吸入劑安瓿瓶灌裝線專用清洗機(jī)成功交付記

實(shí)驗(yàn)室清洗機(jī)顧名思義，一般是用于實(shí)驗(yàn)室器皿的清洗，可以被廣泛應(yīng)用于制藥、食品、化妝品、高校、科研等實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域。用于藥品罐裝生產(chǎn)線是比較罕見的，用于安瓿瓶的罐裝生產(chǎn)就更是難上加難。近期，白小白就完成了這個(gè)看似不太可能的應(yīng)用交付。

藥品安全是涉及民生的大事，關(guān)乎用藥人的生命安危。國家對藥品的生產(chǎn)有著嚴(yán)格的管理規(guī)范和要求，以確保藥品的質(zhì)量和安全。因此，藥品罐裝生產(chǎn)線對罐裝容器清洗也有著嚴(yán)格的要求。同時(shí)，安瓿瓶本身的特點(diǎn)也給這款專用清洗設(shè)備的研發(fā)帶來了諸多困難。

客戶需求

口服液體制劑車間生產(chǎn)亞硝酸異戊酯吸入劑品種，新增一臺安瓿瓶洗烘一體機(jī)，需要對1ml的安瓿瓶進(jìn)行清洗、烘干。

罐裝車間工藝流程（僅供參考）

法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求

設(shè)備用于藥品的包裝生產(chǎn)，因此必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)/要求：中國《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（2010年修訂）》、TJ36-79工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、GB-52261-2002 機(jī)械安全機(jī)械電氣設(shè)備第一部分：通用技術(shù)條件、GB-8196-87 機(jī)械設(shè)計(jì)防護(hù)罩安全要求、GB-12265-90 機(jī)械防護(hù)安全要求。

工藝性能要求

能夠滿足直徑?10mm，瓶口內(nèi)徑?4mm，高度60mm的1ml安瓿瓶的洗烘；能夠滿足三班連續(xù)生產(chǎn)要求，設(shè)備洗烘能力≥1300瓶/柜；每柜的流程不大于1小時(shí)；洗烘瓶完好合格率應(yīng)＞99.9%；設(shè)備放置在潔凈區(qū)（D級區(qū)）灌裝間，上瓶方式：整盤人工上瓶。

連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)要求

應(yīng)具備長時(shí)間持續(xù)運(yùn)行能力，且設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。

機(jī)械要求（部分）

設(shè)備與產(chǎn)品/藥瓶接觸部件材質(zhì)為316L不銹鋼，軟連接/墊片等部件應(yīng)采用硅膠、PTFE/EPDM等符合GMP要求的材料。其余部分采用符合GMP要求的其它材料（不銹鋼至少為304）制成，并提供相關(guān)材質(zhì)證明。設(shè)備內(nèi)壁為鏡面拋光，Ra＜0.65μm，焊接部分應(yīng)有焊接相關(guān)證明材料/記錄。所有附件設(shè)計(jì)及制作應(yīng)符合GMP環(huán)境要求，無污染，無生銹，表面易清理。

項(xiàng)目難點(diǎn)與實(shí)現(xiàn)

在綜合考慮GMP法規(guī)符合性、總成本、交付周期以及各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求等主要因素后，白小白研發(fā)團(tuán)隊(duì)決定在現(xiàn)有制藥實(shí)驗(yàn)室清洗機(jī)BS580D基礎(chǔ)上進(jìn)行客戶所需安瓿瓶灌裝線專用清洗機(jī)的專項(xiàng)開發(fā)。這樣既可以在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)交付，也可以為客戶節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，是最佳的選擇。

BS580D外觀圖

白小白BS系列實(shí)驗(yàn)室清洗機(jī)經(jīng)過測試、檢驗(yàn)和認(rèn)證機(jī)構(gòu)SGS的合格性檢測，通過IEC60068運(yùn)行穩(wěn)定性測試標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，具備長時(shí)間持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行能力。BS580D是針對制藥行業(yè)定向研發(fā)的實(shí)驗(yàn)室清洗機(jī)，所有設(shè)計(jì)均以滿足GMP的合規(guī)性要求為前提。腔體采用316L鏡面不銹鋼，表面粗糙度Ra＜0.2μm，采用激光焊接工藝，平整度和粗糙度可通過無線探傷儀器進(jìn)行拍照檢驗(yàn)，管路材質(zhì)達(dá)到醫(yī)用級和食品級，均有認(rèn)證證書；內(nèi)置審計(jì)追蹤、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的合規(guī)性模塊符合FDA法規(guī)21CFRpart11的條款要求。

現(xiàn)有機(jī)型的上述軟硬件配置為本次實(shí)現(xiàn)GMP要求下的安瓿瓶罐裝線清洗機(jī)的研發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，主要攻克對象便落在了工藝性能方面的要求滿足上。清洗對象為1ml安瓿瓶，內(nèi)徑最小處僅為4mm，且靠近瓶口位置，清洗容量不低于1300個(gè)，在1小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)清洗和干燥，合格率＞99.9%?？此坪唵蔚膸讉€(gè)數(shù)字，卻在實(shí)踐過程中給開發(fā)工程師們帶來了極大的困難與挑戰(zhàn)。

難點(diǎn)一、1728個(gè)安瓿瓶清洗籃架設(shè)計(jì)

現(xiàn)有機(jī)型針對的是實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用場景，沒有清洗安瓿瓶的專用籃架，需要進(jìn)行全新的設(shè)計(jì)與開發(fā)。根據(jù)現(xiàn)有艙體的空間容量，經(jīng)過工程師的測算可以實(shí)現(xiàn)一次最多清洗1728個(gè)安瓿瓶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，遠(yuǎn)大于客戶要求的1300個(gè)。這個(gè)結(jié)果無疑是令人振奮的，但數(shù)量越多需要打破的現(xiàn)有平衡也就越多，意味著開發(fā)難度越大?，F(xiàn)有設(shè)備的配套能力能夠?qū)崿F(xiàn)的是400余個(gè)安瓿瓶的清洗烘干，要增加到1728個(gè)，無疑是小馬拉大車，系統(tǒng)性改進(jìn)的難度可想而知。經(jīng)過認(rèn)知思索，研發(fā)部門決定接受這個(gè)高難度的挑戰(zhàn)，這樣可以地為客戶提高清洗效率，這也是工程師們非常希望看到的結(jié)果。

大方向確認(rèn)后，經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師們很快就設(shè)計(jì)出了第一版安瓿瓶清洗籃架，并迅速進(jìn)行了開模與加工。但是在上機(jī)測試完成后，大家卻沒有了最初的興奮。清洗效果與實(shí)際要求差距太大，超出了預(yù)期設(shè)想。這該怎么辦呢？工期本就很緊張，工程師們的壓力一下子就上來了。經(jīng)過反復(fù)的研究、探討，終于發(fā)現(xiàn)了問題的癥結(jié)所在。

實(shí)驗(yàn)室清洗機(jī)清洗孔位總量通常不會超過600個(gè)，現(xiàn)有設(shè)備BS580D最大清洗量是400+。同時(shí)清洗1728個(gè)安瓿瓶，與其對應(yīng)的是匹配1728個(gè)噴淋管和出水孔位。放眼整個(gè)行業(yè)也很難找到先例，遇到的困難自然也是從未有過。同等艙體容積前提條件下倍增量級增加的孔位數(shù)，造成的是滯空率的極大提升。滯空率越高，表示流體在流動(dòng)過程中受到的阻力越大，清洗用水在噴淋過程中的流動(dòng)越困難。這直接導(dǎo)致了流體匹配的失衡，嚴(yán)重打破了現(xiàn)有清洗水用量的平衡，需要對水路系統(tǒng)進(jìn)行整體性的設(shè)計(jì)調(diào)整（因系統(tǒng)性改造過于復(fù)雜，本文略，下同），可謂牽一發(fā)動(dòng)全身。從籃架設(shè)計(jì)的角度，受安瓿瓶內(nèi)徑尺寸4mm的限制，噴淋管內(nèi)徑尺寸基本固定，幾乎沒有可調(diào)整空間。工程師們遂將設(shè)計(jì)重點(diǎn)放在了對籃架底部儲水箱體結(jié)構(gòu)的調(diào)整上，主要是箱體的容量以及結(jié)構(gòu)形態(tài)，經(jīng)過一次次的測算和調(diào)整，最終找到了新的平衡，解決了滯空率大幅增加帶來的噴淋失衡問題。其中非常值得一提的是，工程師們打破慣有思維，采用了斜面式的形態(tài)設(shè)計(jì)，最終成為了取得成功的關(guān)鍵因素。

難點(diǎn)二、1小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)清洗和干燥

仔細(xì)觀察安瓿瓶的結(jié)構(gòu)，具有頸部狹長細(xì)窄的特點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)特征，會導(dǎo)致里面的水不易流出。因?yàn)檩^細(xì)的瓶口會增加水的表面張力，在瓶口處形成一個(gè)張力膜，阻礙水的流出。經(jīng)過簡單的測試發(fā)現(xiàn)，幾乎無法通過正常傾倒的方式使安瓿瓶里面的水出來，需要借助一定的外力才可以實(shí)現(xiàn)。因此，不難得出超窄徑安瓿瓶的清洗和烘干難度都非常大的結(jié)論。尤其是烘干，讓工程師們幾近崩潰。

為了保證潔凈度，工程師們選擇了難度最大的注射式清洗方式，問題也隨之而來。噴淋管距離瓶子底部近，利于瓶子下半部分的干燥，但是頸部的水汽很難得到烘干；距離底部稍遠(yuǎn)，則呈現(xiàn)相反的效果。這樣經(jīng)過反復(fù)測試才調(diào)整到了最佳尺寸位置。如果停留在這里就太好了，但問題還遠(yuǎn)不止如此。

在1小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)清洗和干燥，對于現(xiàn)有條件下的烘干效率要求是很高的。為了使瓶子里的水可以盡可能多且快速的流出來，工程師們增加了設(shè)計(jì)的“脈沖式"烘干。為了進(jìn)一步提高烘干效率，增加了相應(yīng)的外路烘干系統(tǒng)。但完成率也僅僅從70%提升到85%左右，還是遠(yuǎn)低于預(yù)期目標(biāo)。問題出在了哪里呢？經(jīng)過反復(fù)測試發(fā)現(xiàn)，隨著風(fēng)路系統(tǒng)的增加，完成率是不增反降的。不合常理必有緣故，需要進(jìn)一步深挖。此時(shí)，交付期馬上就要到了，工程師們已經(jīng)焦慮到幾近徹夜難眠的程度。這也是考驗(yàn)工程師耐性的關(guān)鍵時(shí)刻，越是在這樣的時(shí)刻越要看誰能夠穩(wěn)得住。大膽假設(shè)，小心求證。通過一個(gè)因素一個(gè)因素的排查，最終鎖定了核心因素。原來，隨著風(fēng)量倍增到一個(gè)臨界值時(shí)，艙體內(nèi)壓會升高，導(dǎo)致空氣流動(dòng)受到阻礙，原有的進(jìn)出氣平衡被打破，里面的氣流出不去，外面的氣流進(jìn)不來?？諝饬鲃?dòng)效率下降，烘干效率自然也就隨之下降了。找到問題的癥結(jié)后，工程師們隨即對氣路進(jìn)行了系統(tǒng)性的改造，這一困局也在交付前得以成功打破。

難點(diǎn)三、循環(huán)水過濾精度200目

藥品包裝生產(chǎn)必須符合中國《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（2010年修訂）》要求。據(jù)此，安瓿瓶專用清洗機(jī)的過濾精度需要達(dá)到200目，即有效過濾清洗水中肉眼難以分辨的微小顆粒、懸浮物等，才能保證清洗水中的殘留物達(dá)到要求。水過濾網(wǎng)目數(shù)是指過濾網(wǎng)每英寸長度上的網(wǎng)孔數(shù)量。它是用來衡量過濾網(wǎng)孔徑大小的一種標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，目數(shù)越大，網(wǎng)孔越小，過濾精度越高，過濾出的水就越純凈，水通過濾網(wǎng)的效率也就越低。200目是現(xiàn)有設(shè)備過濾精度的2倍，這一改變同樣也打破了現(xiàn)有水過濾系統(tǒng)的平衡。隨著目數(shù)的增加，水流速急劇下降，清洗水無法按照需要的速度循環(huán)，導(dǎo)致清洗流程無法正常進(jìn)行。必須提升水通過濾網(wǎng)的效率，才能保證水循環(huán)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

濾網(wǎng)的孔隙變小，上面的水形成表面張力，堵塞濾網(wǎng)下面的空氣，使得下面的氣壓變高，導(dǎo)致濾網(wǎng)上面的水難以下去。這就像我們?nèi)粘Ｊ褂脦в袨V網(wǎng)的茶杯泡茶時(shí)的經(jīng)歷，濾網(wǎng)太細(xì)，水很難倒進(jìn)茶杯里。下面堵塞的空氣進(jìn)入水泵后還會產(chǎn)生大量氣泡形成汽蝕現(xiàn)象，對水泵的葉輪、葉片等部件造成不同程度的損壞，危害性也是比較大的。

在密封性能較好的艙體空間內(nèi)解決這一問題的難度是巨大的。容易想到的辦法是增加水泵的吸力，靠增加外力的方式把水從下面吸過來，提高水流效率，但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。此時(shí)，發(fā)揮工程師們聰明才智的時(shí)刻又到了。他們采取了反向操作，在濾網(wǎng)上開一個(gè)氣孔。當(dāng)然不是普通的氣孔，既要保證清洗水中的雜質(zhì)不會從濾網(wǎng)上漏下去，又能改善濾網(wǎng)下方空氣的流通性。經(jīng)過精心的設(shè)計(jì)，一個(gè)較好的解決方案最終被呈現(xiàn)了出來，這一難題又得以順利突破。

難點(diǎn)小結(jié)

清洗機(jī)是由多系統(tǒng)組成的一個(gè)相對龐雜的清洗系統(tǒng)，通過各個(gè)系統(tǒng)之間環(huán)環(huán)相扣緊密配合來完成整個(gè)清洗任務(wù)。因此，改動(dòng)一個(gè)點(diǎn)，可能涉及的是一個(gè)線或者是一個(gè)面的聯(lián)動(dòng)，是系統(tǒng)性的改進(jìn)。在本項(xiàng)目的實(shí)際研發(fā)過程中，還有非常多的小難點(diǎn)，篇幅有限不能一一列舉，僅以以上三個(gè)難點(diǎn)作為攻克典型進(jìn)行簡單分享，希望大家能夠?qū)τ谠O(shè)備廠家的工作有一個(gè)更深層面的了解。也希望在大家的支持和鼓勵(lì)下，我們的工程師們能夠更多的發(fā)揮所長，打磨出更多的好產(chǎn)品，讓清洗設(shè)備的服務(wù)領(lǐng)域更深更廣，更好的貢獻(xiàn)社會，服務(wù)社會。

驗(yàn)收交付

工廠驗(yàn)收

經(jīng)過2個(gè)月艱苦卓絕的奮戰(zhàn)，全新開發(fā)的吸入劑安瓿瓶灌裝線專用清洗機(jī)迎來了客戶的實(shí)地驗(yàn)收。驗(yàn)收當(dāng)天，研發(fā)負(fù)責(zé)人和所有工程師們都信心滿滿，像剛打了一場勝仗從戰(zhàn)場歸來的將士等待勝利的檢閱一樣。雖疲憊，但內(nèi)心充滿了喜悅，因?yàn)樗麄兩钪须y題都已經(jīng)被解決。結(jié)果毫無疑問，順利通過了客戶的工廠驗(yàn)收，且獲得了高度評價(jià)。

交付安裝

隨后，安裝工程師們抵達(dá)客戶所在藥廠，完成了設(shè)備的安裝與調(diào)試。至此，白小白吸入劑安瓿瓶灌裝線專用清洗機(jī)成功交付。白小白的研發(fā)能力得到了進(jìn)一步的提升和認(rèn)可。

上海漢堯自去年開始成為白小白上海、浙江、江蘇地區(qū)制藥行業(yè)總代理商。漢堯一直專注于為中國的生物制藥/食品/化工實(shí)驗(yàn)室行業(yè)用戶提供高品質(zhì)的產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)，秉持一貫的服務(wù)宗旨，踐行“誠信、利他、感恩"的價(jià)值觀，以客戶滿意度為前提，提供周到的服務(wù)，與我們的客戶和合作伙伴共同成長的同時(shí)，努力為社會創(chuàng)造更多價(jià)值。