醫(yī)藥產(chǎn)品生產(chǎn)必須滿足歐盟或美國食品及藥物管理局(FDA)的嚴(yán)格規(guī)定。如，坐落在比利時(shí)的一家治療心臟和癌癥藥品的醫(yī)藥產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)為了確保藥品的高質(zhì)量，按照美國食品及藥物管理局(FDA)的規(guī)定，對生產(chǎn)藥品的機(jī)械進(jìn)行了全面調(diào)整，以排除人的因素，從而確保醫(yī)藥產(chǎn)品無菌源生產(chǎn)。
圖1 無塵室區(qū)的移動無塵室與藥品進(jìn)一步加工處理的烘干機(jī)相連接
生產(chǎn)流程解決方案必須滿足嚴(yán)苛的條件
為了完成這項(xiàng)任務(wù)，GEA Lyophil公司的專家們提出了一個(gè)生產(chǎn)流程解決方案。GEA Lyophil公司坐落在德國科隆附近的Huerth,在世界范圍內(nèi)提供藥品生產(chǎn)設(shè)備。GEA集團(tuán)是一家國際型的技術(shù)企業(yè)，專門致力于滿足各種不同的終端市場對生產(chǎn)流程技術(shù)和要求嚴(yán)苛的生產(chǎn)技術(shù)部件的需求。目前，該公司在世界范圍內(nèi)有員工約18000人，2017年年?duì)I業(yè)額為46億歐元。
GEA集團(tuán)的專家們提出的任務(wù)是：為了確保該集團(tuán)在今后的10至20年內(nèi)仍能確保其在國際市場上的地位，需要如何拓展和集成現(xiàn)有設(shè)備的生產(chǎn)流程步驟呢?對此，該公司電氣技術(shù)團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人MichaelGroth和他的工作人員很快便取得了共識，那就是要求能夠滿足在移動應(yīng)用的凈化室里不得存在接觸污染的電源供給的邊界條件。MichaelGroth說：“電源供給必須是無接觸的。”他說，“因?yàn)槭褂抿?qū)動器會產(chǎn)生接觸污染，這關(guān)系到不潔。”除此之外，該專家團(tuán)隊(duì)又環(huán)視了市場上能夠提供整體解決方案的供貨商。
設(shè)置軟件、控制裝置、驅(qū)動系統(tǒng)和輸電設(shè)備
在此，必須要滿足兩個(gè)框架條件：其一是，軟件、控制裝置、驅(qū)動系統(tǒng)和輸電設(shè)備必須同時(shí)來進(jìn)行設(shè)置。這個(gè)原則對GEA公司的專家們來說很重要。GEA Lyophil公司的電氣工程師Annel Gerlach在解釋這些要求時(shí)說，“這樣，才使得我們能夠把握項(xiàng)目中的復(fù)雜性，并且能夠使我們在各種不同的供貨商之間不充當(dāng)介紹人的角色。”其二是，只能在一個(gè)很小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)移動應(yīng)用。“這首先便要求控制裝置和逆變器的結(jié)構(gòu)必須非常緊湊。”
Annel Gerlach說，在這些框架條件下，GEA Lyophil公司選中了SEV Eurodrive集團(tuán)公司研制的新的Movi-C自動化標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。這樣才可實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有的很小的空間內(nèi)的安排設(shè)置能夠滿足生產(chǎn)對所有必要的功能和指標(biāo)的要求”。
圖2 即使在建筑容積很擁擠的情況下，選擇使用Movi–C自動化標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)單元也是正確的：Movi–C自動化標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)單元以及Movidrive多軸系統(tǒng)與供應(yīng)和軸模塊實(shí)現(xiàn)模塊化的連接
SEV Eurodrive集團(tuán)公司的坐落在Langenfeld的傳動技術(shù)中心聘請了一位提供外勤服務(wù)的技術(shù)咨詢?nèi)藛T，該咨詢?nèi)藛T負(fù)責(zé)配合協(xié)調(diào)客戶所有的咨詢。他還為GEA公司的專家們組織了一次與一家終端客戶一起共同對位于Bruchsal的SEV Eurodrive集團(tuán)公司的訪問。Annel Gerlach回憶說，“這次訪問真的是棒極了，對我們特別有幫助。這樣我們便能夠象我們的終端客戶一樣確信我們技術(shù)方案的運(yùn)行模式。我們大家對技術(shù)充滿著激情。”這樣，新的解決方案便很順利的定了下來。如同那家位于比利時(shí)的終端客戶一樣，GEA公司的新解決方案的設(shè)備安裝和投入運(yùn)行均已得到了順利組織與實(shí)施。
流動的凈化室內(nèi)的自動化操作
現(xiàn)在，制藥生產(chǎn)已在該制藥生產(chǎn)廠的新無塵區(qū)內(nèi)投入運(yùn)行。只是：該制藥生產(chǎn)廠傳統(tǒng)的無塵室已不復(fù)存在。在一個(gè)新的潔凈室區(qū)內(nèi)，最多有4個(gè)可移動的無塵室。該解決方案為：將由兩個(gè)可滾動的無塵室進(jìn)行循環(huán)式生產(chǎn)，以后最多可由4個(gè)移動式無塵室全自動化處理這些無塵室的藥品烘干、裝罐及進(jìn)一步的加工。在無塵室、去污室以及保養(yǎng)維護(hù)區(qū)之間布設(shè)有一條長約150m的路段。通過實(shí)現(xiàn)自動化，人們可以作為無菌的源，并且可完全不接觸驅(qū)動技術(shù)部件。
圖3 無接觸能源供給裝置通過Movitrans系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能量供給。通過22個(gè)能源供給執(zhí)行元件無污染的實(shí)現(xiàn)無塵室里的連續(xù)式布置的傳感導(dǎo)線的能量供給
在這些重達(dá)9.5t的重型的移動的污塵室內(nèi)部，為了為藥品打印標(biāo)簽并將藥品裝入紙板箱，烘干機(jī)實(shí)現(xiàn)全自動化卸貨，轉(zhuǎn)印架將管形瓶(玻璃容器)送到移位的輸送帶上。在此，移動的污塵室進(jìn)行X方向和Y方向的移動并且在一個(gè)后續(xù)的程序步驟里還可對這一部分進(jìn)行靈活的改擴(kuò)建。在現(xiàn)如今實(shí)施的解決方案中，已經(jīng)擴(kuò)建成用4個(gè)移動無塵室進(jìn)行生產(chǎn)，現(xiàn)在還不需要對基礎(chǔ)設(shè)施(如軌道、無接觸能量傳輸或通信)采取補(bǔ)充措施。
由一個(gè)10?kW供給模塊模塊化為Movidrive多軸逆變器供給電能，該Movi drive多軸逆變器是Movi-C自動化結(jié)構(gòu)單元的一個(gè)組成部分。在其DC(直流)母線上連接著無接觸Movi trans電能傳送系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過設(shè)置在地板里的路線導(dǎo)體，為運(yùn)輸車供電。每個(gè)運(yùn)輸方向上有一部運(yùn)輸車通過10個(gè)平的THM10E型支架頭接收電能并且通過5個(gè)TPM12B型配套執(zhí)行裝置為移動的污塵室提供電能這些均是移動式運(yùn)輸單元的系統(tǒng)部件。Movi drive多軸系統(tǒng)是模塊化的，所需占位很小。此外，一個(gè)移動式污塵室里布置有6個(gè)提供氣流的專用驅(qū)動器。這些驅(qū)動器集成在自動化系統(tǒng)里，并通過Movi trans裝置不間斷的供給約7?kW的電能。
一個(gè)power UHX85AR型Movi-C控制器控制著兩個(gè)牽引傳動裝置以及承載件的提升和輔助傳動裝置。6個(gè)雙軸模塊和一個(gè)單軸模塊控制著輸送車的總共13根軸。Movi drive modular(模塊化的)系統(tǒng)的一個(gè)MDD90A雙軸模塊驅(qū)動主傳動裝置，并且驅(qū)動橫向運(yùn)動的傳動裝置。MDA90A單軸模塊則用于驅(qū)動輸送車的提升。另一個(gè)MDD90A雙軸模塊則負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)印架的動作。
圖4 無接觸式Movitrans能源供給裝置的供電執(zhí)行元件。
無塵室內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行和輸送車提升的驅(qū)動技術(shù)
通過該主驅(qū)動裝置的雙軸模塊來驅(qū)動功率為2?kW的FA57BCMPZ71S伺服平面?zhèn)鲃与姍C(jī)。負(fù)責(zé)橫向移動的KA57BCMPZ71S伺服錐齒輪傳動電機(jī)的功率同樣為2?kW。這兩種傳動裝置以450?mm/s的速度操作移動無塵室，在此，無塵室移動的加速度為0.25?m/s2。
負(fù)責(zé)提升功能的單軸模塊驅(qū)動一個(gè)FA37BCMP63M伺服平面?zhèn)鲃与姍C(jī)，該電機(jī)以10mm/s的速度移動重達(dá)9.5噸的輸送車。轉(zhuǎn)印架由4個(gè)KA19CMP50S伺服錐齒輪傳動電機(jī)進(jìn)行傳動，在此，轉(zhuǎn)印架的動作很柔緩，以至于在轉(zhuǎn)印架上的管形瓶(玻璃容器)不會出事。一個(gè)移動著的最大重量為650?kg的質(zhì)量在20?s的時(shí)間內(nèi)移動1000?m，其加速度為0.1?m/s2。
在實(shí)施該解決方案進(jìn)行到設(shè)備安裝和投入運(yùn)行階段時(shí)，Movi–C自動化標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)單元對于GEA公司及其用戶、也就是制藥企業(yè)來說便展現(xiàn)出了優(yōu)勢。在該技術(shù)平臺和通過SEWEurodrive公司提供技術(shù)服務(wù)的基礎(chǔ)上，還在現(xiàn)場為接下來的輸送車的批量生產(chǎn)打下基石。現(xiàn)在，Movi–C自動化標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)單元的優(yōu)點(diǎn)在試用階段已經(jīng)得到了證明。
