10万粒/小时全自动药用胶囊生产线

何福银

丹东金丸集團有限公司

1．概述

我国的医药行业经过多年的建设与发展，已迈入世界医药大国的行列。药用空心胶囊是制药企业三大制剂（片剂、针剂、胶囊剂）之一。胶囊制剂是特殊包装载体，可充填粉剂、中性或油性液体、微丸、膏状内容物等，在制备复方或缓控释制剂上具有独特优势，因此胶囊剂成为药品制剂首选。目前国内拥有几百条全自动、半自动药用空心胶囊生产线，年产空心硬胶囊在1200亿粒左右，然而不符合卫生指标、手工或半机制的约占55%左右。为提高药用空心胶囊生产行业的整体质量水平，保障人们的身心健康，中国医药包装协会在《医药包装发展方针》中规定，严格禁止手工胶囊的生产，加强对胶囊生产质量和卫生指标的监督检查。大力提高装备水平和制造水平，推进机电一体化，为医药包装行业提供先进和成套技术装备。国家食品药品监督管理局规定药用胶囊包装生产企业在“十二五”前加快进行GMP达标改造，淘汰不符合GMP标准的药用胶囊生产企业，同时淘汰手工生产胶囊。这为药用胶囊生产设备带来了广阔的市场。

2.技术方案确定

10万粒/小时全自动药用胶囊生产线采用微电脑控制技术，应用自行开发NJ系列胶囊机自动控制系统软件对药用胶囊公司全自动药用胶囊生产线进行改造升级，实现各种参数自动反馈、自动累计分析功能,在大量数据的基础上形成工艺调整程序，对涂油、蘸胶、烘干、脱模、切模、切断、套合、成品输出、料头机外回收等过程进行适当的工艺补偿，对生产过程进行实时监控，实时修正，最终实现胶囊生产管理控制的智能化，提高技术装备水平，提高胶囊的生产质量和生产效率。重点解决胶囊生产在线精度控制及提高胶囊生产效率等技术问题。

实施技术方案示意图及部分说明

该方案采用胶囊生产线各控制单元、触摸屏（HMI）与可编程控制器（PLC）联接进行通讯，反映涂油机、蘸胶机、平台机等单机运行状态及各参数指标，实施PLC监控。再与上位微机采用TCP/IP以太网进行数据通讯，实施上位微机监控与远程管理与维护，从而构成完整的信息网络系统，实现胶囊生产的智能化、数字化。

其内部通讯简图如下：

说明: 系统中可编程控制器是单机的控制中心，通过程序可完成胶囊生产线的自适应调节，以控制生产情况;触摸屏完成现场的实时监控管理;服务器与PLC以TCP/IP协议构成以太网，服务器既作为远程管理控制的服务器，又作为可编程控制器的后台机，以完成对生产线的远端生产信息管理与控制。

3.产品整体设计研究

10万粒/小时全自动药用胶囊生产线是利用自行开发的NJ系列胶囊机自动控制系统软件对原有的全自动药用胶囊生产线进行改造升级，实现数字化网络通讯的计算机管理。充分利用伺服的运动控制系统，改造原来传统控制。原来的全自动药用胶囊生产线的传统控制是基于模型的控制，带来的就是死板。而被控对象的复杂性、不确定性是难以用精确的数学模型加以描述的。现在通过运用伺服的运动系统技术，使4万粒/小时全自动药用胶囊生产线提高产量达到10万粒/小时。把人工智能的方法引入控制系统，将控制理论的分析和理论的洞察力与人工智能灵活的框架结合起来，使该产品能够得到控制上新的突破。让伺服运动控制系统能够模拟人的思维方式，利用人的经验知识，对原4万粒/小时全自动药用胶囊生产线设备的复杂系统实现有效的控制。实现有效的控制。从而达到硬件与软件的有效结合。

4.技术特点、关键技术和关键工艺

4.1技术特点

10万粒/小时智能药用胶囊生产线采用微电脑控制技术,利用自行研制开发NJ系列胶囊机控制系统软件，解决了胶囊生产的关键控制技术，达到工艺参数自动生成、前馈控制、智能分析等，实现生产过程的自动远程管理。

4.2关键技术

采用双机头、双排胶囊模具，实现胶囊产量的双倍增长；关键单元运用全伺服系统，使胶囊控制精度提高，实现00号、0-5号、A型、B型胶囊及异型胶囊（精度高、生产难度大）的生产。

4.3关键工艺

结合药用明胶硬胶囊加工生产工艺，研究开发胶囊机自动控制嵌入式软件，提高在线控制水平，实现胶囊生产过程的智能化、数字化。

5.对经济、社会发展和科技进步的意义

5.1 10万粒/小时全自动药用胶囊生产线的技术方案合理可行，满足了国内外市场需求，提高了我国药用空心胶囊行业的整体水平，保障了人们的身心健康，国内外市场反映良好。

5.2在工艺设备选择上，全部选用国产高校先进设备，既节约了建设投资，又促进了国内装备制造业的发展。

5.3本产品技术含量高、水平高，产品市场前景好，企业取得了较高的经济效益，2007年销售收入9600万元，出口额320万美元，促使企业得到更大的发展。

10万粒/小时全自动药用胶囊生产线的成功研发填补国内空白，技术水平处于国际领先地位，产品生产实施规模化，成为地区经济持续发展的一个重要经济增长点，同时可吸纳社会富余人员，扩大就业渠道，缓解社会就业压力。全自动药用胶囊生产线将为药用胶囊生产企业提供了符合GMP标准的优质国产药品包装生产设备，对于推动了国内制药企业GMP改造进程，加速与国际制药行业接轨的步伐具有重要意义。