Pharma 4.0 พร้อมระบบเปลี่ยนขนาดอัจฉริยะ

 

 

 

Pharma 4.0 พร้อมระบบเปลี่ยนขนาดอัจฉริยะ

 

เรียบเรียงโดย: Jürgen Schuh, SIKO GmbH, Head of Business Unit Changeover Solutions

 

 

“การเปลี่ยนขนาด” ไม่จำเป็นต้องเป็นคำที่ทำให้ผู้คนทำงานหยุดทันที โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมยา อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาถึงความท้าทายในการผลิตยาซึ่งมีลักษณะเฉพาะจากต้นทุนและความกดดันในการแข่งขันตลอดจนกฎระเบียบที่เข้มงวด การเปลี่ยนขนาดอัจฉริยะหมายถึงการแข่งขันที่ได้เปรียบในแง่ของประสิทธิภาพ คุณภาพของผลิตภัณฑ์ และความน่าเชื่อถือของกระบวนการ ด้วยโซลูชั่นส์แบบเครือข่ายอัตโนมัติ บริษัทยาสามารถก้าวไปสู่ Pharma 4.0 ได้อย่างรวดเร็ว

 

 

ในอุตสาหกรรมยา แนวคิดเรื่องการวางแนวกึ่งกลางมีความเกี่ยวข้อง ซึ่งหมายความว่าต้องเลือกการตั้งค่าเครื่องจักรที่เหมาะสมที่สุดเสมอ เพื่อป้องกันความเบี่ยงเบนที่ไม่จำเป็นในกระบวนการ และทำให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์ลดลง จุดมุ่งหมายคือการผลิตซึ่งเป็นเครือข่าย เทคโนโลยี การบำรุงรักษา และการเก็บข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ในวิธีที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อที่จะใช้ประโยชน์ให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดภายในโรงงาน นอกจากนี้ ความหลากหลายของผลิตภัณฑ์ที่เพิ่มขึ้นและขนาดแบทช์ที่เล็กลงเรื่อยๆ ในการผลิตยายังต้องการความยืดหยุ่นในระดับสูงจากระบบ นี่คือจุดเริ่มต้นของการเปลี่ยนขนาดซึ่งอาจเป็นปัจจัยชี้ขาดเมื่อพูดถึงความพร้อมใช้งานของระบบ ด้วยการเปลี่ยนขนาดที่เหมาะสมที่สุด เวลาในการกำหนดค่าใหม่สำหรับการเปลี่ยนแปลงผลิตภัณฑ์จะลดลงอย่างมาก และความเชื่อถือได้ของกระบวนการเพิ่มขึ้น SIKO GmbH ผู้ผลิตเซ็นเซอร์และระบบกำหนดตำแหน่ง ได้แนะนำตัวเลือกต่างๆ สำหรับการเปลี่ยนขนาด ตั้งแต่ตัวบ่งชี้ตำแหน่งทางกลไกล้วนๆ ไปจนถึงไดรฟ์กำหนดตำแหน่งแบบอัตโนมัติทั้งหมด

 

 

 

 

ประโยชน์ของการเปลี่ยนขนาดที่เหมาะสมที่สุด

 

 

 

ในการผลิตยา การเปลี่ยนขนาดเกิดขึ้นทุกที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการบรรจุภัณฑ์ การติดฉลาก และการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ เมื่อใดก็ตามที่ต้องเปลี่ยนขนาดบนเครื่องจักรสำหรับผลิตภัณฑ์ใหม่ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนขนาด ไม่ว่าจะใช้มือหมุนเองผ่านข้อเหวี่ยงหรือโดยอัตโนมัติผ่านตัวกระตุ้น

 

 

ใช้ความระมัดระวังเสมอเมื่อเปลี่ยนการตั้งค่าเครื่อง เนื่องจากข้อผิดพลาดสามารถเล็ดลอดเข้ามาและส่งผลเสียต่อผลลัพธ์ของผลิตภัณฑ์ การตรวจสอบขนาดหรือการเปลี่ยนขนาดอัตโนมัติช่วยลดความเสี่ยงของการตั้งค่าที่ไม่ถูกต้องและทำให้กระบวนการมีความยืดหยุ่นมากขึ้น ข้อดีของการเปลี่ยนขนาดให้เหมาะสมมีดังนี้:

 

 

• ความสามารถในการทำซ้ำสูง หมายถึง ยาที่ผลิตขึ้นโดยใช้รูปแบบและคุณภาพเดียวกันเสมอ

• เวลาการกำหนดค่าใหม่เร็วขึ้นและทำให้ความเร็วของกระบวนการเพิ่มขึ้น
• เพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุน
• ความน่าเชื่อถือของกระบวนการที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นเกณฑ์ชี้ขาดในการผลิตยา

 

 

 

ความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนขนาดแบบแมนนวล แบบตรวจสอบ และแบบอัตโนมัติ การเปลี่ยนรูปแบบประเภทใดที่เหมาะสมที่สุดขึ้นอยู่กับข้อกำหนด: ยิ่งต้องเปลี่ยนขนาดมากขึ้นและยิ่งต้องการการผลิตมากขึ้นจากมุมมองด้านคุณภาพ ซึ่งมักจะเป็นกรณีในภาคเภสัชกรรม ยิ่งสมเหตุสมผลที่จะใช้การตรวจสอบ หรือระบบกำหนดตำแหน่งอัตโนมัติ

 

 

 

การเปลี่ยนขนาดด้วยตนเอง

 

 

 

สำหรับการเปลี่ยนขนาดด้วยตนเอง จะใช้ตัวบ่งชี้ตำแหน่งทางกลและอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งระบุค่าที่แท้จริงของตำแหน่งปัจจุบัน เหมาะสำหรับเครื่องจักรพื้นฐานที่มีการปรับเปลี่ยนไม่บ่อยนัก ตัวบ่งชี้ตำแหน่ง SIKO ทางกล-ดิจิตอลทั่วไปนั้นแม่นยำมาก อ่านง่าย และกำหนดค่าไว้สำหรับแต่ละแอปพลิเคชันโดยเฉพาะ

 

 

ตัวบ่งชี้ตำแหน่งอิเล็กทรอนิกส์มีข้อได้เปรียบเหนือตัวแสดงทางกลเนื่องจากสามารถตั้งโปรแกรมได้อย่างอิสระและสามารถใช้งานได้โดยมีความยืดหยุ่นมากขึ้น สามารถกำหนดค่าพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ระยะพิทช์ของสปินเดิล ตำแหน่งทศนิยม ทิศทางการหมุน ตำแหน่งการติดตั้ง หรือการใช้งานในโหมดมุมได้ ใช้งานได้จริง: รุ่นของเครื่องกลและระบบอิเล็กทรอนิกส์เข้ากันได้สำหรับการติดตั้ง ดังนั้นการกำหนดค่าใหม่หรือการขยายจึงไม่มีปัญหา

 

 

การตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงขนาด

 

 

การเปลี่ยนขนาดที่ตรวจสอบได้เกิดขึ้นได้ด้วยตัวบ่งชี้ตำแหน่งอิเล็กทรอนิกส์ที่เข้ากันได้กับ Bus-Compatible พร้อมข้อกำหนดค่าจุดตั้งค่า ซึ่งรวมอยู่ในระบบควบคุมเครื่องจักร ค่าจริงและค่าเป้าหมายจะได้รับการแลกเปลี่ยนและเปรียบเทียบระหว่างตัวบ่งชี้ตำแหน่งแต่ละรายการและหน่วยควบคุมระดับที่สูงกว่า โดยใช้ระบบการจัดการสูตรซึ่งเก็บตัวเลือกสินค้าทั้งหมดไว้ด้วยค่าจุดตั้งค่าเป็นสูตร ซึ่งช่วยให้เกิดความน่าเชื่อถือของกระบวนการมากขึ้น เนื่องจากระบบจะเริ่มต้นใหม่ก็ต่อเมื่อค่าที่ตั้งไว้และค่าจริงทั้งหมดบนตัวบ่งชี้ตรงกันเท่านั้น ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงการปฏิเสธหรือความเสียหายต่อชิ้นส่วนของระบบ การเปลี่ยนแกนยังคงดำเนินการด้วยตนเองกับตัวแปรนี้ ในขณะที่การตรวจสอบการตั้งค่าที่ถูกต้องจะดำเนินการทางอิเล็กทรอนิกส์ คุณลักษณะพิเศษของตัวบ่งชี้ตำแหน่งอิเล็กทรอนิกส์คือไฟ LED ที่แสดงสถานะตำแหน่งแก่ผู้ปฏิบัติงานอย่างชัดเจน: ไฟสีเขียวสำหรับ “ตำแหน่งที่ถูกต้อง” ไฟสีแดงจะส่งสัญญาณว่า “ตำแหน่งไม่ถูกต้อง” นอกจากนี้ จอแสดงผลยังมีตัวบ่งชี้ทิศทางลูกศรในตัว ซึ่งบ่งชี้ว่าจะต้องเปลี่ยนทิศทางไปในทิศทางใด

 

 

 

 

 

 

แอปพลิเคชันสำหรับการตรวจสอบการเปลี่ยนขนาด

 

 

การเปลี่ยนขนาดที่ตรวจสอบได้จะเป็นประโยชน์ในการผลิตยา ตัวอย่างเช่น ในกรณีของระบบสำหรับเครื่องบรรจุหีบห่อที่ต้องการการปรับบ่อยครั้งหรือในกรณีของการติดฉลากผลิตภัณฑ์ การพัฒนาที่ค่อนข้างใหม่คือระบบ “Track & Trace” ซึ่งกำหนดให้ยาที่ต้องสั่งโดยแพทย์ต้องมีฉลากที่ชัดเจนและตรวจสอบย้อนกลับได้ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับกระบวนการที่หลากหลาย เช่น การพิมพ์ การอ่าน การติดฉลาก และการชั่งน้ำหนัก และด้วยเหตุนี้จึงมีการปรับเปลี่ยนหลายอย่าง ความน่าเชื่อถือของกระบวนการของระบบเหล่านี้เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อมีการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงขนาด

 

 

 

เปลี่ยนขนาดอัตโนมัติ

 

 

 

หากเปลี่ยนแกนโดยไม่มีการแทรกแซงใดๆ ด้วยตนเอง จะเรียกว่าการเปลี่ยนขนาดอัตโนมัติผ่านไดรฟ์กำหนดตำแหน่งแบบกะทัดรัด แอคทูเอเตอร์ ซึ่งเชื่อมต่อกับระบบควบคุมเครื่องจักร จะเคลื่อนไปยังตำแหน่งที่ต้องการโดยตรง ด้วยระบบอัตโนมัติ เวลาในการกำหนดค่าใหม่จะลดลงอย่างมากนอกจากนี้ระบบอัตโนมัติยังคุ้มค่าหากต้องปรับเปลี่ยนชิ้นส่วนระบบที่เข้าถึงยากบ่อยๆ

 

 

แอคทูเอเตอร์มีเอกลักษณ์เฉพาะด้วยการออกแบบที่ผสานรวมอย่างสูง ซึ่งรวมส่วนประกอบทั้งหมดไว้ในอุปกรณ์เดียว: มอเตอร์ DC แบบไม่มีแปรงถ่าน (ซึ่งปราศจากการสึกหรอ) แบ็คแลชต่ำและกระปุกเกียร์ทรงพลัง ตลอดจนตัวเข้ารหัสตำแหน่ง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังและการควบคุม การผสานรวมของแอคทูเอเตอร์เข้ากับส่วนควบคุมเครื่องจักรและการสื่อสารกับส่วนควบคุมนั้นทำได้อย่างง่ายดาย ไม่น้อยด้วยอินเทอร์เฟซมาตรฐานทั่วไปจำนวนมาก ซึ่งรวมถึงอินเทอร์เฟซ Profibus หรือ Profinet ที่สอดคล้องกับ Siemens อินเทอร์เฟซแบบอนุกรมที่คุ้มค่า เช่น RS485 และ CAN, IO-Link และอินเทอร์เฟซ Industrial Ethernet ที่ทันสมัย

 

 

ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน จำเป็นต้องใช้คลาสกำลังไฟฟ้าที่แตกต่างกันของแอคทูเอเตอร์: ตั้งแต่แอคทูเอเตอร์ขนาดเล็กที่ต้องการพลังงานต่ำสำหรับการปรับแบบละเอียดในเอกสารกล่องแบบพับได้ไปจนถึงระบบป้อนสำหรับกล่องกระดาษแข็งขนาดใหญ่ที่ต้องเคลื่อนย้ายมวลรวมของเครื่องทั้งหมดด้วยแอคทูเอเตอร์ที่มีขนาดค่อนข้างเท่ากัน แรงบิดสูง

 

 

ด้วยตัวแปรของการเปลี่ยนขนาดนี้เช่นกัน ตัวควบคุมจะเริ่มต้นระบบใหม่เมื่อการแลกเปลี่ยนข้อมูลกระบวนการระหว่างไดรฟ์และตัวควบคุมทำให้เกิดการจับคู่ระหว่างค่าจริงและค่าที่ตั้งไว้

 

 

 

 

 

 

การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์

 

 

ฟังก์ชันอื่นของแอคทูเอเตอร์ขนาดกะทัดรัดทำให้สามารถสรุปเกี่ยวกับสถานะการทำงานของทั้งตัวกระตุ้นเองและระบบในตัวเองได้: ความสามารถในการวินิจฉัย โดยการรวบรวมและตรวจสอบพารามิเตอร์ต่างๆ ของไดรฟ์ เช่น การใช้กระแสไฟในมอเตอร์ ค่าอุณหภูมิหรือแรงดันไฟฟ้าที่วงจรควบคุมและโหลด ความผิดปกติและทำให้สามารถตรวจพบความจำเป็นในการบำรุงรักษาได้ตั้งแต่ระยะเริ่มต้น หากเกินค่าที่กำหนด สามารถดำเนินการได้ทันที

 

 

 

 

 

สรุป: การทำงานอัตโนมัติมากขึ้น ข้อมูลมากขึ้น

 

 

ในการผลิตยา การเปลี่ยนขนาดอย่างชาญฉลาดนั้นเกี่ยวข้องกับหลายมิติ: มีผลกระทบโดยตรงที่วัดได้ เช่น การลดเวลาการตั้งค่า ความพร้อมในการใช้งานของโรงงานที่เพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น และความเชื่อถือได้ของกระบวนการที่เพิ่มขึ้น นอกจากนี้ โซลูชั่นส์อัจฉริยะยังช่วยให้ดำเนินการตามกระบวนการรับรองดังกล่าวภายในการผลิตได้อย่างเสถียรที่สุด ถ้าเป็นไปได้ คุณไม่ควรกังวลเกี่ยวกับการเปลี่ยนขนาด หากทำงานได้ดีและเชื่อถือได้คุณสามารถเปลี่ยนความสนใจของคุณไปที่กิจกรรมที่มีความต้องการหลัก เช่น การกวาดล้างบรรทัดหรือเอกสารที่กว้างขวาง

 

 

 

 

 

 

 

ส่วนประกอบอุปกรณ์ต่อพ่วง เช่น ตัวบ่งชี้ตำแหน่งและเซอร์โวมอเตอร์กำลังมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ อันเป็นผลมาจากระบบอัตโนมัติและระบบดิจิตอลที่เพิ่มขึ้น สิ่งนี้แสดงให้เห็นโดยการพัฒนาล่าสุด เช่น ระบบ “ติดตามและติดตาม” ประโยชน์เพิ่มเติม เช่น การรวบรวมข้อมูล การวินิจฉัยตนเอง และการตรวจสอบอายุการใช้งานของส่วนประกอบ ทำให้การเปลี่ยนขนาดอย่างชาญฉลาดเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของ Pharma 4.0