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Dans l'industrie pharmaceutique, le remplissage et l'emballage à grande vitesse des flacons ont toujours été un problème, en particulier lors de la production en série. Alors que le coronavirus fait rage dans le monde et que les humains n’ont pas pu trouver de panacée, nous ne pouvions nous tourner que vers les vaccins pour l’immunité.

Jusqu'à aujourd'hui, l'efficacité des vaccins était largement reconnue, mais sa capacité a été freinée par la vitesse de conditionnement et de remplissage et incapable de répondre à la demande du marché pendant longtemps ;

Au cours des 20 dernières années, Truking Technology s'est engagé dans des équipements de remplissage et d'emballage aseptiques à grande vitesse. Nous avons développé une « technologie de transmission de flacons à grande vitesse » pour supprimer les charges d'impact, un « système de contrôle de remplissage à grande vitesse et adaptatif », un « système de vision auto-apprenant du réseau neuronal AI » et un « dispositif d'ouverture de carton à grande vitesse avec engrenage planétaire ». Comme ces développements aident à résoudre des problèmes tels que les flacons cassés et la faible précision de remplissage et permettent une inspection rapide des flacons et l'ouverture des cartons, ils ont été largement utilisés sur le marché. À l'heure actuelle, les équipements appliquant les technologies ci-dessus ont été intégrés dans une ligne de remplissage et d'emballage de vaccins à grande vitesse. Fonctionnant de manière stable et fiable, une seule ligne pourrait produire 450 000 flacons par jour.

Voici des détails sur les technologies mentionnées ci-dessus.

1. Technologie de transmission de flacons à grande vitesse pour supprimer les charges d'impact

Lors du remplissage et de l'emballage à grande vitesse (> 550 flacons/min), les flacons d'une épaisseur de paroi de 1 à 2 mm sont soumis à des charges d'impact fréquentes pendant le transfert, l'échantillonnage et le rejet, ce qui peut facilement entraîner une rupture. Grâce à des recherches, il a été révélé que les flacons étaient brisés en raison de la charge d'impact causée par différentes stratégies de conduite et de contrôle d'unités indépendantes pendant le fonctionnement de l'équipement. Après analyse des critères de contrôle optimaux pour la protection contre la rupture des flacons lors d'un mouvement à grande vitesse, l'équipe de Truking a inventé une technologie pour contrôler et coordonner la trajectoire et la vitesse de transport, réduisant ainsi la casse lors du remplissage à grande vitesse. Avec cette technologie, le taux de casse d'une ligne entière peut être 0,01 % à une vitesse de transfert de 550 flacons/min.

3. Système de contrôle de remplissage à grande vitesse et adaptatif

Le remplissage à grande vitesse a toujours été un problème qui afflige l'industrie. Les principales difficultés sont de suivre les aiguilles de remplissage et d'assurer la précision du volume de remplissage.

Truking a développé un système de contrôle de remplissage adaptatif et à grande vitesse pour assurer une structure mécanique stable et fiable. Dans le même temps, nous avons étudié et analysé les caractéristiques de remplissage sous différents algorithmes de contrôle pour obtenir la meilleure stratégie de contrôle, améliorant ainsi la précision du remplissage.

Sur la base d'études de lois de contrôle adaptatif, nous avons conçu le contrôleur adaptatif (AIC) basé sur un contrôle intelligent (IC), qui pourrait détecter la tendance des écarts croissants dus à la variation du temps du système, et suivre les caractéristiques non linéaires du système de remplissage. En linéarisant localement les caractéristiques non linéaires globales du système, nous pouvons réduire plus efficacement l'écart de contrôle du remplissage et améliorer la stabilité du remplissage. Selon les données expérimentales (Figure 4), par rapport à IC et MC, AIC peut mieux améliorer la précision de remplissage.

3. Système de vision d'auto-apprentissage de l'IA

La comparaison d'images est la principale méthode utilisée pour détecter les corps étrangers dans les flacons, mais elle pourrait détecter à tort des bulles et ainsi conduire à des détections répétées. Truking a développé une technologie de détection de vision basée sur l'IA avec des algorithmes intégrés et un réseau de neurones. Grâce à cela, le système pourrait analyser des échantillons de masse et apprendre à distinguer les bulles et les corps étrangers en fonction de leur forme, de leur luminosité et de leur trajectoire. Traitant 550 flacons par minute, le système pouvait détecter des objets aussi petits que 50 m avec un taux de fausse détection 0,01 %.

4. Technologie flexible de commande de mouvement d'ouverture de carton avec engrenage planétaire à plusieurs niveaux :

À l'heure actuelle, l'efficacité de l'emballage des flacons est principalement limitée par la structure de prélèvement et d'ouverture des cartons. Pour résoudre ce problème technique, Truking a développé une technologie de commande de mouvement d'ouverture de carton flexible avec un engrenage planétaire à plusieurs niveaux.

Lors du développement de cette technologie, nous avons analysé les conceptions et les trajectoires des engrenages planétaires pour construire une structure d'engrenage et effectué des simulations pour l'optimiser. Enfin, la structure a pu, tout en fonctionnant de manière stable et fiable, prélever et ouvrir avec succès 99,95% des cartons.

Après des recherches, les technologies mentionnées ci-dessus ont été appliquées avec succès aux équipements de production de vaccins. La vitesse de production d'une ligne entière peut atteindre 550 pièces par minute, et elle peut fonctionner à une telle vitesse pendant une longue période. À l'heure actuelle, l'équipement de production de vaccins a été utilisé avec succès dans diverses sociétés pharmaceutiques de produits biologiques haut de gamme à travers le monde, telles que China Biotechnology Co., Ltd., Russia PRV, India BB, UAE, etc., et plus de 200 ensembles d'équipements de production ont été mis en service pour fournir un remplissage et un emballage puissants pour la production de produits vaccinaux.

La figure suivante montre la connexion de l'équipement de la ligne de production.