Комплекс для перевірки BFS флаконів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorКліско, Андрій Валерійович
dc.contributor.authorТокаренко, Олександр Олександрович
dc.date.accessioned2026-01-06T10:00:45Z
dc.date.available2026-01-06T10:00:45Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractАктуальність 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.
dc.description.abstractotherModern pharmaceutical manufacturing imposes strict requirements on container quality and on 100% inspection of every unit. The Blow-Fill-Seal (BFS) technology, which combines forming, filling and sealing of a polymer vial in a single cycle, is widely used for sterile drug products, but is associated with risks of defects in the body, bottom, sealing zone and wall thickness. Existing inspection systems are mainly focused on imported equipment, are expensive and often insufficiently adapted to the specific conditions of domestic production. This determines the relevance of developing an in-house inspection complex for BFS vials with a high level of automation and the ability to integrate into existing filling lines. Purpose and objectives of the research The purpose of the research is to develop an inspection complex for automated quality control of BFS vials, suitable for operation as part of a pharmaceutical production line. To achieve this purpose, the following objectives are set: • analyse BFS technology and classify typical defects of polymer vials; • review existing technical solutions of inspection systems and GMP requirements for container control; • justify the structure of the inspection complex and formulate technical requirements for its modules; • develop a 3D model of the complex, including the load-bearing frame, conveying systems and inspection units; • perform engineering calculations of strength and stiffness of the main elements, as well as calculations of robotic grippers and the vacuum system; • carry out a techno-economic assessment of the efficiency of implementing the inspection complex at a pharmaceutical plant. Object of the research The object of the research is the process of inspection of polymer BFS vials within an automated pharmaceutical production line. Subject of the research The subject of the research is the design and process solutions of the inspection complex, the algorithms of visual and vacuum inspection, and their influence on the quality of container control. Research methods To solve the stated tasks, the following research methods were used: • analysis of scientific literature, technical documentation and patent information on BFS technology and inspection systems; • engineering calculation methods for designing the load-bearing frame, conveyors, pneumatic and vacuum grippers; • 3D modelling in a CAD system (SolidWorks) followed by computer simulation of the stress–strain state of structures in SolidWorks Simulation; • elements of economic analysis to estimate capital and operating costs and to calculate the economic effect of implementing the complex. Practical and scientific significance of the results Practical significance: the developed inspection complex provides automated visual and vacuum control of BFS vials, can be integrated into a real production line, reduces scrap rate and manual inspection costs, and increases the stability of product quality. Techno-economic feasibility: calculation results show that implementation of the complex increases line productivity, reduces indirect losses due to defective containers and ensures an acceptable payback period of the project under real operating conditions. Scientific novelty: the work proposes an integrated modular solution for BFSvial inspection that combines a machine-vision system with vacuum inspection and robotic handling devices, and introduces approaches to calculating the parameters of mechanical components and optical systems, taking into account the specific features of BFS containers.
dc.format.extent105 с.
dc.identifier.citationТокаренко, О. О. Комплекс для перевірки BFS флаконів : магістерська дис. : 131 Прикладна механіка / Токаренко Олександр Олександрович. – Київ, 2025. – 105 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/77862
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectBlow-Fill-Seal
dc.subjectBFS-флакон
dc.subjectінспекційний комплекс
dc.subjectмашинний зір
dc.subjectвакуумна інспекція
dc.subjectроботизований маніпулятор
dc.subjectфармацевтичне виробництво
dc.subjectBFS vial
dc.subjectinspection complex
dc.subjectmachine vision
dc.subjectvacuum inspection
dc.subjectrobotic manipulator
dc.subjectpharmaceutical production
dc.subject.udc62.11.9
dc.titleКомплекс для перевірки BFS флаконів
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Tokarenko_magistr.pdf
Розмір:
5.25 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ТВЛА)
Магістерські роботи