- 2010-06-08 10:08
- 作者:ESS Technologies, Inc. Blacksburg, VA
- 来源:医疗电子
随着现今具有环保意识的消费者更经常将其购买决定基于诸如一个公司对降低其碳排放的努力程度——包括可重复使用或可回收的包装,以及增加可再生能源的使用,所有企业都在设法提高自身的 “可持续发展优势”。任何可持续性倡议应包括生产线的整体设备效能或OEE(设备综合效率)的评估,OEE是以百分比的形式来描述某台机器、某条生产线或整个生产工厂的性能、利用率和质量。
制药和医疗设备市场中日渐激烈的竞争已经导致制造商重新考虑其装配和包装流程,以便降低成本、提高生产效率和提高OEE。许多制造商已经转向机器人集成来实现这些目标。近来,机器人的成本已经大幅降低,并且能为机器装卸、产品检验、产品装配、产品包装,装箱和纸箱码垛等工作提供高速效率和手工熟练技巧。通过将装配或包装生产线上的单个或多个元素进行机械自动化,制造商可以将生产效率和OEE提高,同时实现了低的运行总成本(TCO)和快速的投资回报率(ROI)
一站式机器人集成
对的整套机器人系统集成商可以确保将一条包装生产线成功自动化。制造商应与那些对制药和医疗设备市场以及这些行业中最常用的包装设备型号有深入了解的集成商合作。理想情况下,系统集成商还应能为生产线提供部分零部件,并且和这些零部件供应商建立有稳定可靠的业务关系。
这使得系统集成商具有专业知识和经验来管理新包装和装配生产线的规划、制造、集成和安装。他们还可以提供针对现有生产线的一整套升级服务。一旦选定了机器人系统集成商,集成商应对生产线进行核查,以便确定将哪些环节自动化来提高整体OEE以及制造或包装生产过程的流程。通过机器人集成实现自动化具有很多优势。制药公司和医疗设备制造商可以通过以下十一种方法来实现药品和医疗设备生产线的自动化,以提高OEE和生产效率。
1)提高整条生产或包装生产线的生产效率。
集成机器人提高了生产线初始环节的生产效率,也提高了整个生产过程以及对产品进行装箱和码垛的包装辅助站的生产效率。在生产线的第一阶段,可将机器人用于将产品加载到托架、传送带、进料桶,和/或充填设备(如纸板包装机或热成型泡罩包装机)。
机器人装载提高了速度和效率,从而可以将宝贵的人力资源部署到生产线中要求更为苛刻的环节。机器人可以被用来将产品从某个工作站搬到下一个工作站,实现生产过程的流水线化。在生产线的最后环节,机器人非常适用于装箱和将箱子码垛。相比传统的装箱机,机器人装箱和堆/卸码垛系统占地面积更小且精度更高,使得这些系统能够满足最后的对灵活性和多功能性的需求。
2)通过现有生产线生产新产品来提高生产线的灵活性。新产品推出和产品收购都要求制造商将现有生产线的现有产品和新产品相结合。这样的流程通常会因为增加了转换时间从而降低了生产线的整体生产效率和OEE。集成机器人使得采用现有生产线生产新产品所面临的挑战变得简单,同时维持了效率和生产能力,以及处理额外的转换。
在大多数情况下,利用现有机器人单元处理新产品所需要的只是新的机械臂和编程。一次由合格的系统集成商完成的彻底的系统审查,是实现判定这些难题并打造一款成功解决方案的最佳途径。
3)利用可快速更换的定制机械手臂将生产流水线之间的停机时间最小化。就在早几年以前,每台机器的产品转换可能需要2~3个小时。现在的现代化设备通常已将这一时间缩减到15~20分钟。但用于装箱、码垛和产品装载应用的机械手臂, 只需要一分钟或更短时间就能完成更换。通过整合快速释放气动连接和翼形螺钉,在两分钟时间里,可以完成原有机械手臂的拆卸和用于处理不同产品的新机械手臂的安装。这在采用较短生产线用于独立SKU的包装生产线中具有明显优势。
4)通过产品装载、处理和包装检验自动化来减少废品。
进料错误、加载不完整,装箱无给料代表了制药和医疗设备生产中最大的资源浪费。目前,用于包装医药产品和医疗设备的水平充填封口包装机和泡罩包装机中,大约有85%是人工填料,这个过程需要求操作员工具有持续速度和前后一致的敏捷度。
员工可能还需要检查产品和/或将它们放到热成型托盘或泡罩包装机。配备了生产线跟踪和监视的集成机器人为这些应用提供了一个理想的解决方案。多轴机器人通过电子生产线跟踪可以同时对多个工作站加载多个对象,以保持包装机的连续性。集成监视可以验证产品的放置位置和产品的质量,同时密切监测生产效率。
5)提高装袋和物料配送应用中多物件喂送的准确性。现在的机械手臂比从前更为灵活和敏捷,从而可以用于某些包装中多个产品被整理和放置在一起的应用。可将集成式监视和检测流程编写入机器人,使其能够正确地选择和整理通过多个通道(甚至是在移动输送机上)的大小不同的物件。监视也可以被整合到一个拒收系统,将任何不完整的套件剔出来,提高产品的安全性和降低与高产品不良率相关的浪费。
6)最大程度地利用宝贵的人力资源。自动化生产线允许药品和医疗设备制造商能够将训练有素的员工用于的不适合自动化的生产过程。通过集成机器人,包装机可以在不增加人手的情况下提高生产效率,降低装配和/或包装流程的劳动成本。在工人供不应求的地区,机器人提供了一条满足生产需求的途径。
7)通过免除重复动作降低工人的人身伤害。重复的动作会导致腕管综合症---因手腕的正中神经长期受压迫导致的一类长期损伤。腕管综合症会导致麻木、疼痛、灼热和手腕握力减弱。根据美国国家神经紊乱研究所(www.ninds.nih.gov)称,流水线工人中的腕管综合症患者是数据输入人员中腕管综合症患者的三倍。腕管综合症患者的平均寿命费用,包括医疗费和误工时间可能超过30,000美元/每人。重复的动作不会伤害到机器人,并且它们也不会因为生病而耽误工作。
8)达到药品和医疗设备的特殊处理要求。
美国食品药物管理局(FDA)最近对药品和医疗设备的生产进行了管制。集成机器人使得制造商能满足若干合规问题,包括可追溯性,人体工效学和处理有毒材料、保持无菌环境、数据采集和跟踪。机器人非常适合获取生产过程中的数据,为证实生产过程符合FDA的要求提供了明晰的审计跟踪。放置在无菌“洁净室”的机器人使得制造商可以保护员工免于暴露在有害和有毒物质中,减少了防护装备的成本和所需的空间。无菌洁净室也保护产品免受员工的意外污染。