क्या आपने कभी अपने घर की दवाइयों की अलमारी को ध्यान से देखा है? गोलियों के आकार, साइज़ और कोटिंग की इतनी विविधता महज़ एक डिज़ाइन का चुनाव नहीं है—यह एक जटिल कार्यात्मक आवश्यकता है। गोली की ज्यामिति में एक छोटा सा बदलाव भी उसके घुलने की गति, मरीज़ द्वारा उसे निगलने की आसानी और उसके सक्रिय तत्वों के प्रभावी वितरण को पूरी तरह से बदल सकता है।.

दशकों से, दवा कंपनियां एक बड़ी बाधा से जूझ रही हैं: गोलियों को ठोस रूप देने की प्रक्रिया में बार-बार परीक्षण और त्रुटि करना। उच्च गति उत्पादन के दौरान ऐसी गोली बनाना जो टूटे नहीं, चटके नहीं या चिपके नहीं, इसके लिए परंपरागत रूप से हफ्तों तक महंगे प्रयोगशाला परीक्षण करने पड़ते थे। लेकिन अब यह स्थिति बदल रही है। 3DEXPERIENCE प्लेटफॉर्म पर एकीकृत मॉडलिंग और सिमुलेशन (MODSIM) को लाकर, डसॉल्ट सिस्टम्स अगली पीढ़ी की जीवनरक्षक चिकित्साओं के निर्माण के लिए टूलिंग डिज़ाइनरों और फ़ॉर्मूलेशन विशेषज्ञों के सहयोग के तरीके को बदल रहा है।.

भौतिक टैबलेट संपीडन की उच्च लागत

एक सामान्य विनिर्माण सेटअप में, टैबलेट बनाने की प्रक्रिया सीधी-सादी लगती है। आप दवा के पाउडर को मिलाते हैं, एक सांचे में भरते हैं, हल्का पूर्व-संपीड़न लगाते हैं, और फिर अंतिम टैबलेट बनाने के लिए उस पर मुख्य उच्च-दबाव वाला संपीड़न लगाते हैं। अंत में, टैबलेट मशीन से बाहर निकल जाती है।.

वास्तव में, यह तीव्र गति वाली यांत्रिक प्रक्रिया दोषों का एक विशाल भंडार है। अत्यधिक दबाव और उसके परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाले बल अक्सर गंभीर विनिर्माण विफलताओं का कारण बनते हैं:

• कैपिंग: टैबलेट का ऊपरी या निचला हिस्सा क्षैतिज रूप से अलग हो जाता है।.
• लेमिनेशन: टैबलेट कई अलग-अलग परतों में विभाजित हो जाता है।.
• टूटना और चिपकना: टैबलेट के टुकड़े किनारों से टूट जाते हैं या पंच के सतहों से चिपक जाते हैं।.

परंपरागत रूप से, दवा निर्माण विशेषज्ञों को एक मानक उपकरण का आकार चुनना पड़ता था, प्रयोगशाला में भौतिक संपीडन परीक्षण करने पड़ते थे और कठोरता एवं भंगुरता जैसे भौतिक गुणों का मूल्यांकन करना पड़ता था। यदि गोली बनाने में विफल रहती, तो उन्हें भौतिक उपकरण को फिर से डिज़ाइन करना पड़ता था और शुरू से प्रक्रिया शुरू करनी पड़ती थी। यह पुनरावृत्ति चक्र बेहद धीमा है, मूल्यवान सक्रिय औषधीय अवयवों (एपीआई) को बर्बाद करता है और महत्वपूर्ण दवाओं को रोगियों तक पहुंचने में देरी करता है।.

MODSIM क्या है और फार्मा क्षेत्र के लिए यह क्यों महत्वपूर्ण है?

यहीं पर MODSIM की भूमिका आती है। कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन (CAD) और कंप्यूटर-एडेड इंजीनियरिंग (CAE) को दो अलग-अलग विभागों के रूप में मानने के बजाय, MODSIM उन्हें एक ही डेटा मॉडल पर एकीकृत करता है। पहले, एक डिज़ाइनर CAD मॉडल बनाता था और उसे सिमुलेशन विशेषज्ञ को सौंप देता था, जिसे फ़ाइल का अनुवाद करना, ज्यामिति को ठीक करना और मेश को शुरू से सेट करना पड़ता था। यदि डिज़ाइन में कोई बदलाव आवश्यक होता था, तो यह पूरी थकाऊ प्रक्रिया दोहराई जाती थी, जैसा कि GoEngineer के उद्योग विशेषज्ञों द्वारा विस्तार से बताया गया है।

Abaqus सॉल्वर 3DEXPERIENCE , MODSIM डेटा का एक विश्वसनीय स्रोत स्थापित करता है। जब कोई टूलिंग डिज़ाइनर SOLIDWORKS, तो अंतर्निहित सिमुलेशन मॉडल स्वचालित रूप से अपडेट हो जाता है। सिमुलेशन के इस सरलीकरण से फॉर्मूलेशन विशेषज्ञ—जो उन्नत परिमित तत्व विश्लेषण (FEA) विशेषज्ञ नहीं भी हो सकते हैं—डिज़ाइन चरण की शुरुआत में ही जटिल भौतिकी-आधारित सत्यापन कर सकते हैं। प्लेटफॉर्म पर एकीकृत करके SOLIDWORKS उन्नत SIMULIA के साथ सीधे में टैबलेट की त्रिज्या में बदलाव करता है

टैबलेट डिज़ाइन के लिए 4-चरण MODSIM वर्कफ़्लो

भौतिक परीक्षण और त्रुटि से बचने के लिए, डसॉल्ट सिस्टम्स ने 3DEXPERIENCE प्लेटफॉर्म पर एक सुव्यवस्थित, चार-चरणीय वर्चुअल प्रोटोटाइपिंग वर्कफ़्लो की रूपरेखा तैयार की है।.

1. पैरामीट्रिक मॉडल निर्माण

सब कुछ ज्यामिति से शुरू होता है। डिज़ाइनर सीधे SOLIDWORKS या 3DEXPERIENCE प्लेटफ़ॉर्म के भीतर एक पैरामीट्रिक टूल असेंबली बना सकते हैं। SOLIDWORKS उपयोगकर्ता इसका दो तरीकों से लाभ उठा सकते हैं:

• समवर्ती डिज़ाइन परिवर्तन: एक बेसलाइन डिज़ाइन पर सिमुलेशन चलाएँ, तनाव हॉटस्पॉट के आधार पर SOLIDWORKS में ज्यामिति को संशोधित करें, और सीमा शर्तों को पुनर्निर्माण किए बिना सिमुलेशन मॉडल को तुरंत अपडेट करें।.
• पैरामीट्रिक डिज़ाइन अध्ययन: इष्टतम आकार खोजने के लिए सिमुलेशन मापदंडों के साथ-साथ उत्तलता और मोटाई जैसे आयामों को बदलते हुए स्वचालित डिज़ाइन अन्वेषण चलाने के लिएSOLIDWORKS डिज़ाइन ऐप का उपयोग करें।.

2. सामग्री अंशांकन

पाउडर संघनन अत्यंत जटिल प्रक्रिया है। इसमें प्रारंभिक कण पुनर्व्यवस्था से लेकर प्रत्यास्थ-प्लास्टिक विरूपण तक की प्रक्रिया शामिल है, जिसके बाद संघनन बल हटने पर अरैखिक प्रत्यास्थ पुनर्प्राप्ति (प्रसार) होती है। इस व्यवहार को समझने के लिए, कार्यप्रणाली कैप प्लास्टिसिटी के साथ अंतर्निहित ड्रकर-प्रेगर मॉडल का। प्लेटफ़ॉर्म के मटेरियल कैलिब्रेशन ऐप का उपयोग करके, फ़ॉर्मूलेशन विशेषज्ञ भौतिक परीक्षण डेटा को आसानी से इनपुट कर सकते हैं और मटेरियल साइंस में पीएचडी की आवश्यकता के बिना इन उन्नत मटेरियल मॉडलों को कैलिब्रेट कर सकते हैं।

3. संघनन सिमुलेशन सेटअप

ज्यामिति और सामग्री गुणों को स्थिर रखते हुए, यह सिमुलेशन वास्तविक पंच और डाई प्रक्रिया की नकल करता है। सॉफ्टवेयर सापेक्ष घनत्व वितरण, तनाव सांद्रता क्षेत्र और निष्कासन बल जैसे प्रमुख प्रदर्शन संकेतकों (केपीआई) की गणना करता है। इससे इंजीनियरों को किसी भी वास्तविक उपकरण को काटने से पहले संभावित अवरोध या फंसने वाले क्षेत्रों का पता लगाने में मदद मिलती है।.

4. टैबलेट संपीड़न का लोकतंत्रीकरण

बहुविषयक अनुकूलन अभियंता की भूमिका का उपयोग करके, सिमुलेशन विशेषज्ञ इन जटिल FEA सेटअपों को मानकीकृत, पुन: प्रयोज्य टेम्पलेट्स में परिवर्तित कर सकते हैं। एक फॉर्मूलेशन वैज्ञानिक बस अपनी SOLIDWORKS CAD लाइब्रेरी आयात कर सकता है, पूर्व-कैलिब्रेटेड पाउडर सामग्री का चयन कर सकता है, टेम्पलेट चला सकता है और तुरंत देख सकता है कि डिज़ाइन आवश्यक सापेक्ष घनत्व और मोटाई विनिर्देशों को पूरा करता है या नहीं।.

समतल बनाम उत्तल: एक केस स्टडी

इस कार्यप्रणाली को व्यवहार में देखने के लिए, आइए एक केस स्टडी देखें जिसमें मोटाई और सापेक्ष घनत्व के सख्त लक्ष्य को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किए गए तीन अलग-अलग टैबलेट ज्यामिति प्रकारों की तुलना की गई है। सापेक्ष घनत्व महत्वपूर्ण है; यदि यह बहुत कम है, तो टैबलेट टूट जाएगा, लेकिन यदि घनत्व वितरण असमान है, तो यह चिपक सकता है या फट सकता है।.

सिमुलेशन परिणामों से पता चलता है कि सपाट सतह वाली गोली मोटाई की आवश्यकता को पूरा करती है, लेकिन इसकी सापेक्ष घनत्व कम है, जिससे किनारों के टूटने का खतरा रहता है। उत्तल प्रकार 1 में बहुत अधिक वक्रता थी, जिसके कारण केंद्र में घनत्व असमान था और चिपकने का खतरा अधिक था। केवल उत्तल प्रकार 2—जिसमें उत्तलता को अनुकूलित और कम किया गया था—ने समान घनत्व और सही मोटाई दोनों प्राप्त कीं, जिससे यह सबसे अधिक निर्माण योग्य डिज़ाइन साबित हुआ।.

जीवन विज्ञान में आभासी जुड़वा बच्चों का भविष्य

भौतिक संपीडन परीक्षण से वर्चुअल ट्विन्स की ओर बदलाव फार्मास्युटिकल क्षेत्र के लिए क्रांतिकारी साबित हो रहा है। SOLIDWORKS और 3DEXPERIENCE मॉडसिम के एकीकृत कार्यप्रवाह को अपनाकर कंपनियां अपने विकास की समयसीमा को काफी कम कर सकती हैं, बहुमूल्य सक्रिय अवयवों की सुरक्षा कर सकती हैं और व्यक्तिगत उपचारों को तेजी से बाजार में ला सकती हैं।.

एकीकृत मॉडलिंग और सिमुलेशन किस प्रकार अन्य अत्यधिक विनियमित उद्योगों को बदल रहा है, इस बारे में अधिक जानकारी के लिए, आधिकारिक डसॉल्ट सिस्टम्स SIMULIA ब्लॉग। देखें

क्या आप अपनी डिज़ाइन और सिमुलेशन टीमों के बीच की बाधाओं को दूर करने के लिए तैयार हैं? एक एकीकृत MODSIM वर्कफ़्लो आपके वर्तमान उत्पाद विकास चक्र को कैसे बदल सकता है? नीचे कमेंट्स में हमें बताएं!

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