在高速自动化中寻找载波生产的内容

现在比以往任何时候都更重要的是，对移液管生产的自动化系统做出正确的选择。对移液管的需求呈爆炸式增长，在某些情况下，交货时间变得令人望而却步。毫无疑问，为了价格或交货期而牺牲产量将是一个非常糟糕的选择，你将为此付出未来十年的代价。

有些人对吸管消耗最近浪涌的可持续性并将增加的需求归因于Covid-19的可持续性持怀疑态度。更有可能的情景是我们经历了一步变化，而且需求的增加将持续到2025年甚至超越。

还有一个趋势是高质量的吸管头。在更短的时间内做更多的测试是有压力的，自动化系统需要更严格的公差提示。对检测的监管要求也将使过滤小费几乎在一夜之间成为主流。这对品牌所有者和合同制造商意味着什么?需要尽快增加生产能力。

在选择制造概念时，有许多关键因素需要考虑，独立于您选择的供应商。随着产量的增加，任何妥协的影响都会变得更加显著。当涉及到高容量，近耐受性的医疗部件，如移液头，两个最重要的因素是吞吐量和输出;整个生产和产出的瞬时速率是随着时间的推移的可持续性。两者都至关重要，但都不容易做到。

吞吐量和产出

只有两个因素决定产量:空化和循环时间。汽蚀可以根据年度需求进行优化，一般来说，越优越好。当然，有一个递减的回报点，64蛀牙是可能性和实用性之间的一个很好的平衡。更高的空化是可能的，但仍有一些挑战需要克服。

可能的最佳循环时间是由最慢分量的极限决定的。为了资本支出而牺牲周期时间总是一个糟糕的选择。这部分应该是决定因素，但往往不是。简单地说，每个产品硬件组件都有其影响点，您需要确定每个组件的限制。这些都是可以确定的，每个关键部件的供应商都应该愿意做出承诺，在持续运行中实现必要的性能。

为了资本支出而牺牲周期时间总是一个糟糕的选择。

随着时间的推移保持吞吐量需要一种有纪律的方法来设计最好的可能的解决方案，特别是对于自动化。总体设备效率(OEE)的“贬低因素”有四个:定期维护、产品更换和批量更改、内部和外部影响、宏观和微观停止。

优化吞吐量和输出的积极影响可能是巨大的。这种效果的货币化直接取决于应用程序，但在进行任何投资之前都需要进行量化和考虑。

图1显示了从数量和边际利润两方面来看，从微小的改进到产量的增量提升。

自动化供应商具有最大的改进潜力。为了量化0.7秒周期时间改善和效率(OEE)仅增加3%的影响，表1显示年产量(随时间的吞吐量)增加了5100万个部件。这远远超过了典型的16腔系统的年产量。

即使在保守估计，边际的增量增加也可以在很短的时间内证明资本投资。这只是表明，为整个所有权成本进行解决方案的整体评估非常重要。尽可能确定您的设备选择能够实现周期时间和效率目标。

改进周期时间和效率显然是有价值的目标。说起来容易做起来难。需要在评价的基础上有可靠和可核实的数据。它不可能是一个愿望，甚至是一个良好的猜测。

任何包括工作说明和设计规范的供货协议都应包括输出规范，并应用于定义成功和验收。这对于工厂验收测试和现场验收测试尤其重要。毕竟，如果你不能在验收期间实现目标，你又怎么能期望在一年的时间里做到。你的供应商应该愿意以一种与其他关键供应商合作的方式致力于实现这些目标。188金宝搏网页登录俗话说，“言行一致”是成功的最好保证。

灵活性和可靠性

灵活性和可靠性之间有很强的关系。在大多数情况下，一个什么都能做的人并不是真正擅长任何事情。高速自动化是资本密集型的——这是一个简单明了的事实。什么自动化不应该是昂贵的。如果它被认为太贵，那就真的出了问题。

在大多数情况下，一个什么都能做的人并不是真正擅长任何事情。

不受高度利用的自动化解决方案远不太效益。您需要具有灵活性，但灵活性应该是一个明确的需要，而不是“以防万一我们需要它。”目标应该是100%利用率，而不是100%覆盖所有应用程序。

确保可追溯性

腔特异的分类和腔水平的可追溯性是非常吸引人的。每个托盘只有一个腔是可以实现的。问题是，你能在多大程度上保持这种完整性?实际情况是托盘装在支架里，支架装在盒子里，盒子装在纸箱里纸箱装在托盘上。为了保持腔特定分类的完整性，意味着在一个典型的应用程序中要收集超过1700万个针尖——相当于一个完整的托盘对于每一个腔装运之前(表2)。

潜在的益处是削减浪费和减少回报和保修费用。利用这些益处是指保持解决方案“纯度”的重要承诺。这肯定可以完成，但问题是“做你真的想这么做吗?

100%视力检查及不合格

越来越多的，100%的检查正成为一个更理想的选择，而不是腔特定的分类。仅仅按型腔分类并不意味着零件是好的，也不便于QC过程。随着时间的推移，同样的系统性缺陷会逐渐形成，即使每3小时检查一个牙洞，也需要至少3个人全天候工作，成本也很高。许多人认为，如果已知这些部件是好的，那么特定于腔的分类的好处就会减少。100%检验的成本效益在直接和间接人工成本方面都有很多。

此外，如果你使用100%的检查，不按型腔分类并不意味着你不能有可追溯性。那么，为什么不两个都做呢?这是一种肯定的可能性，但设备的成本和所需的大量地板空间使这种“腰带和吊带”方法的实施不切实际。完全100%检查是一个更好的选择，而且好处更明显。一种有效的替代方法是“特定于集群的排序”，它可以与100%的检查相结合，而且不那么麻烦。

我应该测量什么?如何测量?

在解决“什么以及如何”，也许在问题上解决“何时”问题。答案是“尽早。”通过这种方式，您的消耗品损失最低（制造中使用的所有购买材料）。如果在模制尖端后拒绝部件，则仅涉及6.5％的耗材（表3）。尖端（模制）是单材料，因此更容易回收。进一步在过程中，成本越大，回收率变得更具挑战性。

市场上有三种类型的测量系统（图2）。第一个测量涵盖100％的部件，但不是100％可能的缺陷。100％的检查旨在检测散发性缺陷（其来到，其根本原因难以确定）和系统性缺陷（随着时间的推移而发展，或者在自然之类的核心引脚上）。

第二种测量是连续进行的，并检测系统缺陷。它不检查100%的零件。它们是根据腔数选择的，并使用“无接触”夹持器(不接触尖端内部的夹持器)以非破坏性的方式进行检查。数据被记录，零件被替换使用。一套完整的64个零件在3分钟内被测量。这种方法可以检测像垂直闪光和填充结束，因此通风问题。

第三种方法在本质上是“破坏性的”，部分被丢弃。这种测试使用精密芯轴测量从尖端近端开始的径向跳动和临界“量规”尺寸。测试的频率可以由用户选择，并且可以“按需”完成。由于缺陷是逐渐发展的，因此频率可以与其他需求相一致，如保留物的收集。

让摄像机“观察零件”并不是什么大事。配置一个能够以所需的准确性和分辨率进行测量的检查，并以所需的输出速率进行测量，则是另一回事。在配置解决方案以在较小的占用空间内提供功能并提供所需的可靠性方面，仍然存在挑战。

概念背后的专有技术是重要的，功能的细节太多了，在这里无法解决。此外，有些知识产权过于敏感，不能在开放论坛中公开，而且确切的配置总是为应用程序定制的。

资本支出和成本收益

任何研究过视力检查系统的人都知道，这涉及到大量的资本开支。与自动化单元的所有其他组件一样，重要的不是成本，而是它所提供的价值。自动化的座右铭是“跟着钱走——它总会带你找到正确的答案。”

实施所节省的费用可以从四个方面加以评估。对潜在影响的量化将取决于应用程序，但标准总是相同的:

•直接劳动和间接劳动:没有自动化的在线检测，需要大量的直接和间接的QC人工，更高的产量使任务更具挑战性。大多数设施一天24小时运作，因此需要三班制的覆盖。仅凭节省的劳动力就能在几个月内证明投资是合理的。

•早期缺陷检测:早期检测零星的和系统的缺陷可以节省进一步的处理和额外的消耗品开支。如果没有100%的检验，只有在零件完成、包装和发货时才会发现缺陷。后期检测几乎总是导致报废到垃圾填埋场。

•减少浪费：通过在成型后和额外操作完成之前，通过拒绝零件来减少废物。这意味着仅需约6.5％的材料成本。它还允许回收单材料提示。在许多情况下，如果需要，在运行非常高的速率之前可以停止生产。

•防止计划外停机:统计测量在测量模具磨损的渐进过程中特别有用，因为模具磨损会导致过度的跳动或毛边。质量统计可以预测所需的维护间隔时间，以便制定维修计划。

过滤器组装及检查

新的监管要求对所需的移液器尖端的类型产生非常大的影响。预科，大约65％的提示没有过滤器。对于2022的预测将使过滤的尖端提示大多数，并且到2025年，趋势指向65％被过滤。

自动化的过滤过程已经成为一个绝对必须的。市场转向更高质量的小费，加上监管改革，意味着经过过滤的小费增加了四倍。更高的吞吐量极大地放大了与自动化过滤相关的挑战。在这里，在定位过程中防止干扰和防止尖端近端损坏的诀窍对可靠性是至关重要的。请记住，过滤过程中的微停止会导致上游停止，因此能够从微停止和“追赶”中恢复就变得至关重要。

地板面积和洁净室利用率

制造空间已经变得稀缺，许多公司正确地在kpi中包含每平方英尺制造的收入。

当然，所需的楼层空间取决于自动化的程度，但肯定是最有效的组合之一是用于模塑，视觉检查和过滤。下面所示的配置非常紧凑，包括注塑，高速取出和方向，100％视觉检查和全自动过滤。它还包括针对不同尖端尺寸和不同滤波器的灵活性。这个例子已经在生产中，仅消耗450英尺²洁净室的空间。

占地面积可能相当昂贵。额外的容量通常意味着增加空间，通常是洁净室空间。洁净室的建造成本保守来说是200美元/英尺²所以你要珍惜每一寸光阴。设计良好的自动化通常可以为每个系统节省大约7.5万美元的建设成本(表4)。

资本投资

无论你如何划分，一个移液管系统的价格很快就会超过100万美元。从任何意义上说，这都是一项投资。再说一次，“越大越好”，通常情况下，空化是王道。图3显示，随着空化现象的出现，产量显著增加，但当空化现象超过64个空化空洞时，资本成本(以每1000个年产量的美元计算)的优势减弱。64腔系统具有非常吸引人的价格/性能比，是一个很好的解决方案。更高的空化是可能的，有它的回报，但也有它的挑战。

作者简介:Rick Shaffer在超过30年的职业生涯中，他曾在Demag Plastics Machinery, Netstal, Waldorf Technik, Flex和Wesfall Technik担任行政职务。他目前是咨询公司InterTech Rx LLC的总裁和所有者，该公司专门从事医疗成型。他也是自动化专业公司Hekuma GmbH的美洲销售经理。联系人:(480)231 - 9022;rick.shaffer@hekuma.com；hekuma.com．