工業機器人在制藥行業中的應用

董佳琦

（廣州白云山醫藥集團股份有限公司白云山制藥總廠，廣東 廣州 510006）

工業機器人，是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置，它能自動執行工作，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器；工業機器人具有擬人化、可編程、適用性廣等特點，隨著機器人技術的不斷發展，工業機器人已廣泛應用于工業、醫療、軍事、科研等領域，進一步提升了工業生產效率及質量，并對改善勞動環境、減輕勞動強度有著十分重要的意義。

1 工業機器人的發展現狀

20世紀50年代，第一臺工業現代機器人在美國誕生，隨著自動化技術，傳感器技術以及計算機網絡技術的不斷發展，機器人產業也從數字化、網絡化向智能化發展。作為機電一體化高度集成的代表，工業機器人已成為各國在高科技競爭中的戰略制高點。無論是美國的“先進制造業伙伴計劃”，日本的《機器人新戰略》，還是德國的工業4.0、《中國制造2025》，工業機器人都是重要的內容。

當今工業機器人技術正逐漸向著具有行走能力、具有多種感知能力、具有較強的對作業環境的自適應能力的方向發展。國際機器人聯合會（IFR）報告指出，全球工業機器人的銷量在2017年達到了38.7萬臺的新紀錄，同比增長31%（2016年的銷量為29.43萬臺）。從市場分布來看，主要在中國、韓國、日本、美國和德國，其中中國工業機器人的增長最大，銷量達13.8萬臺，同比增長了58%。美國的銷售額增長了6%，德國的銷售額增長了8%。按行業細分，汽車和電器/電子行業是最大的2個應用行業，2017年增長最快的行業是金屬行業（55%）。

2 工業機器人在制藥行業中的應用現狀

隨著制造工業的發展和裝備技術的進步，自動化、智能化的機器人正逐漸成為藥品生產制造過程中的主要設備，主要應用在灌裝、分揀、檢測、無菌轉運、醫藥物流倉儲等領域，以減少人工成本或提高生產效率和質量。

2.1 智能檢測機器人

智能檢測機器人是集光機電、傳感、計算機、自動控制、圖像識別與處理等技術于一體的綜合機器人，用視覺傳感器和機器手代替人眼、人手，通過協調智能控制與執行運動系統、多傳感器信息融合系統、圖像采集與處理系統等單元，實現生產線產品質量的檢測識別、分析判斷、控制分揀等作業。

在灌裝生產線上配套智能檢測機器人，除了可以檢測瓶裝藥液中玻屑、毛發、纖維等異物、藥液裝量還檢測瓶體本身的破損以及瓶口的封裝質量等，并自動分揀次品，可代替傳統的人工燈檢，提高生產效率。

2.2 藥品全自動分揀與裝盒生產線

以機器人為核心的藥品全自動分揀與裝盒生產線，具有快速、定位精確、安全可靠等特點，可以有效杜絕手工操作中可能出現的人為錯誤。產品從傳送帶輸送到機器人自動化分揀生產線，由視覺系統對傳送帶上的產品進行識別、檢測。機器人根據包裝所需的組合抓取放入全自動連續式裝盒機的料倉內，然后進入裝盒工位，完成裝盒。1條含4臺ABB IRB 360機器人的自動化分揀包裝生產線1min可分揀800袋藥劑。在提高生產效率、包裝產品數量準確度的同時，使用機器人減少了生產線占地面積。

2.3 機器人自動滅菌物流系統

機器人自動滅菌物流系統適用于西林瓶、安瓿瓶、口服液瓶、軟袋與玻璃瓶大輸液等最終滅菌產品，可實現產品的整理及自動輸送、產品自動裝車、滅菌車的自動輸送、產品自動滅菌、滅菌后產品的自動卸車并轉運至后續包裝線。

2.4 無菌生產智能機器人

SFSR系列智能機器人無菌預灌封生產系統，通過2臺6軸無菌機器人的協同控制，實現了預充式注射器撕膜、去內襯、灌裝、加塞、稱重等工藝流程全自動化。具有生產速度快，性能穩定等特點，無人化操作，可以有效解決了人工操作帶來交叉污染的風險。A—Pack 535系統，配置了1臺快速精準的史陶比爾TX60cr六軸機器人，完成注射器的自動化灌裝和密封，灌裝精確度高達±0.05 %，產量最高可達4000件 /h。

2.5 機器人裝箱碼垛生產線

機器人裝箱碼垛生產線通過采用機電氣一體化控制，根據不同需求配置裝箱機械手、碼垛機器人或裝箱碼垛一體機，實現裝盒、中包后的裝大箱、封箱、捆扎、監管碼關聯與剔除、噴碼以及自動碼垛等功能。IRB 660機器人的到達距離最長可達3.15m，滿負荷工作時可同時負責4條進料輸送帶、2個貨盤料垛、1個滑托板料垛和4條堆垛出料線。

2.6 AGV

AGV（自動導引運輸車），是指裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車。AGV是一種無人操縱的自動化搬運設備，能夠不受場地、道路和空間的限制，在智慧倉儲和柔性化生產線得到廣泛的應用。叉式搬運型AGV可用于生產車間內成品、半成品的搬運和輸送，承擔空托盤、帶載托盤等升降搬運工作。

3 結語

近年來，國內醫藥產業進一步轉型升級，實現制藥工業智能化生產已是大勢所趨。隨著全自動、智能化的先進型工業機器人在藥品生產領域中的廣泛應用，制藥企業將實現少人化、無人化生產，助力制藥行業實現“智造”轉型。