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Na indústria farmacêutica, o enchimento e embalagem de frascos em alta velocidade sempre foi um problema, especialmente durante a produção em massa. Enquanto o coronavírus está crescendo em todo o mundo e os humanos não conseguiram encontrar uma cura, só poderíamos recorrer às vacinas para imunidade.

Até hoje a eficácia das vacinas tem sido amplamente reconhecida, mas sua capacidade tem sido prejudicada pela velocidade de embalagem e envase e há muito tempo incapaz de atender a demanda do mercado;

Nos últimos 20 anos, a Truking Technology tem se comprometido com equipamentos de embalagem e enchimento asséptico de alta velocidade. Desenvolvemos “tecnologia de transmissão de frascos de alta velocidade” para reduzir cargas de impacto, “Sistema de controle de enchimento adaptativo e de alta velocidade”, “Sistema de visão de autoaprendizagem de rede neural (Inteligência Artificial)” e “dispositivo de abertura de caixa em alta velocidade com vários níveis engrenagem”. Como esses desenvolvimentos ajudam a resolver problemas como frascos quebrados e baixa precisão de enchimento e oferecem suporte à rápida inspeção de frascos e abertura da caixa, eles têm sido amplamente utilizados no mercado. Atualmente, os equipamentos que aplicam as tecnologias acima foram integrados a uma linha de envase e embalagem de vacinas de alta velocidade. Operando de forma estável e confiável, uma única linha pode produzir 450.000 frascos por dia.

A seguir estão os detalhes sobre as tecnologias mencionadas acima.

1. 1. Tecnologia de transmissão de frasco de alta velocidade para suprimir cargas de impacto

Durante o enchimento e embalagem de alta velocidade (> 550 frascos / min), frascos com espessura de parede de 1-2 mm estão sujeitos a cargas de impacto frequentes durante a transferência, amostragem e rejeição, o que pode facilmente levar à quebra. Através de pesquisas, foi revelado que os frascos foram quebrados devido à carga de impacto causada por diferentes estratégias de acionamento e controle de unidades independentes durante a operação do equipamento. Após a análise dos critérios de controle ideais para proteção de quebra de frasco em movimento de alta velocidade, a equipe Truking inventou tecnologia para controlar e coordenar a trajetória e velocidade de transporte, reduzindo a quebra durante o enchimento em alta velocidade. Com a tecnologia, a taxa de quebra de uma linha inteira pode ser ≤0,01% a uma velocidade de transferência de 550 frascos / min.

2. Sistema de controle de enchimento adaptável e de alta velocidade

O enchimento de alta velocidade sempre foi um problema que assola a indústria. As principais dificuldades estão no rastreamento das agulhas de enchimento e na garantia da precisão do volume de enchimento.

A Truking desenvolveu um sistema de controle de enchimento adaptável e de alta velocidade para garantir uma estrutura mecânica estável e confiável. Ao mesmo tempo, estudamos e analisamos as características de enchimento sob diferentes algoritmos de controle para obter a melhor estratégia de controle, melhorando a precisão do enchimento.

Com base em estudos de leis de controle adaptativo, projetamos o controlador adaptativo (AIC) baseado em controle inteligente (IC), que poderia detectar tendência de desvios crescentes devido à variação no tempo do sistema e rastrear as características não lineares do sistema de enchimento. Ao linearizar localmente as características globais do sistema, podemos reduzir com mais eficácia o desvio do controle de enchimento e melhorar a estabilidade do enchimento. De acordo com os dados do experimento (Figura 4), em comparação com IC e MC, o AIC pode melhorar melhor a precisão do enchimento.

3. Sistema de visão de autoaprendizagem de IA

A comparação de imagens é o principal método usado para detectar corpos estranhos em frascos, mas pode detectar bolhas falsamente e, portanto, levar a detecções repetidas. A Truking desenvolveu uma tecnologia de detecção de visão baseada em IA com algoritmos integrados e rede neural. Com isso, o sistema pode analisar amostras de massa e aprender a distinguir bolhas e corpos estranhos com base em sua forma, brilho e trajetória. Manuseando 550 frascos por minuto, o sistema pode detectar coisas tão pequenas quanto 50 μm com ≤0,01% de taxa de detecção falsa.

4. Tecnologia de controle de movimento de vários níveis:

Atualmente, a eficiência da embalagem do frasco é limitada principalmente pela estrutura de separação e abertura da caixa. Para resolver esse problema técnico, a Truking desenvolveu uma tecnologia de controle de movimento de abertura de caixa flexível com engrenagens planetárias de vários níveis.

Durante o desenvolvimento dessa tecnologia, analisamos projetos e trajetórias de engrenagens planetárias para construir uma estrutura de engrenagens e realizamos simulações para otimizá-la. Por fim, a estrutura pode, ao operar de maneira estável e confiável, selecionar e abrir 99,95% de caixas de papelão com sucesso.

Após pesquisas, as tecnologias mencionadas acima foram aplicadas com sucesso a equipamentos de produção de vacinas. A velocidade de produção de uma linha inteira pode chegar a 550 unidades por minuto e pode operar nessa velocidade por um longo tempo. Atualmente, o equipamento de produção de vacinas tem sido usado com sucesso em várias empresas farmacêuticas de produtos biológicos de alta tecnologia em todo o mundo, como China Biotechnology Co., Ltd., Rússia PRV, Índia BB, Emirados Árabes Unidos, etc., e mais de 200 conjuntos de equipamentos de produção foram colocados em uso para fornecer enchimento e embalagem poderosos para a produção de produtos de vacinas.