Serializacja opakowań produktów farmaceutycznych:

Transkrypt

1 Serializacja opakowań prouktów farmaceutycznych: Ocena rozwiązań rukarek przeznaczonych o rukowania wysokiej jakości koów alfanumerycznych i koów DataMatrix

2 SERIALIZACJA OPAKOWAŃ PRODUKTÓW FARMACEUTYCZNYCH: Ocena rozwiązań rukarek przeznaczonych o rukowania wysokiej jakości koów alfanumerycznych i koów DataMatrix Pakowanie prouktów farmaceutycznych oraz wyrobów la placówek naukowobaawczych/ochrony zrowia obywa się z zachowaniem surowych stanarów wewnętrznych oraz wymogów przemysłu meycznego. Nieustanny rozwój globalnej bazy obiorców opakowań oraz wrażanie wymogu serializacji w kolejnych państwach świata pozwalają spoziewać się alszego wzrostu stopnia skomplikowania obowiązujących norm. Nowe wymagania w zakresie opakowań prouktów branży naukowo-baawczej spowoowały w ostatnich latach wprowazenie szeregu innowacji w ziezinie koowania i znakowania. Można oczekiwać, że w przewiywalnej przyszłości tenencja ta się utrzyma. Realne potrzeby otyczące ruku w wysokiej rozzielczości, serializacji oraz czystości rukarek przyczyniły się w minionej ekazie o nieustannego rozwoju urzązeń rukujących i wprowazenia nowych technologii ruku. Inżynierowie linii pakujących i meneżerowie mogą teraz szukać opowienich rozwiązań, wybierając spośró wielu ostępnych technologii rukowania. Niewłaściwa rukarka może stać się źrółem frustracji, oprowazając o obniżenia prękości i efektywności operacji pakowania. Z kolei prawiłowo obrane urzązenie o opowienich parametrach może i powinno stanowić ważny, choć yskretny, skłanik łańcucha czynności wykonywanych na liniach pakujących. Firmy pakujące najwięcej prouktów coraz częściej stają wobec konieczności wyboru miezy woma najpopularniejszymi technologiami rukowania oznaczeń seryjnych: znakowaniem laserowym i termicznym rukiem atramentowym (TIJ). Ten okument otyczy przee wszystkim rukowania koów DataMatrix. Wiele osób czytających te słowa wie, że koy DataMatrix stały się stanarem w wielu programach serializacji o zasięgu regionalnym i krajowym. W związku z tym zawarte tu uwagi i zalecenia można onieść o szeregu zaań wymagających wysokiej jakości koów i oznaczeń. Omówienie Wysoką rozzielczość rukowania koów umożliwiającą oanie szczegółów niezbęnych o otrzymania symboli DataMatrix oraz rukowanie w kilku wierszach można osiągnąć zarówno przy użyciu znakowania laserowego, jak i ruku TIJ. Kasety lub głowice rukujące rukarek TIJ wystrzeliwują ku przesuwającym się opakowaniom strumień maleńkich kropelek tuszu. Błyskawiczne przełączanie umieszczonych po nimi elementów oporowych sprawia, że każa z precyzyjnie skalibrowanych, umieszczonych w jenym lub wielu rzęach ysz wyrzuca z siebie robiny tuszu. Grzałki oporowe powoują wrzenie niewielkich ilości tuszu, co powouje powstanie pęcherzyka pary, której ciśnienie napęza kroplę (patrz ilustracja 1). Inaczej wygląa to w przypaku rukarek laserowych, gzie wiązka światła pozostawia śla na wierzchniej warstwie położa lub fizycznie ją moyfikuje. Dwa galwanometry zwierciałowe ochylają wiązkę światła w wóch płaszczyznach (patrz ilustracja 2) Vieojet Technologies Inc. Strona 2

3 Ilustracja 1 Technologia termicznego ruku atramentowego (TIJ) Ilustracja 2 Technologia laserowa Krok 1: Oczekiwani e na sygnał rukowania Krok 2: Ciepło powouje powstanie pęcherzyka pary Krok 3: Ciśnienie pary wypycha tusz przez yszę Krok 4: Pęcherzyk kurczy się, a tusz z powrotem wypełnia pustą przestrzeń Silniki galwanometryczne Laser Grzałka Atrament Zwierciało galwanometru: Oś Y Zwierciało galwanometru: Oś X Soczewki skanujące Dysza Przy wyznaczaniu technologii opowieniej la anego zastosowania należy wziąć po uwagę następujące kryteria: Położe Szybkość znakowania Obsługa i transport położa Kwestie instalacji Koszt (inwestycji i eksploatacji) Proukt Położe W pierwszej kolejności należy rozważyć kwestię zarukowywanego materiału (położa). Technologia TIJ wiąże się z większymi ograniczeniami w zakresie stosowanych położy, co samo w sobie może stanowić czynnik ułatwiający inżynierom okonanie wyboru. Bez wzglęu na wybraną technologię należy poświęcić nieco uwagi kwestii wyboru i przygotowania położa. Najlepsze tusze o rukarek TIJ są oparte na wozie. Z tego powou technologia TIJ oskonale sprawza się w przypaku nakłaania tuszu na położa porowate i częściowo porowate. Kartonowe puełka prouktów farmaceutycznych i etykiety papierowe są zazwyczaj powleczone warstwą ochronną na bazie woy, której zaaniem jest zabezpieczać materiał opakowania. Ta lśniąca powłoka uniemożliwia właściwe wchłanianie i wysychanie tuszu. Aby uniknąć tego problemu, należy usunąć powłokę z obszaru, w którym nakłaany bęzie ko (okienka wyruku). Można to w prosty sposób uzyskać, prosząc ostawcę opakowań, aby na ostatnim etapie procesu rukowania nie nakłaał wonej powłoki w okienku wyruku. Potocznie określa się to jako zastosowanie techniki knock out. Ta zmiana umożliwia uzyskanie krótkiego czasu wysychania tuszu (1 sekunę lub mniej), co ma kluczowe znaczenie la większości operacji pakowania, pozwala bowiem uniknąć rozmazywania narukowanego kou w czasie alszego przesuwania opakowania na linii Vieojet Technologies Inc. Strona 3

4 Technologia laserowa zapewnia większą swoboę wyboru pokłau i pozwala nanosić oznaczenia na papier, tworzywa sztuczne, metale i szkło. W branży farmaceutycznej wymagane jest najczęściej nanoszenie oznaczeń na papier (puełka i etykiety) oraz folie plastikowe i metalowe (etykiety oraz uszczelki lub przegroy). W tego rozaju zastosowaniach stosuje się najczęściej metoę ablacji laserowej (lasery CO 2 i lasery światłowoowe fizycznie wypalają wierzchnią warstwę materiału). Przy ocenie przyatności anego pokłau o użycia z technologią laserową należy wziąć po uwagę wie kwestie: pochłanianie światła laserowego oraz przygotowanie opowienio kontrastowego okienka wyruku, które pozwoli uzyskać wysokiej jakości koy kreskowe. Stopień pochłaniania światła laserowego zależy o właściwości położa oraz ługości fali świetlnej lasera. Przy ocenie tego kryterium najlepiej skorzystać z pomocy ostawcy rozwiązań o znakowania. W celu uzyskania opowienio kontrastowego kou często konieczne jest zmoyfikowanie opakowania przez narukowanie na nim okienka wypełnionego ciemnym tuszem. Laser wypala wówczas wierzchnią warstwę ciemnego tuszu, osłaniając znajujące się po nią jaśniejsze położe i tworząc obraz negatywowy. Promieniowanie laserowe może powoować lekkie żółknięcie położa, co może przekłaać się na zmniejszenie kontrastowości kou (patrz ilustracja 3). Ilustracja 3 Parametr Bar Coe poziomu Grae kou Parameter kreskowego Przykłay Coe Examples koów Kontrast Symbol Contrast symbolu W celu uzyskania optymalnych wyników można zamówić opakowania powleczone warstwą białego tuszu z oatkiem wutlenku tytanu lub węglanu wapnia, którą nanosi się prze wykonaniem czarnego okienka. Dzięki temu białe części kou uzyskają wyższy współczynnik obicia, wzrasta kontrastowość kou kreskowego i jego czytelność. Szybkość ziałania linii pakującej Jenym z zaań inżynierów opowiezialnych za pakowanie jest upewnienie się, że cenne zasoby, jakimi są urzązenia pakujące i wykwalifikowani operatorzy, są wykorzystywane jak najefektywniej. Dlatego barzo ważnym czynnikiem mającym wpływ na ecyzję jest szybkość ziałania i przepustowość linii pakującej. W przypaku użycia technologii ruku TIJ maksymalną prękość linii można łatwo obliczyć na postawie wybranej rozzielczości nanoszonego kou (w kierunku ruchu położa) oraz maksymalnej prękości włączania i wyłączania elementów oporowych (częstotliwości wystrzeliwania tuszu). Z uwagi na możliwość uruchomienia wszystkich ysz jenocześnie stopień 2012 Vieojet Technologies Inc. Strona 4

5 złożoności kou (na przykła 2 lub 4 wiersze tekstu) nie ma wpływu na maksymalną prękość linii, co stanowi jeną z głównych zalet technologii TIJ. Dlatego czterowierszowe oznaczenia z koem kreskowym DataMatrix można rukować z tą samą prękością linii pakującej, co prostsze, liczące wa wiersze koy z numerem partii i atą ważności. Ta cecha technologii TIJ może przekonać inżynierów, którzy przewiują przyszłe zwiększenie objętości koów w celu zaspokojenia wewnętrznych potrzeb ślezenia lub sprostania wymogom zewnętrznym (na przykła prawnym). Ze wzglęu na większą liczbę czynników obliczanie maksymalnej prękości linii wykorzystującej lasery jest nieco barziej złożone niż w przypaku ruku atramentowego. Należy uwzglęnić: Położe ile energii (czasu) potrzeba, aby oparować materiał w celu utworzenia kou? Rozmiar soczewek/rozmiar pola znakowania jak ługo laser wykonuje oznaczenie na proukcie? Rozmiar i stopień złożoności kou jak użo treści oznaczeń jest potrzebne oraz ile czasu potrzeba łącznie o utworzenia kou? Rozstaw prouktów oległość mięzy prouktami oraz jej wpływ na czas, przez jaki laser może operować na proukcie, zanim przejzie o prouktu następującego bezpośrenio po nim. W większości opisanych wcześniej typowych zastosowań w branży farmaceutycznej użycie zwykłego, 30-watowego lasera CO 2 lub 20-watowego lasera światłowoowego pozwala uzyskać znacznie lepszą prękość linii niż w przypaku użycia technologii TIJ. Truniejsze w obróbce położa (na przykła tworzywa sztuczne, folie i metale) mogą wymagać wyłużenia czasu tworzenia oznaczenia i powoować zmniejszenie prękości przesuwu linii. Są to jenak zastosowania wykraczające poza możliwości ruku atramentowego, co sprawia, że omyślną technologią staje się znakowanie z użyciem lasera. W procesie oceny poszczególnych zastosowań uwzglęniającym szereg wymienionych wcześniej czynników powinien uczestniczyć ekspert w ziezinie koów i znakowania. Obsługa i transport położa Aby można było uzyskać najwyższej jakości wyruki koów, zarówno rukarki laserowe, jak i rukarki TIJ wymagają płynnego i pozbawionego rgań transportu położa. W celu wyeliminowania wibracji poczas pracy konieczne jest zastosowanie opowienio solinych elementów montażowych pozwalających na integrację rukarek laserowych z linią i zapewniających utrzymywanie soczewek rukarki w położeniu iealnie równoległym o znakowanego położa i ustawienie jenej z osi głowicy po kątem 90 stopni o kierunku jego przesuwu Vieojet Technologies Inc. Strona 5

6 Oba rozwiązania mogą pracować na liniach pakowania ziałających w trybie ciągłym lub przerywanym. Zaletą rukarek laserowych jest możliwość rukowania na opakowaniach spoczywających nieruchomo lub znajujących się w ruchu. Głowice rukujące TIJ wymagają z kolei, by w trakcie nanoszenia kou położe przesuwało się prze nimi poprzecznie. Głowica rukująca TIJ może także sama przesuwać się pona nieruchomym położem, jenak pociąga to za sobą konieczność zastosowania na linii pakującej oatkowych urzązeń. Oto wybrane przykłay zastosowań: Przesuw ciągły: znakowanie kartonów Przesuw ciągły: rukowanie sieciowe Przesuw przerywany: etykietowanie butelek Przesuw przerywany: linie pakujące proukty meyczne w woreczki i blistry Maksymalna opuszczalna oległość mięzy rukarką a położem jest inna la rukarek TIJ i la rukarek laserowych. Ze wzglęu na swoją konstrukcję głowice rukujące TIJ muszą znajować się barzo blisko położa. Przy rukowaniu wysokiej jakości koów DataMatrix oległość ta ( oległość natrysku ) nie powinna zazwyczaj przekraczać 2 mm (0,08 cala). Przekroczenie oległości 2 mm (0,08 cala) może spowoować, że znaki bęą rozmyte, a koy DataMatrix staną się nieczytelne (patrz ilustracja 4). Drukarki laserowe mają pewną przewagę na technologią TIJ, zarówno w zakresie oległości mięzy soczewką skupiającą a położem, jak i tolerancji zmian ustawienia prouktu. W przypaku typowego zastosowania o rukowania koów na kartonach wymagana może być oległość 100 mm (3,94 cala), a opuszczalna zmiana położenia paczki w stosunku o jej nominalnego położenia poczas znakowania to +/- 3 mm (0,12 cala). Zwiększona tolerancja oznacza oatkowy margines bezpieczeństwa w obsłuze materiałów. Ilustracja 4 Oległość natrysku 1 mm (0,04 cala Wyraźnie zarysowane elementy Doskonała ostrość krawęzi Oległość natrysku 4 mm (0,16 cala) Rozmyte, niewyraźne elementy Pogorszenie precyzji nanoszenia kropli Kwestie instalacji TIJ Mimo ograniczeń oległości natrysku cechujących ruk atramentowy technologia TIJ jest z natury czysta, a głowice rukujące mają stosunkowo niewielkie rozmiary, co ułatwia ich integrację z liniami pakującymi. Jak już wspomniano, przy wykorzystaniu najlepszej jakości tuszu można osiągnąć czas wysychania poniżej sekuny. Szyny prowazące powinny być ustawione tak, aby nie ochoziło o kontaktu mięzy nimi a świeżo wyrukowanym koem Vieojet Technologies Inc. Strona 6

7 Kwestie instalacji ruk laserowy Technologia znakowania laserowego wymaga uwzglęnienia wóch oatkowych czynników związanych z prawiłowością i bezpieczeństwem instalacji: osłon wiązek światła oraz usuwania oparów. Bezpieczeństwo operatora linii wymaga zainstalowania osłon, które w trakcie pracy rukarki uniemożliwią kontakt z promieniowaniem laserowym. Powinny one być wyposażone w blokay rzwiczek kontrolnych oraz znaki ostrzegawcze na wszystkich zejmowanych panelach. Jeśli ze wzglęów związanych z obsługą materiałów całkowite zamknięcie systemu laserowego jest niemożliwe, należy zastosować osłony otaczające bezpośrenio głowicę znakującą. W przypaku laserów opartych na CO 2 akceptowanymi materiałami osłony wiązki są tworzywa poliwęglanowe i akrylowe. W przypaku laserów światłowoowych i laserów N-YAG obuowa powinna być zbuowana z blachy. Doatkowe informacje znajują się w normie ANSI Z Proces ablacji zachozący poczas znakowania laserowego powouje wyzielanie ymów zawierających robne cząstki oraz gazów, które mogą zagrażać zrowiu. Obróbka laserowa kartonu i papierowych etykiet również powouje emisję cząstek, które mogą być wychane przez operatorów linii. Zalecanym rozwiązaniem w każej instalacji laserowej jest zastosowanie systemu wyciągającego ym wraz z ukłaem filtrującym. Zwykle stosowane są trzy poziomy filtracji: filtr wstępny o użych cząstek, filtr HEPA o cząstek robnych oraz filtr chemiczny usuwający gazy i zapachy. Specjalista w zakresie znakowania może uzielić instrukcji otyczących obu tych skłaników instalacji laserowej. Koszt (inwestycji i eksploatacji) W obecnej sytuacji rynkowej koszt ma oczywiście postawowe znaczenie. Z rozwiązaniami laserowymi i służącymi o termicznego ruku atramentowego są związane wa różne moele nabycia. Jeśli wziąć po uwagę całkowity koszt posiaania, urzązenia o ruku laserowego i termicznego ruku atramentowego mogą być uważane za rozwiązania konkurencyjne, jenak termiczny ruk atramentowy ma niższy koszt inwestycji o technologii laserowej. Ta przewaga staje się jeszcze większa, gy wymagany jest naruk w wielu miejscach opakowania. W urzązeniach o termicznego ruku atramentowego można o anego kontrolera oać wiele głowic rukujących, co umożliwia łatwe rukowanie na wóch (lub więcej) stronach opakowania tekturowego lub rukowanie w wielu wierszach. W urzązeniach laserowych nie występuje problem ostarczania atramentu, ale należy uwzglęnić w bużecie operacyjnym okresową wymianę filtrów. Częstość takiej wymiany zależy o ilości substancji osazanych na filtrach, zależnej z kolei o ilości opaów i ymów emitowanych z anego położa oraz o przepustowości i poziomu wykorzystania linii pakującej. Specjalista w zakresie znakowania może przestawić inywiualne porównanie kosztów obu technologii uwzglęniające wymagania występujące w konkretnej sytuacji Vieojet Technologies Inc. Strona 7

8 Serria biuletyn nów inform macyjnych Wnioski W J opisano w niniejszym Jak m biuletynie,, p przy wyborze e technologii znakowaniia la aserowego lub l termiczn nego ruku a atramentowe ego należy wziąć w po uw wagę w wiele czynnikków. Oprócz z rozaju położa n ma kryterium, które samo nie s w sobiie ecyowałob by o jenym lub rugim Specjalista w zakresie r rozwiązaniu. znający obie z znakowania e technologiie m może przean nalizować ko onkretne pottrzeby w anej sytu uacji, ocenić przyszłe p potrzeby i sfo ormułować optymalne o z zalecenia. Na postawie e takiej pora y f firmy mogą przypisać p własne wagi o k kryteriów i po ojąć świao omą ecyzję ę o wybraniu najlepszej n technologii uwzglęniajjącej ich z znakowania k koszty opera acyjne pakow wania. Więcej inforrmacji W W Więcej inform macji na tem mat termiczne ego ruku atrame entowego i ruku lasero owego m można uzyskkać, kontaktując się z firrmą V Vieojet Tecchnologies Sp. S z o.o. po n numerem telefonu +48 (2 22) lub owieza ając witrynę internetową ą w et.pl Vieoje et Technolo ogies Inc. ntowe ruka arki termiczzne (TIJ) Vi eojet Atramen Ko y kreskowe e 2D wysokie ej rozzielczzości o 600 pi Dosskonałe o rukowania na kartonie i czzęściowo porowatych po owierzchniacch Kom mpaktowa konstrukcja k z możliwościią zasstosowania wielu w głowic rukujących h Serrwer WWW i zaawansow wane protokkoły kom munikacyjne e ułatwiające e integrację y znakowan nia laserowe ego Vieoje et Systemy Ko y kreskowe e 2D wysokie ej rozzielczzości z polami okrągłłymi lub kwa aratowymi ealne o koów negatyw wowych (białyych na Ie cza arnym tle) ablacja cza arnego atram mentu Opowienie la położy kartonowych k h, etalowych, szzklanych i plastikowych me Strona 8

9 Koszt (inwestycji i eksploatacji) W obecnej sytuacji rynkowej koszt ma oczywiście postawowe znaczenie. Z rozwiązaniami laserowymi i służącymi o termicznego ruku atramentowego są związane wa różne moele nabycia. Jeśli wziąć po uwagę całkowity koszt posiaania, urzązenia o ruku laserowego i termicznego ruku atramentowego mogą być uważane za rozwiązania konkurencyjne, jenak termiczny ruk atramentowy ma niższy koszt inwestycji o technologii laserowej. Ta przewaga staje się jeszcze większa, gy wymagany jest naruk w wielu miejscach opakowania. W urzązeniach o termicznego ruku atramentowego można o anego kontrolera oać wiele głowic rukujących, co umożliwia łatwe rukowanie na wóch (lub więcej) stronach opakowania tekturowego lub rukowanie w wielu wierszach. W urzązeniach laserowych nie występuje problem ostarczania atramentu, ale należy uwzglęnić w bużecie operacyjnym okresową wymianę filtrów. Częstość takiej wymiany zależy o ilości substancji osazanych na filtrach, zależnej z kolei o ilości opaów i ymów emitowanych z anego położa oraz o przepustowości i poziomu wykorzystania linii pakującej. Specjalista w zakresie znakowania może przestawić inywiualne porównanie kosztów obu technologii uwzglęniające wymagania występujące w konkretnej sytuacji. Vieojet Technologies Sp. z o.o. ul. Emaliowa Warszawa Telefon +48 (22) marketing@vieojet.com 2012 Vieojet Technologies Inc. Strona 9