第五回 藥廠生產二三事，瓶壁干燥省工時
“德爾塔”來襲，讓慢慢恢復生產和生活節奏，又重新紊亂起來，熵值重拾上升趨勢，由綠翻紅；小丁暗自慶幸，順口吟道“鳳凰臺上鳳凰游，鳳去臺空江自流。”幸虧半個月前，剛帶愛人和兩個大胖小子暢游了江南水鄉，要不又泡湯了。
小丁正沉浸在夫子廟的喧嘩、鹽水鴨和梅花蒸兒糕的飄香時，桌上的內線電話響了起來，小丁下意識地抓起電話，心里嘀咕著“工作來的總是這么突然”。
“小丁啊，到我這來一下，說說驗證方案的事”，電話那頭，制造部經理邊干咳邊說著；
“好的，好的，現在就過去”，還沒等小丁說完，電話那頭啪的一聲，就掛了。
小丁在去往制造部經理辦公室的路上，回想了一下上次驗證方案的內容，以及可能存在的幾個問題，并迅速地在心里擬定了幾套說辭準備進行必要的辯護和說明。
小丁：經理方案看完了，有什么問題嗎？
制造部經理：問題倒也沒什么大問題，幾個小問題，我用藍筆寫在旁邊了，還有幾個錯別字，也改過了。
小丁：好好好，我回去看一下。老板回來了，會開的怎么樣？干瓶機的事，有沒有提到？
制造部經理：別著急，先嘗一下，老板帶回來的煙；很棒的！干瓶機這事我也著急。
小丁接過經理遞過來的煙，很熟練地掏出打火機，先給經理點上，再給自己點著，順勢坐到經理旁邊的沙發上，兩人開始吞煙吐霧起來，氣氛慢慢縹緲起來、熱絡起來……。
制造部經理：設備部到也打上來了一份立項報告，內容跟你上次會上說的差不多，送到老板那，老板沒批，為啥？老板想知道的是錢，值多少，花多少，能賺多少，報告里面，缺少一些經濟帳沒有給出來。
小丁：是這樣呀，要不車間那部分的經濟帳，我試著來算一下，正好最近也調查一些，也和主任和班組長們討論過一些，有些想法，也剛動筆寫了一部分。
制造部經理：這樣也行，最近兩天能弄出來吧，你要先弄好了，先讓你們主任看一下，再拿來，我幫你看一下，沒問題的話，正好做為你們車間的提案吧，和設備的并在一起上報，咱們一塊推動一下這事。
小丁：謝謝經理，我爭取兩天時間吧，弄好了，先拿給我們主任看一下，再麻煩您給審審。
制造部經理：沒問題，小伙子，不錯啊，千里馬，我就做回伯樂吧！（隱隱聽到耳邊戰馬嘶鳴）
時鐘在滴滴嗒嗒敲擊了172800下后，約定的兩天過去了，小丁將剛出鍋的、熱騰騰草擬的提案，先交給車間主任審看；主任戴上眼鏡，認認真真邊看邊復算了老半天，修訂了一些數據后，在方案的結尾處，簽上了自己的意見和大名，交給小丁后。背著手消失在車間長長的走廊里，小丁恍惚間覺得主任就是掃地僧般的存在。
制造部經理：還挺準時，說兩天就兩天，不錯！你們主任看過了吧，簽了什么意見嗎？我看看，他的意見很重要，小丁你先回去吧，等我電話吧。
制造部經理打開小丁交上來的提案，邊看邊心里想，這小子還不錯，是花了些功夫，有些想法的。
關于XXX車間干瓶操作的調查報告
一．車間現狀及相關參數
產品劑型：小容量注射劑（可滅菌）
規格：2ml/支
生產流程：配制→過濾→灌封→滅菌檢漏→晾瓶/烘瓶（中間站）→燈檢→印字包裝
每天班次：2班/天
每班批次：2批/班
每天生產批次：4批（從配制到滅菌檢漏）
每天生產時長：16～20小時
生產節拍：批間距4小時
連續生產周期：4～5天
周轉盤總數量：3200只（16批周轉用）
生產批量：18萬支；每批200盤
每盤裝量：900支/盤
中間產品周轉量：8～12批（1600～2400盤）
滅菌柜容量：200盤/兩車
檢漏后溫度：15℃左右（冬季）、30℃左右；60℃左右；
周轉盤材質板厚：304不銹鋼板，厚度0.7mm
周轉盤底孔隙：盤底孔直徑6mm，孔距14mm，共153個，孔隙率5.5%
當前干瓶方式：1.自然晾干：15度角傾斜放置于專用晾瓶架，時間約48小時
2.烘干：15度角傾斜放置于專用晾瓶架，時間約12～24小時
二．當前主要問題
當前主要問題為干瓶周期長，自然晾干約48小時，烘干12～24小時，進而引發一系列問題。
1.對于陰涼儲存的產品，自然晾干周期內保存環境不符合工藝要求，存在潛在的工藝一致性風險；烘干操作和溫度超出注冊工藝要求，存在較大的工藝一致性門頭溝風險；
2.中間產品周轉量大；占用空間大（后期如增加密封性檢測設備空間受限）；周轉盤用量大；車間產能提升受限；為后期準備
3.生產周期長，批生產周期約為4～5天；
4.中間產品存放、管理難度大，存在一定的混批和差錯的管理風險；
5.干瓶、碼盤、收盤過程中占用一定的人工；
三．當前問題產生的原因分析
以上問題產生的核心原因是干瓶周期時間過長的問題，而干瓶周期長的主要原因是瓶壁殘水干燥困難。根據前期調查分析，并與北京藍鼎工程技術人員交流，現就瓶壁干燥相關問題分析如下：
1.瓶壁殘水的分布：液體受表面張力、瓶壁玻璃浸潤特性、周轉盤壁浸潤特性的影響，玻璃瓶表面殘水主要集中在瓶與瓶連接處、瓶底與盤底的連接處、側壁與盤邊的連接處，根據實際測試（干燥稱量法）每支水針劑（2ml）表面殘水約0.05～0.10克。瓶壁殘水分布較多的區域往往是氣流難以到達的區域，這樣就增加了瓶壁干燥的難度。
2.擴散速度問題：中間產品整齊密集碼放于周轉盤中，空氣在盤內無法自由流通，現在可以形成氣流的是瓶與瓶之間的三角形縫隙，而縫隙的下端是盤底，盤底一般會打孔，但我們的周轉盤盤底的孔隙率較小，只有5.5%，只有一小部分縫隙與盤孔重疊。這種密集碼放方式使得氣流穿過周轉盤中瓶隙難度很大。通過測試，周轉盤上下須有50帕以上的壓差，才能在瓶隙中形成穩定的氣流。之前我們干瓶時用扇吹盤垛，沒有什么效果，就是這個原因。
3.內源性熱量供應不足：瓶壁殘水蒸發需要吸收大量的蒸發潛熱，每支2ml水針劑*蒸發需要潛熱113～226焦耳。這點熱量看似微不足道，但實際上卻很難供應（226焦耳的能量約相當于一顆籽彈發射時所攜帶的能量）。一般來說，瓶壁殘水所需熱量主要有兩個來源：瓶內藥液余熱和空氣流所攜帶的熱量。根據實際測試情況，2ml以下水針劑須保證60度左右的瓶內溫度才能達到有效的干瓶效果。我們水針劑產品在檢漏時溫度已降至30度以下，因而無法為瓶壁干燥提供總夠的熱量。如果瓶內溫度為室溫（25度左右），這時候使用熱空氣干燥瓶壁，熱空氣除須供應殘水蒸發熱以外，還要供應瓶內液體溫度上升所需要的熱量，使得干燥效果更差。
4.環境中空氣所攜帶的熱量：由于空氣自身的比熱容有限（常溫常壓下約1.21J/L·K），估算一下，約相當于每一支針劑瓶壁殘水的蒸發需要60度的熱空氣10L以上，每盤需要10立方米熱空氣。如果空氣溫度較低，所需空氣體積會更大。從這個數據看，在通風條件不理想的情況下，靠空氣自然流動補充蒸發潛熱實際上很難實現。
5.表面溫差問題（露點問題）：當熱空氣遇到溫度較低的表面時，只要表面溫度低于熱空氣相對濕度所對應的露點，空氣中的水分就會在表面析出，形成結露，反而增加了瓶壁的含水量。這種情況下，只有等到瓶內溫度緩慢上升到露點溫度以上時，才能起到干燥效果。這個過程非常緩慢，是影響干瓶效果的主要因素。例如：開車時當擋風玻璃上有霧時，開熱風吹，反而會使視線更模糊，有經驗的司機會開冷氣吹玻璃，會起到較好的效果。
四．具體解決方案
根據以上分析，結合我們實際工藝要求，解決瓶壁干燥速度的關鍵有兩點：
1. 是改善擴散條件
2. 是增加通風量
改進后的工藝流程如下：
產品滅菌檢漏后，將滅菌車從滅菌柜中拉出，直接送入北京藍鼎的干瓶機，常溫干燥約3個小時后，從干瓶機內拉出，直接送至燈檢工序。
五．改造后預期效果
1.中間產品周轉量由原來的8～12批左右減少為1批；
2.周轉盤用量減少至800～1000只；
3.周轉間（干瓶間）面積可縮少至20平米左右；
4.生產周期從4～5天縮短至1天；
5.節約干瓶及中間產品管理人工每班1人；
6.周期性停產時，生產收尾周期由5天縮短為2天，再次啟動周期也同樣縮短。
六．預估投資規模
1.購置干瓶機一臺，8～10萬元；
七．非經濟收益
1.消除工藝不一致性的法規符合性風險；
2.消除連續生產時混批的潛在風險，降低管理難度；
3.縮短生產周期，減少周轉量，減少周轉損耗；
4.增加車間極限產能25%左右；
5.周期性停產收尾周期，生產線啟動周期由5天縮短為2天。
八．經濟收益
減小人工每班1～2人，兩班2～3人，每年可節約人工福利10萬元左右，加上能源節約、損耗減小，預計當年可收回投資。
制造部經理：看完上面的報告，似乎看到了當年的自己……。隨即將設備部的報告一同放到活頁夾里后，去找常務副總……。
小丁：坐在辦公室里，邊審批生產記錄，邊翻看手機里的金牌榜，“中國都32枚金牌，這屆有可能拿第一呀，這可不是我說的，是白巖松說的啊，哈哈……”。突然辦公桌上內線響起，小丁抓起電話，電話那頭傳來制造部經理的聲音“你的報告看過了，常務的意思是，這兩天準備一下，我們去北京藍鼎現場去看一下，考察一下，但考慮到商情或者請他們的人過來一下都可以”
與此同時，31省份新增本土確診71例 涉江蘇等7省（江蘇35例，湖南15例，湖北9例，山東6例，云南3例，河南2例，福建1例），“德爾塔病毒”看樣子是很兇猛，不知計劃中對北京藍鼎的現場調研是否能如期進行……？看樣子，疫情將是一場無休止的戰爭。
未完待續：第六回 [瓶外壁干燥影響因素之一溫度與熱量]
