料升級(jí)為機(jī)械自動(dòng)儲(chǔ)料。因此，實(shí)現(xiàn)由人工操作向智能控制的轉(zhuǎn)變是最重要和最困難的問題。通過為期一周的小組內(nèi)部交流探討、資料查找和車間實(shí)地調(diào)研，小組成員提出利用壓力傳感器實(shí)現(xiàn)灌裝環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)控制，解決方案如圖3 所示。

圖3 灌裝生產(chǎn)線升級(jí)方案

在原有灌裝生產(chǎn)線上安裝壓力傳感器，控制灌裝機(jī)藥液儲(chǔ)存罐內(nèi)藥液質(zhì)量，從而控制一定動(dòng)態(tài)的藥液高度，完成整個(gè)灌裝環(huán)節(jié)的恒壓灌裝?；驹恚和ㄟ^供液泵代替原有人工添料模式，消除原有生產(chǎn)線安全隱患，若灌裝機(jī)藥液儲(chǔ)存罐內(nèi)的藥液重量超過設(shè)定范圍，由壓力傳感器檢測(cè)并輸出信號(hào)至控制繼電器?？刂评^電器接受信號(hào)后轉(zhuǎn)化為減少供液的電信號(hào)，由變頻器降頻減少或停止供液泵的供液；反之，若灌裝機(jī)藥液儲(chǔ)存罐內(nèi)的藥液重量低于設(shè)定范圍，同樣由壓力傳感器檢測(cè)、控制繼電器轉(zhuǎn)化信號(hào)、變頻器升頻后提高供液泵供液，從而實(shí)現(xiàn)整套灌裝環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)控制。在消除安全隱患的同時(shí)，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

3.2 計(jì)劃實(shí)施設(shè)想

在確定基本解決方案的基礎(chǔ)上，初步確定實(shí)施方案設(shè)想，如圖4 所示。

圖4 灌裝生產(chǎn)線流程

4 改進(jìn)實(shí)施

增設(shè)供液泵，代替人工投加藥液，消除安全隱患，如圖5 所示；壓力傳感器實(shí)現(xiàn)灌裝工藝動(dòng)態(tài)平衡，如圖6 所示。

圖5 增設(shè)供液泵

圖6 增設(shè)壓力傳感器

通過為期一月的車間現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)、設(shè)備購(gòu)置安裝及新工藝調(diào)試，工藝升級(jí)改進(jìn)完成。工藝的升級(jí)提高了灌裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度，徹底消除生產(chǎn)過程中的安全隱患。改進(jìn)涉及設(shè)備見表1。

表1 改進(jìn)涉及設(shè)備

5 效果

（1）生產(chǎn)效率。工藝的改進(jìn)進(jìn)一步提高了煎膏生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度，一檢合格率的提高降低了返工率和人工成本。提升總生產(chǎn)效率的同時(shí)避免了人力物力的浪費(fèi)，使生產(chǎn)計(jì)劃能夠順利完成，更加符合藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范的車間形象，更好滿足市場(chǎng)需求。

（2）經(jīng)濟(jì)效果。工藝的改進(jìn)提高了一檢合格率，降低了包材損耗和返工帶來(lái)的人力資源浪費(fèi)。從實(shí)施前到現(xiàn)在，灌裝工藝一檢合格率達(dá)到99.78%，比改進(jìn)前提高了10%左右。按年生產(chǎn)計(jì)劃，每年可減少用工成本和包裝材料損耗，折合150 萬(wàn)元人民幣。

（3）安全效果。機(jī)械投料、自動(dòng)化控制的升級(jí)策略，徹底解決了儲(chǔ)液灌位置較高、灌料操作難度大，操作危險(xiǎn)系數(shù)高等安全隱患問題，落實(shí)貫徹公司以人為本、防患于未然的安全生產(chǎn)理念。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過本次改進(jìn)案例，將成熟的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在勞動(dòng)強(qiáng)度大、技術(shù)落后的行業(yè)，可以提高對(duì)自動(dòng)化的認(rèn)知，培養(yǎng)利用自動(dòng)化改進(jìn)生產(chǎn)現(xiàn)狀的能力。