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所組成材料的質(zhì)量有多好，最終產(chǎn)品的質(zhì)量也才可能有多好。注塑工廠的世界最高水平現(xiàn)在是用于醫(yī)療用途之中。這可以主要?dú)w因于FDA標(biāo)準(zhǔn)，它管制著進(jìn)入世界最大內(nèi)部市場 - 美國市場的通路，同時(shí)也要?dú)w因于由全球性廠家如B. Braun Melsungen公司所制定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
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圖1：凈化室生產(chǎn)的傳送器 |
滿足這些標(biāo)準(zhǔn)為這些企業(yè)確保了在他們競爭對(duì)手之間的獨(dú)特地位，并形成了這些技術(shù)的關(guān)鍵。在供應(yīng)鏈之內(nèi)，必要的措施和他們?cè)诩夹g(shù)上的實(shí)施對(duì)輔助設(shè)備制造商們提出了特殊的要求。它們只能由完全合格的供應(yīng)商來提供，對(duì)一間復(fù)雜工廠中
所有組成進(jìn)行裝備和綜合。
當(dāng)去年B. Braun Melsungen公司規(guī)劃實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線輔助設(shè)備的現(xiàn)代化時(shí)，工廠規(guī)范是相應(yīng)的豐富和要求嚴(yán)格的。
該工廠的生產(chǎn)是是以每周六天、每天三班倒的進(jìn)行。機(jī)器在凈化室內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須通過合適的氣鎖才能進(jìn)入到凈化室內(nèi)。待加工材料被儲(chǔ)存在室內(nèi)料斗和可互換式容器內(nèi)，并且在一些情況下必須被干燥。用于可互換式容器的材料儲(chǔ)備被設(shè)計(jì)成一間暗室。
德國Colortronic公司被授權(quán)開發(fā)和推行現(xiàn)代化的概念。全自動(dòng)物料處理系統(tǒng)由氣動(dòng)輸送機(jī)、50多臺(tái)的粒料分離器、兩臺(tái)電腦監(jiān)控的物料交換臺(tái)、幾套添加劑喂入系統(tǒng)、和具有8個(gè)干燥漏斗的干燥系統(tǒng)所組成。盡管每個(gè)部件可以局部地被操作，但從中央可視系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制和監(jiān)測。
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圖2：不銹鋼和玻璃管系統(tǒng)
確保了幾乎無粘著的材料
輸送 |
醫(yī)療技術(shù)要求苛刻
醫(yī)療技術(shù)是要求最為嚴(yán)格的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域之一。因?yàn)樾l(wèi)生要求和標(biāo)準(zhǔn)，廣泛的特殊解決方案通常是必不可少的。在這里對(duì)于制造商有著一個(gè)重要的競爭優(yōu)勢，他們已經(jīng)可以滿足這些要求中的多數(shù)，并只是必須對(duì)它們做出修改。
要做出無缺陷產(chǎn)品，最為重要的必不可少條件是凈化室生產(chǎn)。當(dāng)生產(chǎn)用于醫(yī)療場合的物品時(shí)，消除含有有機(jī)或無機(jī)微粒是特別的重要。因?yàn)橹饕獑栴}是空氣傳播的塵?；蚧ǚ?，所以象螺線管閥門的東西就一定不能用在凈化室中。
注塑機(jī)上的真空輸送器所以被裝上了渦輪導(dǎo)流盤式閥門（圖1）。這些閥門的操作不用壓縮氣體，壓縮氣體會(huì)把污染物引入到了凈化室之中。當(dāng)輸送時(shí)，真空輸送器通過一條真空線路而處于低壓之下，所以可以被看作是安全的。當(dāng)空轉(zhuǎn)或排廢時(shí)，情況就不一樣了。在這種情況里，必須使用具有防污表面的不漏塵設(shè)備。除了來自環(huán)境中的污染物，還必須消除被膠粒自身所污染的危險(xiǎn)。然而，問題常常只是在更換批次或換料時(shí)才出現(xiàn)。所以，從機(jī)器來一方面來說，利用由電解法拋光的不銹鋼所組成的無縫漏斗式裝料器已經(jīng)成為了標(biāo)準(zhǔn)，裝料器的清洗不會(huì)留下殘余物（圖2）。與鋁相比，這種不銹鋼具有良好的防粘著性。
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圖3：材料干燥是產(chǎn)品質(zhì)量的一
個(gè)重要先決條件 |
從材料方面來說，為了確保制造質(zhì)量，當(dāng)使用干燥膠粒時(shí)，觀察干燥參數(shù)和材料質(zhì)量是重要的。除了將傳送器規(guī)格根據(jù)預(yù)期傳送周期進(jìn)行優(yōu)化，考慮在加工機(jī)器中的停留時(shí)間以外，還必須把干燥系統(tǒng)也當(dāng)作一個(gè)重要因素來進(jìn)行考慮（圖3）。材料應(yīng)當(dāng)以盡可能最小的比例被傳送，以防止膠粒引起的脫濕。通過利用喂料閥是可能實(shí)現(xiàn)這樣的。這些氣動(dòng)操作閥能夠給機(jī)器提供幾乎是以克計(jì)的精度（圖4）。
然而必須首先確保干燥質(zhì)量。這可以通過前述的閥對(duì)停留時(shí)間進(jìn)行監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)。在機(jī)器起動(dòng)時(shí)，閥只是在一定干燥時(shí)間以后釋放出材料，時(shí)間長短取決于特定的材料。在操作過程中，傳送系統(tǒng)控制器監(jiān)控著觀察到所需的干燥時(shí)間，并且如果沒有觀察到就會(huì)聽到警報(bào)聲。
然而有了現(xiàn)代高性能熱塑料，不只是干燥時(shí)間不足夠是發(fā)命的。過度的干燥同樣也會(huì)對(duì)材料性能進(jìn)而最終產(chǎn)品產(chǎn)生有害的影響。所以必須盡可能多地避免膠粒的過度干燥。為此，由模糊邏輯控制的自動(dòng)口蓋被安裝在供氣中。它們根據(jù)材料干燥狀態(tài)來控制著干燥氣體的供應(yīng)。當(dāng)它已經(jīng)達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，口蓋會(huì)減少向各個(gè)干燥料斗的氣體供應(yīng)。為了防止干燥裝置的吹風(fēng)機(jī)在需求量減少時(shí)仍繼續(xù)全功率地運(yùn)轉(zhuǎn)，它由變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)。為吹風(fēng)和加熱而節(jié)省的能量是一個(gè)受歡迎的額外好處，在三班倒中它很快地變得意義重大。
但是，在材料供應(yīng)品質(zhì)保證中的最重要因素當(dāng)然是使用正確的材料。這種明顯老套的要求也隱藏了防止不慎混淆材料的措施。為此，兩種工廠部件已經(jīng)被實(shí)質(zhì)性地集合在一起，來防止出錯(cuò)。首先，通過接合裝置中各個(gè)受控的抽氣閥，以源頭為目標(biāo)的定位系統(tǒng)被存放在傳送控制器中。所以沒有材料會(huì)通過接合不當(dāng)?shù)墓芫€被輸送到機(jī)器中。出錯(cuò)消息會(huì)警告操作人員。另外一方面，在每次換批次時(shí)，新型可互換式容器通過條碼掃描器被記錄（圖5）。因?yàn)檫@種掃描器能被輕易地綜合到含有一個(gè)類型數(shù)據(jù)庫的控制系統(tǒng)中，所以材料級(jí)別和批次被匹配和記錄。
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圖4：精度為克的喂料閥 |
工廠監(jiān)控和可視化
控制系統(tǒng)組成了工廠的核心。所有的功能集中于這一點(diǎn)。B. Braun公司在一座建筑內(nèi)選擇使用了由三個(gè)聯(lián)網(wǎng)電腦組成的控制系統(tǒng)，其中兩臺(tái)電腦做為客戶端，為分開位置上的兩個(gè)生產(chǎn)區(qū)域服務(wù)，一臺(tái)電腦用作服務(wù)器。
所有的電腦工作臺(tái)具有相同的用戶界面（圖6），能對(duì)所有工廠組成進(jìn)行遙控和監(jiān)測。這意味著干燥機(jī)控制器、具有所有分離器的三套傳送系統(tǒng)、所有的色母料計(jì)量系統(tǒng)、泵浦轉(zhuǎn)換和材料管理都能集中地被操作。在這樣的系統(tǒng)內(nèi)，品質(zhì)保證的基本要素也特別容易地為一間復(fù)雜工廠做配置。下面會(huì)重點(diǎn)介紹一些因素。
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圖5：每次換批次時(shí)，用條碼掃
描器來記錄可互換式容器 |
首先，100%的可復(fù)制性對(duì)于優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品是重要的。如果它們?cè)跈C(jī)器上與母料混合在一起，那么擁有針對(duì)所有裝備的配方儲(chǔ)存器就是不可缺少的了。然而，主要焦點(diǎn)是工廠可靠性，要承受許多影響因素。例如，并不是所有的生產(chǎn)員工有著相同的授權(quán)。在具有多種密碼的階段和授權(quán)級(jí)別的這個(gè)點(diǎn)上，被進(jìn)行考慮。當(dāng)然，這些密碼必須滿足公司的各個(gè)安全規(guī)章，并由顧客進(jìn)行定期的改變。為了使所有的設(shè)定能被跟蹤和記錄，它們被儲(chǔ)存在一個(gè)記錄文檔中。這個(gè)文檔顯示在什么時(shí)候什么設(shè)定是由什么終端所組成的。它必須能同時(shí)操作不同的系統(tǒng)，必須有完全多用戶的功能性。在現(xiàn)有情況下，超過100個(gè)的操作人員被登記在這個(gè)系統(tǒng)中。
品質(zhì)保證最為有效的方法之一當(dāng)然是簡化工藝和工作流程。這也包括了對(duì)這樣一間復(fù)雜工廠的盡可能簡單的操作。圖表式用戶界面已經(jīng)證明是用于此目的的直觀工具。最為重要參數(shù)的清晰呈現(xiàn)使操控工廠部件變得容易，并減少了雇員的禁忌。完全文字化的出錯(cuò)信息提供了深入的幫助，消除了查尋含義模糊代碼的需要。所以B. Braun公司也為其員工提供了工廠流程圖和操作指南。
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圖6：用于工廠監(jiān)控的用戶界面 |
保養(yǎng)維修最小化
有一定保養(yǎng)和維修概念，才有可能實(shí)現(xiàn)最大的工廠有效性。這個(gè)保養(yǎng)應(yīng)當(dāng)只是最小程度地影響進(jìn)行中的生產(chǎn)過程。對(duì)于工廠可視性來說，這是由通過調(diào)制調(diào)解器的遠(yuǎn)程保養(yǎng)來完成的。應(yīng)用這種外部調(diào)制調(diào)解器也確保不會(huì)誤用的最大安全性，因?yàn)閺耐獠窟M(jìn)入工廠當(dāng)然是每個(gè)安全管理人員的夢(mèng)魘。在前面介紹的工廠情況里，用戶也已經(jīng)投資于預(yù)防性保養(yǎng)，并為三個(gè)傳送系統(tǒng)安裝了備用吹風(fēng)機(jī)，可以通過一個(gè)自動(dòng)泵浦轉(zhuǎn)換配件來更換三個(gè)吹風(fēng)機(jī)中的一個(gè)。在這里已經(jīng)安裝了最新一代的爪式干燥真空泵，因其功能而可被看作是不用保養(yǎng)的，而不象槳型吹風(fēng)機(jī)，它運(yùn)轉(zhuǎn)是不費(fèi)油的。記錄的生產(chǎn)數(shù)據(jù)也有助于工廠保養(yǎng)的易于進(jìn)行。利用高性能服務(wù)器硬盤能確保數(shù)據(jù)的安全。作為工廠監(jiān)督和保養(yǎng)的一部分，各個(gè)參數(shù)也能被詳細(xì)檢查。溫度和露點(diǎn)變化曲線在多個(gè)圖表中被評(píng)估，幫助操作人員識(shí)別趨勢和評(píng)估連續(xù)性。保養(yǎng)間隔的顯示大大簡化了維修計(jì)劃。操作工廠的經(jīng)驗(yàn)顯示，綜合性考慮生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)高可靠性和生產(chǎn)目標(biāo)的關(guān)鍵。特別是醫(yī)療技術(shù)需要將注塑機(jī)上游的生產(chǎn)區(qū)域集合到品質(zhì)保證概念當(dāng)中。這個(gè)輔助區(qū)域在工廠的整體成功中起著重要的作用。
Assuring the production quality of modern injection molding systems always begins with material handling. It is particularly important to reliably eliminate contamination with organic or inorganic particles. The article describes a fully automatic material handling system that meets the strictest quality requirements of medical technology.（完） | 
