Комплекс для перевірки BFS флаконів
Дата
2025
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність теми дослідження. Сучасні фармацевтичні виробництва висувають жорсткі вимоги до якості тари та 100% контролю кожного виробу. Технологія Blow-Fill-Seal (BFS), що поєднує формування, наповнення та запаювання полімерного флакона в одному циклі, широко застосовується для випуску стерильних лікарських засобів, але супроводжується ризиком виникнення дефектів корпусу, дна, зони запаювання та товщини стінки. Наявні інспекційні системи орієнтовані переважно на імпортне обладнання, є дорогими й недостатньо адаптованими до конкретних умов вітчизняних виробництв. Це обумовлює актуальність розробки власного інспекційного комплексу для BFS-флаконів з високим рівнем автоматизації та можливістю інтеграції в існуючі лінії розливу. Мета та завдання дослідження. Метою даного дослідження є розробка інспекційного комплексу для автоматизованого контролю якості BFS-флаконів, придатного для роботи у складі фармацевтичної виробничої лінії. Для досягнення мети передбачаються такі завдання дослідження: проаналізувати технологію BFS та класифікувати характерні дефекти полімерних флаконів; виконати огляд існуючих технічних рішень інспекційних систем і вимог GMP до контролю тари; обґрунтувати структуру інспекційного комплексу та сформувати технічні вимоги до його модулів; розробити 3D-модель комплексу, включно з силовим каркасом, транспортними системами та вузлами інспекції; виконати інженерні розрахунки міцності та жорсткості основних елементів, а також розрахунки роботизованих захватів і вакуумної системи; провести техніко-економічну оцінку ефективності впровадження інспекційного комплексу на фармацевтичному підприємстві. Об’єкт дослідження. Об’єктом дослідження є процес інспекції полімерних BFS-флаконів у складі автоматизованої фармацевтичної лінії. Предмет дослідження. Предметом дослідження є конструктивні та технологічні рішення інспекційного комплексу, алгоритми візуальної та вакуумної інспекції, а також їхній вплив на якість контролю тари. Методи дослідження Для вирішення поставлених задач використано такі методи дослідження: аналіз наукових джерел, технічної документації та патентної інформації з технології BFS та інспекційних систем; методи інженерних розрахунків при проєктуванні силового каркасу, транспортерів, пневматичних і вакуумних захватів; 3D-моделювання в CAD-системі (SolidWorks) з подальшим комп’ютерним моделюванням напружено-деформованого стану конструкцій у SolidWorks Simulation; елементи економічного аналізу для оцінки капітальних і експлуатаційних витрат, розрахунку економічного ефекту від впровадження комплексу. Практичне та наукове значення отриманих результатів. Практичне значення: розроблений інспекційний комплекс забезпечує автоматизований візуальний та вакуумний контроль BFS-флаконів, може бути інтегрований у реальну виробничу лінію, знижує частку браку та витрати на ручний контроль, підвищує стабільність якості продукції. Техніко-економічна доцільність: результати розрахунків показують, що впровадження комплексу дозволяє збільшити продуктивність лінії, скоротити непрямі втрати від браку та забезпечити прийнятний термін окупності проєкту при реальних умовах експлуатації. Наукова новизна: у роботі запропоновано комплексне модульне рішення для інспекції BFS-флаконів, яке поєднує систему машинного зору з вакуумною інспекцією та роботизованими засобами маніпулювання, а також наведено підходи до розрахунку параметрів механічних вузлів і оптичних систем з урахуванням специфіки BFS-тари.
Опис
Ключові слова
Blow-Fill-Seal, BFS-флакон, інспекційний комплекс, машинний зір, вакуумна інспекція, роботизований маніпулятор, фармацевтичне виробництво, BFS vial, inspection complex, machine vision, vacuum inspection, robotic manipulator, pharmaceutical production
Бібліографічний опис
Токаренко, О. О. Комплекс для перевірки BFS флаконів : магістерська дис. : 131 Прикладна механіка / Токаренко Олександр Олександрович. – Київ, 2025. – 105 с.