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全球医药包装全自动数粒包装设备市场研究

全球医药包装全自动数粒包装设备市场研究

2025/7/14 10:33:45

1 中国医药包装全自动数粒包装设备行业综述

1.1 医药包装全自动数粒包装设备行业定义

医药包装全自动数粒包装设备是专门用于对胶囊、片剂、颗粒等药品或食品进行计数包装的设备,属于包装机械行业中服务于医药领域的细分行业。全自动药品数粒包装设备由高速理瓶机、电子数粒数片机、自动塞干燥机或高速塞纸机、高速搓式旋盖机、电磁感应封口机、不干胶伺贴标机等设备组成。

该设备具有高精度、高产能、运行稳定、操作简单、易清洁等特点。其高精度确保了每瓶或每袋药品数量的准确性;高产能则能满足大规模生产的需求,例如有的设备生产速度可达8000 - 9000片/分(视药物而定);运行稳定可保证长时间连续生产;操作简单降低了对操作人员的技能要求;易清洁则符合医药行业对卫生的严格标准。

本报告统计范围仅限医药领域应用的医药包装全自动数粒包装设备市场规模数据,不包含食品行业等其他领域的应用规模。

1.2 药品颗粒数粒技术发展现状及未来趋势

1.2.1 数粒技术的发展现状

按照工作原理的不同,数粒技术可分为三代,即第一代的机械数粒,第二代的光电数粒和第三代的静电场式数粒。其中第三代静电场数粒技术在国外仍处于研发阶段,技术的成熟度和稳定性有待观察,因此国内使用的数粒技术以第一代和第二代为主,其中采用第二代光电式数粒技术大型制药企业越来越多。

第一代机械式数粒技术根据机械模板的形式、整机工作原理不同,又可分为转盘式、履带(条板)式两大类。机械式数粒的工作原理,是在各种材料(以不锈钢和各种塑料居多)上预制一定数量、大小的孔槽形成模板,药品颗粒逐一填充进模板上孔槽中,进行药品颗粒数粒,数粒完成的药品通过漏斗装瓶。

目前第一代的机械式数粒包装设备,数粒速度可达到200瓶/分钟,并且可通过一些在线的检测方法将数粒的精度提高到99%以上。由于机械数粒技术原理的局限,因此愈来愈不适应现代多品种、小批量的药品生产模式而被更先进的数粒技术所取代。

第二代光电数粒技术上世纪70年代末首先在欧美等发达国家应用,技术核心之一是安装有一对发射、接收红外线传感器的数粒检测通道,当颗粒通过检测通道时,发射传感器发射的红外线被遮挡,接收传感器即可检测到接收红外线信号的脉冲变化。变化的脉冲通过一般是储存于可编程控制器(PLC)内的应用程序和模型,通过特定算法对脉冲信号识别、判断,确定通过颗粒的特性,即可完成一次合格药品或次品的计数。

光电数粒技术经过20余年的发展,在欧美等发达地区的制药企业得到了广泛的使用。目前的光电检测技术,一个单独的检测通道可在500粒/分钟速度下检测2.5毫米的细小颗粒,准确率不低于99.95%。提高光电数粒技术速度的方法主要是通过增加颗粒检测通道的数量来实现,振盘式的数粒包装设备设计通过增加振盘的轨道,而转盘式光电数粒包装设备则增加转盘的光电数粒头的数目。

1.2.2 光电式数粒的关键技术

要实现药品颗粒的高速高精度数粒装瓶,需要掌握三个关键技术:药品输送、光电检测计数和药品装瓶,其中光电检测计数是核心技术。

1) 药品输送技术

药品颗粒输送的方式主要有两种:机械式转动输送和振盘振动输送。转动式输送方式首先将颗粒从料斗中输送到一个转盘中,药粒在转盘匀速转动过程中均匀分布。振动式输送方式主要依靠高频振荡器带动振盘、振筛振动,强制分配药粒的分配及移动,完成颗粒输送。两种颗粒输送方式各有优缺点。转动式颗粒输送方式可实现快速、大量完成颗粒的强制分配、输送,保证数粒和装瓶的速度;缺点是强制分配及输送刮板、筛动机构会破坏被输送的药粒,形成碎粒和粉尘,使包装的不合格品增多,同时也会降低数粒和瓶装的速度。振动式输送方式的优点是分配及输送药粒均匀,由于没有强制机构带来对药粒的摩擦、挤压,降低了碎粒和粉尘出现的可能,提高了产品的合格率,通过调整振动的频率及振幅,可方便调整药品输送的速度;缺点是输送速度的增加受到限制,需要增加振盘的面积来提高输送速度。

2) 检测计数技术

光电式检测计数技术是现阶段得到广泛使用的的检测计数技术。光电式检测计数技术主要是依靠红外线传感器发射出的光线检测在检测通道中自由下落的药粒,接收传感器接收到的红外线信号由于药粒的遮挡、下落过程引起的遮挡时间长短而发生变化,检测计数CPU通过对脉冲信号变化的计算,判断通过的药粒是合格品、不合格品并进行计数和记录。光电式检测计数技术的最大优点是可检测各种形状、尺寸大小和规格的药品颗粒,并可通过参数设定确定合格品及不合格品的参数范围,保证计数完成的药品的合格率和准确率。

同时这种检测计数操作简便,装瓶量调整方便快捷,提高了品种更换的效率。在完成计数主功能的同时,可以设置多层次、多位置的检测点,提高药品包装的合格率。

3) 装瓶技术

达到设定计数量的一组药粒,可通过机械方式、机械电气方式进行成组后装入瓶中。机械电气方式由于动作稳定、准确、容易实现自动控制而成为普遍采用的执行方式。装瓶技术主要解决两个关键问题,一个是装量控制,另外一个是药瓶控制。装量控制主要是在检测计数达到设定的装瓶量时,执行元件需快速准确地进行分组,保证装入瓶中的药粒数量就是检测计数控制单元发出指令时的数量。药瓶控制就是要控制药瓶在未装药、装药过程中以及装药完成后按照控制指令准确、快速地移动输送,准确到达位置。

4) 系统集成

光电数粒三项独立的关键技术——药品输送、检测计数和装瓶——需要进行系统集成,形成稳定、可靠的产品,以适应药品生产企业包装生产的要求。当今包装设备的设计,普遍采用PLC和触摸式平板电脑作为自动控制元件,在此基础上采用其它自动控制技术、气动及检测技术,完成整机的设计生产。目前国内使用的光电式数粒包装设备以12或24轨振盘式设备为主,其检测颗粒的直径范围为3~23毫米,在100粒/瓶的包装条件下,可完成120瓶/分钟、99.9%以上的包装精度要求。

1.2.3 数粒技术的发展趋势

当前主流的机械数粒与光电数粒技术虽能满足药品包装基本需求,但光电数粒技术仍存在亟待突破的核心瓶颈,制约着制药行业生产效率与质量控制升级:一是小尺寸颗粒识别局限,现有成熟技术仅能有效检测直径2.5mm以上颗粒,对更小尺寸运动颗粒的识别精度不足;二是三维检测能力缺失,依赖单组光电传感器仅能完成二维识别,无法检测颗粒重叠、细小破碎等三维缺陷,易导致不合格品误检;三是碎片剔除方式受限,现有技术需整瓶剔除不合格品,难以实现单个不合格颗粒的精准剔除,无法满足药企精细化需求;四是检测维度单一,仅能基于外观尺寸识别,对颗粒重量、变形、内含异物及表面缺陷等关键指标缺乏有效检测手段。

静电场技术在理论上可覆盖上述检测需求,包括识别药品沾附金属颗粒、胶囊未充填导致的重量变化及变形等,并能通过场模型构建实现精准检测,但从国外样机进展来看,该技术尚未成熟,距离实际应用仍有差距。此外,数粒过程中粉尘对精度和速度的影响、中药丸振动输送产生的静电对光电传感器的干扰等技术难题,也成为国内药企生产实践中亟待攻克的关键问题。

2 全球及中国医药包装全自动数粒包装设备市场

2.1 中国医药包装全自动数粒包装设备行业发展机遇

2.1.1 政策升级倒逼制药设备更新换代  

中国新版GMP认证和“一致性评价”政策强化了对药品包装精度与可追溯性的要求。国内药企亟需替代传统人工数粒,转向自动化设备。目前国产高速数粒包装设备(如MCPZ-200型号)已实现每瓶2-9999粒的灵活设定,并兼容药片、胶囊、滴丸等多元形态。

近年来,医药行业的新政不断出台,多项重磅举措相继实施,例如药品审批提速、仿制药一致性评价推进、“4+7”带量采购、新版基药目录发布、医保目录调整等,我国医药产业环境发生巨变,优胜劣汰之下,制药装备行业分散的格局有望改善,医药行业的变革给制药装备行业带来新的挑战与发展机遇,集中度提升是必然趋势。未来,我国制药装备行业将继续向高端领域发展,高端制药装备及复杂制剂生产技术将成为行业发展重点,包括对于制药装备的集成化、连续化、自动化、信息化水平的提升,以及智能化生产体系的应用等。

2.1.2 智能制造技术融合推动效率革命

全球市场正加速整合物联网(IoT)和人工智能技术,实现设备远程监控与实时数据分析。例如,新一代全自动电子数粒包装设备通过高速摄像技术和图像识别算法,将计数精度提升至99.9%以上,同时支持生产速度达8000-9000片/分钟(视药物形态调整)。这不仅满足欧美等严格监管市场对药品追溯性的要求,还能通过预测性维护减少30%的设备停机时间,显著降低药企综合成本。

2.1.3 国产替代与技术自主化窗口开启

全球高端设备市场仍主要由欧美日等企业占据,但中国本土厂商正通过技术突破缩小差距。例如,部分企业开发出低成本图像传感器替代进口部件,使设备价格降低25%,同时通过定制化服务(如针对中药丸剂优化计数模式)打开二、三线药企市场。产业链协同创新成为关键,上游核心部件(如高精度传感器)的国产化率提升,将进一步增强本土设备商的国际竞争力。

2.2 全球及中国医药包装全自动数粒包装设备市场规模及增速分析

2024年全球医药包装全自动数粒包装设备市场规模为66.3亿元,相较于2023年的61.1亿元,年增长率为8.5%。其中中国市场占全球市场的占比约为24%,2024年中国市场规模为15.8亿元。整体来看,全球及中国市场规模呈现逐年增长的趋势。

医药包装全自动数粒包装设备在医药行业应用广泛,是颗粒状药品罐装生产线上的关键设备之一。中国医药包装全自动数粒包装设备行业在过去十年间经历了显著的增长和变革。随着医药行业的快速发展和技术进步,全自动数粒包装设备的需求不断增加,市场规模也随之扩大。

图:全球及中国医药包装全自动数粒包装设备市场规模(亿元)(2022-2024)

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资料来源:中国制药装备行业协会,Wiseguyreports,中国制药网,观研报告网,企业年报,招股书,北京研精毕智信息咨询有限公司分析整理

2.3 全球及中国医药包装全自动数粒包装设备市场竞争格局

2024 年全球医药包装全自动数粒包装设备市场中,头部企业竞争格局呈现明显分层。德国 Uhlmann 以 22%-27% 的市场占比占据主导地位,凭借深厚技术积累与全球化布局,在高端数粒包装设备领域优势显著 。IMA 集团紧随其后,18%-20% 的份额彰显其强劲市场竞争力。广州珐玛珈作为中国企业代表,以 4%-6% 占比跻身全球头部阵营,展现出国产设备在国际市场的突破,但与前两大国际巨头相比,规模与技术壁垒突破仍有空间。头部企业名单以2024年全球市场企业营收数据为基准。

图:全球医药包装全自动数粒包装设备市场头部企业占比分析(2024年)

排名

企业名称

全球市场占比

2022年

2023年

2024年

1

德国Uhlmann

21%-23%

21%-23%

22%-27%

2

IMA 集团

16%-18%

20%-22%

18%-20%

3

广州珐玛珈

4%-5%

4%-5%

4%-6%

4

COUNTEC(韩国康禾)

2%-3%

4%-6%

3%-4%

5

日本川越

1%-2%

1%-2%

1%-2%

资料来源:企业年报,招股书,中国制药装备行业协会,中信证券,北京研精毕智信息咨询有限公司分析

国内整体医药包装全自动数粒包装设备市场规模超15亿元,本土企业与国际品牌同台竞技。德国 Uhlmann、IMA 集团仍凭借技术口碑继续领先。2024年广州珐玛珈以 11%-14% 占比位列第三,位居国产品牌第一。迦南科技、东富龙等本土企业也凭借对国内市场需求的精准把握,分别占据 8%-9%、6%-8% 不等市场份额 。本土企业通过技术创新与本地化服务,逐步缩小与国际品牌差距,依托对国内医药行业生产场景、合规要求的深刻理解,逐步构建起差异化竞争壁垒。头部企业名单以2024年中国市场企业营收数据为基准。

图:中国医药包装全自动数粒包装设备市场头部企业占比分析(2024年)

排名

企业名称

中国市场占比

2022年

2023年

2024年

1

德国Uhlmann

14%-16%

15%-17%

14%-16%

2

IMA 集团

14%-16%

13%-15%

12%-13%

3

广州珐玛珈

16%-18%

13%-16%

11%-14%

4

迦南科技

10%-12%

9%-11%

8%-9%

5

东富龙

5%-7%

6%-8%

6%-8%

资料来源:企业年报,招股书,中国制药装备行业协会,中信证券,北京研精毕智信息咨询有限公司分析

3 企业分析

3.1 IMA集团

3.1.1 企业概况

IMA 集团(Istituto Macchine Automatiche S.p.A.)成立于 1961 年,总部位于意大利帕尔马,是全球领先的制药、食品及化妆品行业自动化生产与包装设备供应商。集团旗下拥有伊马工业(IMA Industrial)和伊马制药(IMA Pharma)两大品牌,业务覆盖全球 80个国家,在意大利、瑞典、英国等 24 个国家设有生产基地。IMA 集团深度触达不同区域市场需求,其产品广泛应用于固体制剂、无菌灌装、智能包装等领域,服务辉瑞、罗氏、欧莱雅等跨国企业。

3.1.2 业务概述

IMA 集团核心产品包括 AI 视觉数粒包装设备(VGS 系列)、高速泡罩包装线及智能仓储物流系统。其数粒包装设备采用 360° 高速视觉检测技术,精度达 0.05% 误差,支持多品种共线生产,满足 FDA、EMA 等国际标准。在中国市场,IMA 集团通过伊马包装加工设备(北京)、天津伊马机器等分支机构,为同仁堂、扬子江药业等本土药企提供整线集成服务,并参与科兴中维疫苗包装线建设。此外,集团通过淄博伊马新华(合资公司)布局固体制剂设备,形成从单机到工程总包的全生命周期服务能力。

3.2 德国Uhlmann

3.2.1 企业概况

乌曼集团(Uhlmann Group)成立于 1949 年,总部位于德国拉芬斯堡,是全球制药包装设备领域的领军企业。集团通过收购荷兰 Cremer Speciaal machines、中国锦州万得等企业,形成数粒+无菌包装协同布局,业务覆盖制药、食品及消费品行业。乌曼集团在全球拥有 12 个生产基地,中国区以苏州工厂为核心,为辉瑞、诺华(上海)等跨国药企提供符合 FDA、EMA 标准的高端设备。

3.2.2 业务概述

乌曼集团以高速数粒包装设备和无菌包装线为核心产品,代表性设备 Dynacount 系列数粒包装设备速度达 400-800 瓶 / 分钟,精度≤0.1%,支持 20-500μm 粒径检测,广泛应用于片剂、胶囊等固体制剂包装。其无菌包装线集成隔离舱和在线检测模块,满足生物制药高洁净度要求。在中国市场,乌曼集团通过苏州工厂提供从设备生产到技术培训的全流程服务,2024 年与通化东宝合作开发胰岛素包装线,整合 Cremer 数粒包装设备与乌曼无菌技术。

3.3 广州珐玛珈智能设备股份公司

3.3.1 企业概况

广州珐玛珈智能设备股份公司成立于 2001 年,是一家拥有 400 多项专利及软件著作权的现代化智能包装设备及解决方案提供商,也是中国包装设备行业的知名企业。经过 22 年发展,公司已打造 “广东省企业技术中心” 等多个高层次科创平台,创建 “PHARMAPACK” 等自主品牌,拥有 13 个注册商标,旗下 “PHARMAPACK”“EC-JET” 和 “星阳科技” 三大品牌享誉业内。作为 “国家级专精特新小巨人企业”“国家高新技术企业” 等,公司还担任 3 个国家标准的第一起草人和 1 个行标的牵头人,在意大利博洛尼亚、北美、印度、欧洲与中国本部分别设立研发中心与工程技术中心,产品远销全球多地,营销网络覆盖国内外主要区域。

3.3.2 业务概述

珐玛珈主营 “数粒智能包装线”“灯检智能包装线” 等系列产品及几十种配套单机,专业为全球医药、保健品、日化、食品等行业提供智能自动化包装集成整线解决方案。其核心产品超高速全自动医药智能数粒包装装备,具备高速高精度模块化设计、AI 视觉全链路质控等优势,可满足不同行业的包装需求,客户涵盖辉瑞、同仁堂等国内外知名企业。公司利用互联网、物联网、“5G+” 等技术,为客户搭建覆盖设备全生命周期的数字化云平台,提供可视化智慧工厂解决方案,助力客户实现精益化、自动化、数字化生产,同时通过全球化服务体系和国际认证,持续拓展国际市场

3.4 日本川越

3.4.1 企业概况

日本川越机械株式会社成立于 1952 年,总部位于日本东京,是亚洲领先的制药包装设备制造商。公司专注于固体制剂包装领域,产品涵盖数粒包装设备、装盒机及智能物流系统,客户包括武田制药、大冢制药等日本药企。在中国市场,日本川越通过厦门子公司厦门市川越金属工程有限公司开展业务,依托本地化制造优势,为中国客户提供高性价比的包装解决方案。

3.4.2 业务概述

日本川越以模块化数粒包装设备和柔性包装线为核心产品,其数粒设备采用电磁振动送料技术,支持 3-12 毫米颗粒计数,精度达 ±0.08%,满足 GMP 要求。在中国,厦门市川越金属工程有限公司整合日本技术与国内供应链,为云南白药、天士力等企业提供从理瓶到装箱的整线设备,并参与中药大剂量包装项目。公司通过优化模具设计和售后响应速度,在中端市场形成差异化竞争力。

3.5 COUNTEC(韩国康禾)

3.5.1 企业概况

COUNTEC 株式会社(COUNTEC Co., Ltd.)成立于 1978 年,总部位于韩国首尔,是韩国领先的制药包装设备制造商。公司专注于瓶装线设计研发,产品包括数粒包装设备、旋盖机及智能仓储系统,客户覆盖韩国世宗制药、大熊制药等本土企业,并出口至全球 80 多个国家。

3.5.2 业务概述

COUNTEC 以高精度数粒包装设备和柔性装瓶线为核心产品,其数粒设备采用三级振动送料技术,速度达 30000 粒 / 分钟,支持片剂、胶囊等多剂型包装,兼容 3-12 毫米颗粒。在中国,COUNTEC 通过上海荃拿贸易为辉瑞(中国)、赛诺菲(中国)等跨国药企提供定制化解决方案,并参与中药配方颗粒包装项目。此外,COUNTEC 与日本川越建立技术联盟,共同开发东南亚市场,进一步提升国际竞争力。

3.6 浙江迦南科技股份有限公司

3.6.1 企业概况

浙江迦南科技股份有限公司(股票代码:300412)成立于 2000 年,总部位于浙江温州,是中国固体制剂装备领域的上市企业。公司拥有南京迦南比逊、广州迦南弥特等 7 家子公司,业务覆盖制药、食品、新能源等领域,客户包括恒瑞医药、科兴中维等知名企业。

3.6.2 业务概述

迦南科技提供 EPCMV 工程总包、固体制剂整体解决方案等全链条服务。其核心产品弥特智能数粒包装设备采用伺服驱动技术,精度达 ±0.08%,支持异形片、软胶囊等复杂剂型包装,已应用于扬子江药业、云南白药等企业。2024 年,公司通过子公司迦南飞奇布局智能仓储物流系统,为科兴中维疫苗线提供自动化转运方案。此外,迦南科技与浙江大学、浙江工业大学开展产学研合作,累计获得 1112 项专利,其中 142 项为发明专利,技术实力位居行业前列。

3.7 东富龙科技集团股份有限公司

3.7.1 企业概况

东富龙科技集团股份有限公司(股票代码:300171)成立于 1993 年,总部位于上海,是中国领先的综合性制药装备服务商。公司以 “M+E+C (AI)” 策略(设备、工程、耗材 + 智能化)为核心,业务覆盖生物制药、固体制剂、智能仓储等领域,客户包括中国科兴、复星医药等头部企业。

3.7.2 业务概述

东富龙以冻干机起家,逐步拓展至生物工程、固体包装等领域。其核心产品包括无菌灌装线、智能数粒包装线及一次性使用系统,其中数粒设备采用三维视觉检测技术,支持多轨道独立控制,精度达 ±0.1%。2023 年,东富龙收购上海派轲瑞,整合其国际顶尖数粒线技术团队,推出高速瓶装包装线,为新冠口服药紧急交付提供支持。在中国市场,东富龙为中国科兴提供一次性储配液装置,助力疫苗快速生产,并与通化东宝合作开发胰岛素包装线。

审核编辑(
王静
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