200 000 шприцев в день:
как спроектировать правильную линию по производству шприцев?

Цель производства 200 000 шприцев в день может показаться простой. Но при планировании реального проекта по производству шприцев необходимо ответить на многие вопросы:

Сколько необходимо термопластавтоматов? Сколько полостей должно быть в формах? Какая скорость сборки нужна? Могут ли процессы печати, упаковки и стерилизации соответствовать общей производственной мощности?

Эти вопросы подчеркивают важный момент: мощность производства шприцев не определяется одной машиной в одиночку.

Хорошо спроектированная линия по производству шприцев представляет собой комплексную производственную систему, в которой эффективно взаимодействуют литье под давлением, печать, сборка, упаковка и стерилизация.

Для производителей, планирующих новый проект по производству шприцев, понимание того, как рассчитать и сбалансировать производственные мощности, является важным шагом на пути к выбору правильного оборудования и контролю инвестиционных затрат.

1. Начните с продукта, а не с машины

Прежде чем выбирать оборудование, первым делом необходимо четко определить, какие шприцы будут производиться.

Шприцы доступны в различных размерах, включая 1 мл, 2 мл, 3 мл, 5 мл, 10 мл, 20 мл и 60 мл . Для разных размеров могут потребоваться разные формы, машины для литья под давлением и конфигурации сборки.

Конструкция шприца также важна. Например, шприцы, состоящие из 2 и 3 частей, имеют разные компоненты и требования к сборке. Конструкции Luer Lock и Luer Slip также могут влиять на производственный процесс и конфигурацию оборудования.

Поэтому план производственной линии должен начинаться с нескольких основных вопросов:

• Какие размеры шприцев будут производиться?

• Каков целевой результат для каждого размера?

• Будут ли это шприцы, состоящие из 2 или 3 частей?

• Какой тип соединения шприца необходим?

• Какой формат упаковки будет использоваться?

• Какой метод стерилизации и какая мощность необходимы?

Эти требования к продукции составляют основу для проектирования всей производственной линии.

2. Количество полостей пресс-формы напрямую влияет на производительность.

Цилиндр шприца и поршень обычно изготавливаются методом литья под давлением.

Одним из наиболее важных факторов, влияющих на производительность литья под давлением, является количество полостей пресс-формы.

Например, пресс-форма с 16 гнездами позволяет изготовить 16 деталей за один цикл формования. Если время цикла составляет 20 секунд, теоретический результат будет:

16 × 3600 ÷ 20 = 2880 штук в час

Этот простой расчет показывает, почему количество полостей пресс-формы и время цикла так важны.

Однако теоретический объем производства не совпадает с фактическим объемом производства.

В реальном производстве необходимо учитывать использование оборудования, замену пресс-форм, техническое обслуживание, подачу материала, обработку продукции и другие обычные простои.

Поэтому при планировании производственной линии на 200 000 шприцев в день важно оставить разумный запас производительности, а не проектировать систему точно вокруг теоретического максимума.

3. Пресс-форма и литьевая машина должны быть правильно подобраны.

Более высокий номер полости не означает автоматически лучшее производственное решение.

Увеличение количества полостей может увеличить производительность за цикл формования, но для этого также может потребоваться более крупная машина для литья под давлением, большая производительность впрыска и более крупная форма.

Выбранная машина должна обеспечивать достаточную силу зажима и производительность впрыска формы и изделия.

Вот почему при профессиональном выборе оборудования пресс-форма и термопластавтомат должны рассматриваться как одна система.

Когда клиенты хотят увеличить производственные мощности, можно рассмотреть несколько вариантов:

• Увеличение количества полостей пресс-формы

• Увеличение количества термопластавтоматов.

• Оптимизация цикла формования

• Использование разных машин для разных компонентов шприца

• Планирование оборудования для будущего расширения производства

Лучшее решение зависит от технических характеристик продукта, целевой производительности, условий производства, инвестиционного бюджета и будущих производственных планов.

4. Производительность литья под давлением — это только одна часть уравнения

Распространенной ошибкой при планировании производственной линии является слишком большое внимание к мощности литья под давлением.

Представьте себе, что участок литья под давлением может производить больше цилиндров и плунжеров, чем может обработать участок сборки. Дополнительные компоненты просто будут накапливаться между двумя процессами.

В этой ситуации завод фактически не достигает более высокого выпуска готовых шприцев.

Тот же принцип применим ко всему производственному процессу:

Литье под давлением → Печать → Шприц в сборе → Упаковка → Стерилизация

Каждый этап должен иметь достаточную мощность для достижения общей производственной цели.

Фактическая производительность производственной линии часто определяется ее узким местом, а не самой быстрой машиной на заводе.

5. Производительность печати следует учитывать с самого начала

После литья под давлением на цилиндрах шприцев обычно необходимо напечатать градуировку и другую необходимую информацию.

Для производителей шприцев печать — это больше, чем просто дополнительный процесс. Четкая и последовательная градуировка важна для удобства использования готового продукта.

В крупносерийном производственном проекте производительность печати должна быть согласована как с предварительным формованием, так и с последующей сборкой.

Если литьевое формование производит компоненты быстрее, чем может обработать процесс печати, продукты будут накапливаться до печати.

С другой стороны, если производительность печатной машины намного выше, чем у предшествующего процесса, оборудование не будет полностью использовано.

Поэтому мощность печати должна быть включена в общий производственный расчет с самого начала.

6. Сборка превращает компоненты в готовые шприцы.

Литьем под давлением производятся отдельные компоненты, а в процессе сборки эти компоненты объединяются в готовые шприцы.

В зависимости от конструкции шприца в сборку могут входить такие компоненты, как цилиндр, поршень, прокладка и другие детали.

Для достижения цели в 200 000 готовых шприцев в день необходимо тщательно оценить сборочные мощности.

Например, сборочная машина с теоретической скоростью 10 000 штук в час не обязательно будет производить 10 000 готовых шприцев каждый час в реальных заводских условиях.

На фактический результат могут повлиять:

• Подача компонентов

• Регулировка машины

• Смена продукта

• Качество компонентов

• Обслуживание

• Вмешательство оператора

• Незапланированные простои

Поэтому оборудование следует выбирать на основе реальных условий эксплуатации, а не только его максимальной номинальной скорости.

7. Упаковка должна соответствовать сборке

После того как шприцы собраны, их необходимо упаковать в соответствии с требованиями заказчика.

В зависимости от продукта и рынка могут потребоваться различные упаковочные решения, например, блистерная упаковка, мешочек или другие индивидуальные форматы.

Поэтому емкость упаковки следует рассматривать вместе с емкостью сборки.

Если процесс сборки может производить 200 000 шприцев в день, но система упаковки не может обработать тот же объем, упаковка становится узким местом.

Цель не в том, чтобы заставить одну машину работать как можно быстрее.

Целью является обеспечение бесперебойной и эффективной работы всей производственной системы.

8. Стерилизация является частью комплексного производственного решения.

Для продуктов, требующих стерилизации, план производственной линии не должен ограничиваться упаковкой.

После упаковки готовые шприцы проходят соответствующую процедуру стерилизации в соответствии с требованиями к продукции и действующими нормами.

При планировании стерилизационного оборудования такие факторы, как необходимо учитывать требуемая мощность, размер партии, цикл стерилизации и вспомогательные помещения .

Мощности по стерилизации также должны соответствовать запланированному объему производства.

Например, если предшествующие производственные процессы могут производить 200 000 шприцев в день, решение для стерилизации должно быть способно поддерживать необходимый объем в рамках запланированного производственного графика клиента.

Поэтому стерилизацию следует рассматривать как часть общей производственной системы, а не как совершенно отдельный процесс.

9. Рабочее время и использование оборудования имеют значение.

Одна и та же цель — 200 000 шприцев в день — может потребовать разных конфигураций оборудования в зависимости от графика работы завода.

Завод, работающий в несколько смен, имеет больше доступного производственного времени, чем завод, работающий в одну смену.

Также необходимо учитывать использование оборудования.

Нельзя ожидать, что машина с производительностью 10 000 штук в час будет непрерывно производить ровно 10 000 штук в час в течение всего рабочего дня.

Установка, очистка, техническое обслуживание, замена материалов и другие обычные производственные операции повлияют на фактическую производительность.

Поэтому производственную мощность следует рассчитывать на основе реальных условий эксплуатации , а не просто использовать максимальное значение, указанное в характеристиках оборудования.

10. План будущего расширения

Производственная линия должна не только отвечать современным требованиям. Оно также должно оставить место для будущего развития.

Клиент может сначала произвести шприцы емкостью 5 мл, а затем добавить продукты объемом 10 мл. Другой производитель может начать с более низкого производственного плана и увеличить мощность после выхода на новые рынки.

Рассмотрение будущего расширения на начальном этапе проектирования может сделать производственную систему более гибкой.

Это может включать в себя планирование:

• Сменные формы

• Совместимость оборудования

• Доступная производственная площадь

• Дополнительная сборочная мощность

• Будущие требования к упаковке

• Повышенная мощность стерилизации

Гибкая конструкция производственной линии может помочь клиентам избежать ненужных реинвестиций при изменении производственных требований.

11. Лучшее решение — баланс, а не максимальная скорость.

При планировании линии по производству шприцев возникает соблазн сосредоточиться на самых быстрых доступных машинах.

Однако самая быстрая машина не всегда является лучшим решением.

Высокоскоростная термопластавтомат не может компенсировать недостаточную производительность формы.

Высокоскоростная сборочная машина не может решить проблему упаковки.

Аналогичным образом, достаточное производство перед упаковкой не гарантирует, что процесс стерилизации сможет обеспечить конечный результат.

Лучший подход — сбалансировать всю производственную цепочку:

Литье под давлением → Печать → Шприц в сборе → Упаковка → Стерилизация

Каждый процесс должен иметь соответствующую мощность и эффективно взаимодействовать с процессами до и после него.

Такой подход может помочь производителям избежать ненужных инвестиций в оборудование, обеспечивая при этом достаточную мощность для фактического производства.

Создание правильной линии по производству шприцев с помощью SMARTELL

В SMARTELL мы считаем, что каждый проект по производству шприцев должен разрабатываться с учетом реальных требований клиента.

Вместо того, чтобы просто рекомендовать машины на основе их максимальной скорости, мы учитываем взаимосвязь между характеристиками продукта, полостями пресс-форм, литьем под давлением, печатью, сборкой, упаковкой и стерилизацией.

Независимо от того, составляет ли цель 50 000, 100 000 или 200 000 шприцев в день, конфигурация оборудования должна основываться на ассортименте продукции клиента, графике работы, инвестиционном плане и будущих производственных требованиях.

SMARTELL может предоставить оборудование и решения, охватывающие основные этапы производства шприцев: от литья под давлением и печати до сборки, упаковки и стерилизации.

Потому что успешная линия по производству шприцев — это не просто совокупность отдельных машин.

Это целостная производственная система, в которой каждый процесс должным образом координируется для достижения одной и той же производственной цели.

Если вы планируете новый проект по производству шприцев, первым вопросом не должно быть просто:

«Какую машину мне купить?»

Вместо этого спросите:

«Какая производственная система действительно нужна моему проекту?»

Как только этот вопрос будет четко определен, определить правильную конфигурацию оборудования станет гораздо проще.