灌裝機恒壓供液工藝設計及改進

潘國華

（廣州白云山和記黃埔中藥有限公司，廣東廣州 510080）

0 引言

煎膏糖漿系列產品一直是制藥重要產品，隨著市場不斷發展，市場需求持續增長，以及陳舊設備日益損耗及落后，原有生產工藝已不能滿足市場對產品質量和產量的要求。為進一步提升生產效率、提高產品質量，制藥產業都會引進自動灌裝機投入生產，增加煎膏灌裝生產線產能。

1 問題分析

煎膏灌裝生產線的引入，一定程度上解放了生產力，提高了公司產品質量。然而在實際生產過程中發現，雖然灌裝機在一定程度上節約了人力物力資源，但仍存在罐裝重量不均勻、產品合格率下降等問題，不能滿足公司要求的生產質量和合格率。同時，還存在一定安全隱患，主要體現在以下3 個方面。

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

（2）藥液儲存箱液位不穩定，導致灌裝量不穩定，產品不合格率高。同時，動用人工檢查、返工，造成人力和物力的浪費。

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

原工藝如圖1 所示。

圖1 引進煎膏灌裝生產線生產流程

2 設備工藝分析及升級思路

煎膏灌裝生產線生產流程是人工向灌裝機藥液儲存箱中裝入藥液，經灌裝機注入經清洗、殺菌的藥瓶中，旋蓋貼簽檢查后，產品即生產完成。其中，灌裝、理瓶、旋蓋和貼簽均由生產線自動化完成，具有較高的準確率和良品度，裝藥、檢查由人工操作完成，檢查工藝相對簡單，主要是檢查產品標簽、外表整齊度等物理外觀。裝藥環節存在一定問題，主要體現如下：

（1）藥液儲存箱位置較高，帶來生產問題和安全隱患。

（2）操作工人操作不當或缺乏操作意識，導致儲存箱內液面長期呈不同高度，也是產品不合格率高的原因。

灌裝生產線出現生產及安全問題的原因是灌裝環節自動化程度不高、儲藥罐位置較高。因此，解決問題的關鍵是實現由人工儲料向自動化儲料的升級轉變，灌裝生產線升級思路如圖2所示。

圖2 灌裝生產線升級思路

3 解決方案

3.1 方案原理

對灌裝生產線升級的關鍵是改進灌裝環節，由原來人工儲料升級為機械自動儲料。因此，實現由人工操作向智能控制的轉變是最重要和最困難的問題。通過為期一周的小組內部交流探討、資料查找和車間實地調研，小組成員提出利用壓力傳感器實現灌裝環節動態控制，解決方案如圖3 所示。

圖3 灌裝生產線升級方案

在原有灌裝生產線上安裝壓力傳感器，控制灌裝機藥液儲存罐內藥液質量，從而控制一定動態的藥液高度，完成整個灌裝環節的恒壓灌裝。基本原理：通過供液泵代替原有人工添料模式，消除原有生產線安全隱患，若灌裝機藥液儲存罐內的藥液重量超過設定范圍，由壓力傳感器檢測并輸出信號至控制繼電器。控制繼電器接受信號后轉化為減少供液的電信號，由變頻器降頻減少或停止供液泵的供液；反之，若灌裝機藥液儲存罐內的藥液重量低于設定范圍，同樣由壓力傳感器檢測、控制繼電器轉化信號、變頻器升頻后提高供液泵供液，從而實現整套灌裝環節的動態控制。在消除安全隱患的同時，保證了產品質量。

3.2 計劃實施設想

在確定基本解決方案的基礎上，初步確定實施方案設想，如圖4 所示。

圖4 灌裝生產線流程

4 改進實施

增設供液泵，代替人工投加藥液，消除安全隱患，如圖5 所示；壓力傳感器實現灌裝工藝動態平衡，如圖6 所示。

圖5 增設供液泵

圖6 增設壓力傳感器

通過為期一月的車間現場勘測、設備購置安裝及新工藝調試，工藝升級改進完成。工藝的升級提高了灌裝生產線的自動化程度，徹底消除生產過程中的安全隱患。改進涉及設備見表1。

表1 改進涉及設備

5 效果

（1）生產效率。工藝的改進進一步提高了煎膏生產線的自動化程度，一檢合格率的提高降低了返工率和人工成本。提升總生產效率的同時避免了人力物力的浪費，使生產計劃能夠順利完成，更加符合藥品生產質量管理規范的車間形象，更好滿足市場需求。

（2）經濟效果。工藝的改進提高了一檢合格率，降低了包材損耗和返工帶來的人力資源浪費。從實施前到現在，灌裝工藝一檢合格率達到99.78%，比改進前提高了10%左右。按年生產計劃，每年可減少用工成本和包裝材料損耗，折合150 萬元人民幣。

（3）安全效果。機械投料、自動化控制的升級策略，徹底解決了儲液灌位置較高、灌料操作難度大，操作危險系數高等安全隱患問題，落實貫徹公司以人為本、防患于未然的安全生產理念。

6 結束語

通過本次改進案例，將成熟的自動化技術應用在勞動強度大、技術落后的行業，可以提高對自動化的認知，培養利用自動化改進生產現狀的能力。