把握本地化制造契機,開啟醫用注塑新篇章
Husky Technologies™醫療業務發展負責人Thomas Bontempi表示,伴隨新機會紛紛涌現,醫用注塑趨勢逐步向本土化生產以及集成系統轉化。
行業觀察家指出:隨著全球醫療器械需求的增加,醫用注塑繼續保持強勁增長。全新商業機會在全球范圍內逐一顯現,根據行業數據預測:醫療器械領域的復合年增長率有望超過10%。
上升的慢性病患病率和人口老齡化是關鍵的市場驅動力。此外,國內生產總值較高的新興經濟體在醫療領域的支出有所增加。另一個主要影響因素則是新冠肺炎,疫情所帶來的測試、疫苗接種和其它診斷需求刺激了實驗室耗材用量的爆炸性增長。移液器吸頭和采血管亦在不斷增長的商機之列;采用集成制造方法,確保在穩定性和可擴充性方面達到精湛水準,同時上市時間也盡可能得以縮短。
本地化生產是重中之重
疫情期間的醫療器械需求飆升,造成了嚴重的供應中斷。新冠疫情爆發時期,再次浮出水面的一個問題則是:人們清晰地意識到全球85%的國家都依賴進口醫療器械和部件。供應不平衡的情況之前就存在,但這場疫情加速了需求增量,引發了人們對于全球醫療產品短缺的關注——其中的很多產品對抗擊病毒至關重要。
為了應對未來的不確定性并確保供應,許多政治性和政府行政性舉措都將本土供應鏈的創建,作為最優先事項,提到議事日程之上。麥肯錫數據表明:超過90%的跨國醫療技術公司預測,疫情爆發后,行業的本地化程度將愈演愈烈。與此同時,約60%的跨國醫療技術公司認為,本地制造將有利于獲取商業成功。這種情況為現有廠商和新進入者均提供了盈利頗豐的機會。而眼下迫在眉睫的問題則是,制造商是否作好準備以期捕獲這些全新的商機。
識別高增長機會
顯然,加工商和終端用戶已蓄勢待發,為利用潛在的增長應用作好了準備。選擇正確的應用則意味著需在風險與機會之間找到平衡點。在選擇商業機會時進行風險/回報評估相當重要,風險和復雜程度須合理,需求量足夠大,從而獲得快速回報。在疫情中,移液器吸頭、采血管和載藥注射器的生產已成為極適合于擴張滲透性的高增長領域。
用于分配醫療流體和液體的移液器吸頭是體量很大的一項應用,預計到2025年,其復合年增長率(CAGR)將達9.7%。新冠肺炎、國有化和對高品質部件的需求加速其增長。移液器吸頭設計有若干關鍵的質量標準,包括尺寸公差、部件填充(尤其壁厚小于0.5mm)、同心度(徑流或偏轉)、內/外部快速移動和插入塊分模線定位。
另一個前景看好的應用則是采血管,鑒于疫情相關產品的需求飆升,采血管已顯現迅速增長之勢。采血管由一個PET管、一個HDPE蓋和一個橡膠塞組成。采血管交付給最終用戶隨時備用,應用于特定采樣分析,功能包括標簽、真空密封以抽取規定容量和預填充試劑等。關鍵設計要求包括尺寸精度、不易碎、透明度、透氧性、真空保持度、水氣滲透率和澆口質量。
還有一個顯著增長的領域是載藥注射器,它已成為單位劑量藥物成長最快的選擇之一,驅動力來自于越來越多地采用自我保健器械以及對于注射器安全性提升的高度需求。載藥注射器更多地使用塑料材質制造,因為塑料相比玻璃較不易碎,并且可以根據特定的尺寸、內徑和手指法蘭設計制造,同時在生產過程中維持嚴謹公差。
集成式注塑系統提供的主要優勢
為了滿足這些大批量應用的要求,加工商和OEM廠商更多地選擇使用集成制造系統——可提供更好品質,消除供應商之間的人為障礙,并加速產品上市時間。醫療器械制造或許極為復雜,自行整合不同設備的過程可能耗時、成本高昂且效率低下。制造商需要評估他們能否接受此類種種。
集成解決方案不僅在高腔位制程中提供極致優化的部件性能,而且精度和可重復性也絕佳,以超乎想象的速度和體量,將通過驗證的醫療部件推向市場。此外,還極盡可能減少浪費,并提升盈利能力。目標是將注塑系統的各個組成部分集合于一體,因此,它們絕非簡單地加以集成,而是作為一個系統進行設計和運行。
赫斯基已將其在制造“交鑰匙”PET包裝系統中積累的豐富經驗和專業知識轉而應用到醫療領域。赫斯基偕同旗下領先的醫療模具制造商Schöttli,為大批量醫療應用(如移液器吸頭、采血管和載藥注射器)提供集成系統。赫斯基提供注塑機、熱流道、控制器和輔機,而Schöttli則提供醫療模具設計和模具制造專業知識。兩者合力提供整套系統解決方案,由單一供貨商全權負責,且為特定應用專屬配置。
以移液器吸頭為例,一套典型的匹配2到128腔應用的全集成工作單元,就是由赫斯基的注塑機和Schöttli的模具組件共同組合而成。它還包括由第三方供貨商提供的自動化設備,例如支架、視覺控制、過濾組件、包裝及消毒裝置。如此高度集成的系統降低了復雜程度,風險更小,上市時間也更短。Schöttli模具解決方案以高腔位緊湊設計著稱,圍繞八腔集群概念而構建。它還包括星型注嘴熱流道技術,從主分模線進入組件的精心設計,高效冷卻以縮短生產周期等優勢特點。憑借可調節型芯和模具設計概念,成就同心度和高品質。一個200μL的移液器吸頭,其生產周期預計僅為4.9秒。
針對采血管,赫斯基的ICHOR集成系統基于技術成熟的PET平臺打造而成,具備高性能、低風險和快速上市的優點。工作單元包括注塑機、熱流道、輔機、控制器和冷半模。生產周期為5.4秒,整體系統效率可達97%。通過下游自動化(包括取出裝置、檢驗、標簽和包裝)可實現不同程度的注塑機集成。標準集成系統運行環境為ISO 8-9級潔凈室,并包含來自于第三方供貨商的下游自動化。
赫斯基的集成系統還配備了具有主動故障檢修能力的遠程監控服務Advantage+Elite,應用于故障的早期發現和追溯。Advantage+Elite分析運行系統并追蹤子系統和硬件組件的變化情況。這種能力是基于對集成解決方案的所有組成部分的深入理解而實現的,因為它們都是由赫斯基作為單一來源供應商所交付的。
俄羅斯注射器制造初創公司實現快速規?;慨a
引用一個俄羅斯制造商的成功案例,用以生動闡述集成生產系統如何造就商業成功。赫斯基幫助俄羅斯領先的醫療用品供應商之一,總部坐落于莫斯科的Pascal Medical公司快速擴大規模,生產高質量產品,并迅速成為行業領跑者。Pascal Medical希望通過一次性PET注射器的本土化生產,并在短期內從零開始,急速達標本地和國際標準,從而扭轉依賴進口的局面。
Pascal Medical公司當時尋求技術,以期讓他們有能力生產在俄羅斯品質最佳的注射器。但他們缺乏構建生產運營的先期能力,所以找到赫斯基為其開發一套“交鑰匙”系統。Pascal Medical公司在赫斯基的引導下,以正確的方法建立自身的注塑能力。
本案例中,赫斯基提供了多套集成注塑系統,包括模具、注塑機和熱流道,供客戶生產數量巨大的一次性注射器。Pascal Medical公司如今已是這些產品最大的俄羅斯供應商,每年生產4.5億支一次性注射器。
加工商和終端用戶考慮對這些未來商機加以利用之時,他們敏銳地意識到來自于新冠疫情的挑戰。他們看到建立本地化制造的迫切需求,從而避免因依賴進口而受到限制。加工商和OEM廠商旨在與合作伙伴協作,獲得必要的技術專長和技能,從而有效擴大運營規模,并迅速將終端產品推向市場;而集成或“交鑰匙”生產或將在此進程中發揮關鍵作用。