Inhalaattorivalmistuksen automatisointitutkimus
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2018-03-19
Department
Major/Subject
Tuotantotekniikka
Mcode
ENG25
Degree programme
Master’s Programme in Mechanical Engineering (MEC)
Language
fi
Pages
77+9
Series
Abstract
Diplomityön tavoitteena on tutkia vaihtoehtoja automaation lisäämiseksi inhalaattorivalmistuksessa. Lisäksi selvitetään lääketeollisuuden säädösten vaikutusta tuotantoautomaation lisäämiseen. Tutkimus tehdään osana Orion Oyj:n uuden inhalaattoreiden täyttölinjan hankintaa Espoon tehtaalle. Orionin Easyhaler-tuoteperheen myynnin odotetaan kasvavan merkittävästi tulevina vuosina, mikä asettaa tuotannon volyymikehitykselle selkeät tavoitteet. Automaation lisääminen tuotannon eri osissa on yksi tapata lisätä osaston tehokkuutta. Inhalaattorivalmistus koostuu kolmesta päävaiheesta: massan valmistuksesta, inhalaattoreiden täytöstä ja pakkaamisesta. Tässä tutkimuksessa selvitetään, miten täyttölinjaa ympäröiviä logistiikkaprosesseja kannattaa automatisoida uuden laitteiston hankinnan yhteydessä. Lääketeollisuuden valmistusympäristö asettaa monia erityisvaatimuksia tuotannon tiloille, laitteille ja prosesseille. Viranomaisten lääkevalmistukselle asettamia säädöksiä kutsutaan nimellä hyvät tuotantotavat eli Good Manufacturing Practices (GMP). Tutkimuksessa selvitetään miten GMP vaikuttaa erilaisten automaatioratkaisujen hankintaan, käyttöönottoon ja myös niiden kannattavuuteen. Relevanttien GMP:n säädösten lisäksi diplomityön kirjallisuuskatsauksessa tarkastellaan myös erilaisia nykyaikaisia teollisuusautomaation ratkaisuja, joita voitaisiin hyödyntää tarkasteltavissa prosesseissa. Osaston prosessien tutkimuksen perusteella tarkempaan tarkasteluun valittiin kolme automaatioratkaisua: komponenttilogistiikkaa palveleva vihivaunujärjestelmä, inhalaattoritarjottimia pinoava robottisolu, sekä linjalle komponentteja syöttävä kuljetinjärjestelmä. Käytännön osuudessa ratkaisuja arvioidaan GMP:n näkökulman lisäksi SWOT-analyysin, sekä vika- ja vaikutusanalyysin avulla. Näiden työkalujen lisäksi automaatioinvestoinneille suoritetaan myös taloudellinen tarkastelu nettonykyarvolaskelmien muodossa. Tutkimuksen lopputuloksena on selvää, että automaation lisääminen nopeasti kasvavassa, useassa vuorossa työskentelevässä valmistusympäristössä on lähtökohtaisesti kannattavaa. Automaatio tehostaa tuotantoa ja poistaa yksitoikkoisia sekä yksinkertaisia työtehtäviä. Toisaalta vihivaunujärjestelmän kohdalla käyttöönotto on Espoon tehtaalla toistaiseksi mahdotonta ilman laajoja tilamuutoksia. Viranomaissäädösten vaikutus hankintoihin näkyy puolestaan laitteiden käyttöönoton raskaudessa. Onnistunut automatisoin-tiprojekti vaatii huolellisen suunnittelun ja riittävästi resursseja.The aim of the master’s thesis is to study different ways to automate processes on an inhalation production line, and to investigate how authorities’ regulations affect process automation in a pharmaceutical production system. The study is conducted as a part of Orion Corporation’s procurement of a new inhaler filling line. Orion’s Easyhaler product family is growing rapidly in the next few years, which provides clear objectives for production development. Automatization of certain processes within the production system is one way to increase its efficiency. Inhaler production consists of three core processes: Mass manufacturing, filling, and packaging. This study focuses on increasing the level of automation in the logistics surrounding the filling process. Pharmaceutical production environment has special requirements for the facilities, equipment, and processes. The authorities’ regulations are called the Good Manufacturing Practises or GMP for short. This study investigates how GMP regulations affect the procurement, implementation, and profitability of production automation solutions. In addition to the relevant regulations, several options for process automation are examined in the literature research chapter. Based on a value stream mapping of the material flows, three solutions were chosen for a detailed examination. These solutions are an AGV system that serves component logistics, robot arm cell that stacks inhaler trays, and a conveyor system that transports components to the filling line. The automation solutions are evaluated in several ways. In addition to the effects of GMP regulations, a SWOT analysis and a failure mode and effects analysis are conducted. The solutions are also evaluated from a financial perspective with net present value calculations. The conclusion of the study is that increase of the level of automation in a rapidly growing production environment is usually beneficial and lucrative. Automation increases the efficiency of the production line and reduces the amount of simple and boring tasks. Regardless of the profitability, implementation of an AGV system at Orion’s Espoo factory requires several changes to the floor plan and is currently not possible. The main effects of GMP regulations for automation investments are increased requirements for documen-tation and validation throughout the project life cycle. Therefore a successful project requires thorough planning and adequate amount of resources.Description
Supervisor
Niemi, EskoThesis advisor
Mäkelä, VilleKeywords
hyvät tuotantotavat, GMP, teollisuusautomaatio, lääketeollisuus