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2021年9月30日

超紧凑型 C6015 和 C6030 工业 PC 在制药设备中的应用

灵活的边缘控制设备助力完善药品灌装系统的数字化布局

Optima 包装集团总部位于德国施韦比施哈尔,在全球拥有约 2450 名员工。集团下面的 Optima Pharma 事业部专门从事用常见的容器形式(如注射器)液体药品或冻干药品装瓶系统。其灌装系统的与众不同之处在于,可以使用倍福的超紧凑型 C6015 和 C6030 工业 PC 灵活、轻松地将智能功能添加到设备中。

Optima Pharma 的灌装系统可以实现从玻璃容器的清洁和消毒到灌装、密封和理瓶等完整的工艺流程。自动化技术总监 Heiko Ellwanger 解释说道:“我们为制药业提供的是一个涵盖整个生产过程的交钥匙解决方案,从空的玻璃容器到完成灌装、密封和验证的注射器、安瓿瓶、小药瓶等。在将系统交付给客户之前,我们还会自主建模并预测试我们的生产线。”

提升制药过程的灵活性和透明度

过去,制药业主要希望灌装系统具有尽可能高的产品产量。Ellwanger 认为,现在重点正更多地转向高效、灵活的小批量生产。“该事业部越来越多地使用设置时间最短的多功能生产系统,而不是更传统、高度优化的单用途设备。我们提供的正是这种支持各种容器尺寸和药品的多功能系统。”

实现这些系统广泛功能的关键是具备较高的自动化水平以及采用规格尽可能少的不同部件的机械设计。Heiko Ellwanger 认为,Optima Pharma 提供的可选智能功能在这种情况下尤为重要,可以在需要时使用倍福的 C6015 和 C6030 超紧凑型工业 PC 轻松添加这些智能功能。“小批量生产中的单个产品成本一般都很高昂,因此必须尽可能避免生产不良品。我们的智能产品追溯功能在这里发挥了重要作用。它可以确保提供所有相关的设备和生产数据,在出现客户投诉情况下,能够立即追溯到有问题的产品,从而大幅提高制造透明度。这为制药商带来了巨大的优势,他们不再需要出于安全考虑而放弃生产出来的所有产品(也许是不必要的)。”

此款 C6030 超紧凑型工业 PC 是贴有 Optima 标签的定制版本
此款 C6030 超紧凑型工业 PC 是贴有 Optima 标签的定制版本

边缘控制设备结构紧凑、安装方式灵活

Heiko Ellwanger 指出,决定采用倍福超紧凑型工业 PC 作为边缘控制设备,主要是因为其结构特别,安装方式也非常灵活。“此外,它们还配备多种端口,支持各种 CPU,因此可以根据具体应用需求扩展性能。PC 的做工也很精湛,并且可以贴上 Optima 的定制标签。它们的组件可长期供应,这对制药领域来说也是非常重要的。因此,我们现在在整个 Optima 集团范围内都使用这些超紧凑型工业 PC 作为远程网关。”Heiko Ellwanger 补充说道。

很多智能功能都依赖于全面的数据采集。例如,这可用于优化灌装过程或根据功率和温度读数监测驱动轴状态,以及用于实现传统设备的可视化。Ellwanger 说道:“C6030 超紧凑型工业 PC 非常适用于实现这样的数据管理任务。它拥有任务所需的各种端口以及计算能力,配备多核处理器,处理器每个内核的时钟频率都高达 3.6 GHz。另一个应用是通过视频监测具体的设备工位,以便我们能够优化每个工位的流程。C6015 的超紧凑型设计对我们来说才是最重要的。我们将它用作一个易于集成的接口网关,例如可用于手持式扫描仪。生产系统通常非常庞大,因此重要的是能够根据需要按比例增加扫描仪数量,确保设备高效运行。我们只需在每个场景中安装一台 C6015 来实现与设备控制系统的通信即可。”

使用独立边缘控制设备的优势

据 Heiko Ellwanger 介绍,独立边缘控制设备的使用为他们带来了很多优势:“客户一般会指定使用哪种整体设备控制系统。倍福的超紧凑型工业 PC 让我们能够灵活地实现与每一种可以想到的组件之间的通信,而不用管是哪家供应商提供的控制系统。PC 还配备所有所需的接口,例如需要用来连接手持扫描仪的 USB 接口,设备控制系统不一定配备这些接口。”

另一个考虑是,对经过验证的生产设备所做的任何修改都需要重新进行验证。Heiko Ellwanger 解释道:“这会带来相当大的工作量,也是我们想要尽量避免的事情。使用额外的超紧凑型工业 PC 来扩展系统意味着我们可以很轻松地进行修改,因为我们添加的是不会直接影响制药过程本身的并行功能。”