Projekti / Programi
Sistem s strojnim vidom za medprocesno spremljanje visokostrižne granulacije
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.06.00 |
Tehnika |
Sistemi in kibernetika |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.02 |
Tehniške in tehnološke vede |
Elektrotehnika, elektronika in informacijski inženiring |
samodejno vizualno pregledovanje, spremljanje procesov, procesno analizna tehnologija, visokostrižna granulacija, strojni vid, analiza velikosti delcev, globoko učenje, nevronske mreže
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
36832 |
dr. Andraž Mehle |
Sistemi in kibernetika |
Vodja |
2020 - 2022 |
18 |
Organizacije (1)
Povzetek
Veliko večino proizvedenih farmacevtskih izdelkov predstavljajo tablete in kapsule, katerih proizvodnja vključuje več kompleksih proizvodnih korakov, med katerimi je granulacija zaradi izboljšanja lastnosti prahov eden ključnih proizvodnih korakov. Postopek granulacije spreminja obliko, velikost in gostoto prahov z namenom izboljšanja razporeditve komponent znotraj zmesi, ravnanja z materialom, pretočnih lastnosti, stisljivosti in sproščanja učinkovine. Lastnosti granul, pridobljenih med procesom visokostrižne granulacije, so tako kritične za učinkovito izvedbo nadaljnjih procesnih korakov in za kakovost proizvedenih tablet in kapsul. V zadnjih nekaj desetletjih v farmacevtski industrijski praksi granuliranja prevladuje postopek vlažne visokostrižne granulacije. Visokostrižna granulacija je šaržni postopek, ki je voden na podlagi meritev procesnih parametrov. Kakovost polizdelkov ali končnih izdelkov se zagotavlja z identifikacijo in vrednotenjem lastnostni vstopnih surovin, nastavitvijo ustreznih procesnih parametrov in testiranjem končne kakovosti na izbranih vzorcih proizvedene šarže. Kakovost izdelkov se torej preverja le na določenih stopnjah proizvodnje izdelkov. Ta pristop zavira učinkovito pridobivanje znanja o procesu in s tem uvajanje izboljšav v proces granulacije. Kljub več kot 50-letnim raziskavam tehnologij granulacije je implementacija postopka visokostrižnega granuliranja še vedno odvisna od praktičnega znanja operaterja in je v nekaterih primerih bližje umetnosti kot znanosti. To je predvsem posledica zapletenih mehanizmov rasti granul, strogo reguliranega okolja farmacevtske industrije in nerazpoložljivosti temeljito preizkušenih in zanesljivih orodij za medprocesno spremljanje ustreznih lastnosti granul v realnem času. Le nekaj tehnik je komercialno na voljo za medprocesni nadzor visokostrižne granulacije, kar kaže da postopek predstavlja zahtevne pogoje za medprocesno spremljanje ali celo, da obstoječe rešitve ne ustrezajo namenu in zaradi tega niso nikoli dosegle širšega komercialnega uspeha. Naša raziskovalna hipoteza je, da vizualni izgled granul vsebuje dovolj informacij, ki kažejo na stanje granulacijskega procesa. To hipotezo podpirajo praktični izsledki, kot so rutinska vizualna ocena granul s strani usposobljenih operaterjev za pomoč pri nadzoru procesa granulacije ter v industriji uveljavljene kritične lastnosti granul, kot so porazdelitev velikosti granul, morfologija, poroznost itd., ki so merljive na podlagi pridobljene vizualne informacije. V okviru predlaganega raziskovalnega projekta želimo razviti in ovrednotiti prototipni sistem strojnega vida za medprocesno spremljanje visokostrižne granulacije v realnem času. Z vgradnjo sistema na procesno opremo za visokostrižno granulacijo na proizvodni skali bomo kritične vizualne lastnosti granul lahko merili v realnem času skozi celoten postopek granulacije. To bo omogočilo spremljanje, razumevanje, nadzor in optimizacijo procesov visokostrižne granulacije med razvojem procesnih postopkov, povečevanju serij in pri prenosu tehnologije, kar bo posledično pripeljalo do bistveno izboljšanih procesov in zagotavljalo kakovost in konsistentnost granul. To bo zmanjšalo verjetnost zavrnjenih serij, s tem povezane stroške in vpliv na okolje ter na splošno ponudilo cenovno dostopnejša zdravila boljše kakovosti.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo
