董佳琦
(廣州白云山醫(yī)藥集團股份有限公司白云山制藥總廠,廣東 廣州 510006)
工業(yè)機器人,是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器裝置,它能自動執(zhí)行工作,是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器;工業(yè)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(shù)的不斷發(fā)展,工業(yè)機器人已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、軍事、科研等領(lǐng)域,進一步提升了工業(yè)生產(chǎn)效率及質(zhì)量,并對改善勞動環(huán)境、減輕勞動強度有著十分重要的意義。
20世紀50年代,第一臺工業(yè)現(xiàn)代機器人在美國誕生,隨著自動化技術(shù),傳感器技術(shù)以及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,機器人產(chǎn)業(yè)也從數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化向智能化發(fā)展。作為機電一體化高度集成的代表,工業(yè)機器人已成為各國在高科技競爭中的戰(zhàn)略制高點。無論是美國的“先進制造業(yè)伙伴計劃”,日本的《機器人新戰(zhàn)略》,還是德國的工業(yè)4.0、《中國制造2025》,工業(yè)機器人都是重要的內(nèi)容。
當今工業(yè)機器人技術(shù)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(yè)環(huán)境的自適應(yīng)能力的方向發(fā)展。國際機器人聯(lián)合會(IFR)報告指出,全球工業(yè)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(yè)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(yè)細分,汽車和電器/電子行業(yè)是最大的2個應(yīng)用行業(yè),2017年增長最快的行業(yè)是金屬行業(yè)(55%)。
隨著制造工業(yè)的發(fā)展和裝備技術(shù)的進步,自動化、智能化的機器人正逐漸成為藥品生產(chǎn)制造過程中的主要設(shè)備,主要應(yīng)用在灌裝、分揀、檢測、無菌轉(zhuǎn)運、醫(yī)藥物流倉儲等領(lǐng)域,以減少人工成本或提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
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(shù)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(xié)調(diào)智能控制與執(zhí)行運動系統(tǒng)、多傳感器信息融合系統(tǒng)、圖像采集與處理系統(tǒng)等單元,實現(xiàn)生產(chǎn)線產(chǎn)品質(zhì)量的檢測識別、分析判斷、控制分揀等作業(yè)。
在灌裝生產(chǎn)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(fā)、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(zhì)量等,并自動分揀次品,可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工燈檢,提高生產(chǎn)效率。
以機器人為核心的藥品全自動分揀與裝盒生產(chǎn)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(xiàn)的人為錯誤。產(chǎn)品從傳送帶輸送到機器人自動化分揀生產(chǎn)線,由視覺系統(tǒng)對傳送帶上的產(chǎn)品進行識別、檢測。機器人根據(jù)包裝所需的組合抓取放入全自動連續(xù)式裝盒機的料倉內(nèi),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(chǎn)線1min可分揀800袋藥劑。在提高生產(chǎn)效率、包裝產(chǎn)品數(shù)量準確度的同時,使用機器人減少了生產(chǎn)線占地面積。
機器人自動滅菌物流系統(tǒng)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(chǎn)品,可實現(xiàn)產(chǎn)品的整理及自動輸送、產(chǎn)品自動裝車、滅菌車的自動輸送、產(chǎn)品自動滅菌、滅菌后產(chǎn)品的自動卸車并轉(zhuǎn)運至后續(xù)包裝線。
SFSR系列智能機器人無菌預(yù)灌封生產(chǎn)系統(tǒng),通過2臺6軸無菌機器人的協(xié)同控制,實現(xiàn)了預(yù)充式注射器撕膜、去內(nèi)襯、灌裝、加塞、稱重等工藝流程全自動化。具有生產(chǎn)速度快,性能穩(wěn)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(fēng)險。A—Pack 535系統(tǒng),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(chǎn)量最高可達4000件 /h。
機器人裝箱碼垛生產(chǎn)線通過采用機電氣一體化控制,根據(jù)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(xiàn)裝盒、中包后的裝大箱、封箱、捆扎、監(jiān)管碼關(guān)聯(lián)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。
AGV(自動導(dǎo)引運輸車),是指裝備有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)引裝置,能夠沿規(guī)定的導(dǎo)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(shè)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(chǎn)線得到廣泛的應(yīng)用。叉式搬運型AGV可用于生產(chǎn)車間內(nèi)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。
近年來,國內(nèi)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)進一步轉(zhuǎn)型升級,實現(xiàn)制藥工業(yè)智能化生產(chǎn)已是大勢所趨。隨著全自動、智能化的先進型工業(yè)機器人在藥品生產(chǎn)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,制藥企業(yè)將實現(xiàn)少人化、無人化生產(chǎn),助力制藥行業(yè)實現(xiàn)“智造”轉(zhuǎn)型。