正文 我國原料藥生產自動化的設計與影響因素分析(2 / 3)

4 原料藥生產自動化的特點

作為一種流程化的製造加工業,醫藥工業的自動化內容和方式,與石油化工等行業相比,存在許多共性,還有許多特點。從某種角度上講,醫藥行業在自動化方麵的需求可能會比石油、化工等領域更豐富、更複雜。與現代化的石油、化工等領域的大規模、連續化、管道化的生產方式不同,原料藥的生產過程,尤其是生物製藥和中藥的生產,絕大多數都是小規模、單元化、批量化,間歇式的生產方式。

在我國,自動化控製係統的應用,大部分還局限在原料藥生產的某些局部單元和輔助係統上。雖然目前在國內製藥行業中常見到是一些簡單、獨立和單元化的PID控製或程序控製模式,但它們並不代表是醫藥行業真正希望的理想控製模式。最佳的控製與管理模式,是批控製(Batch Control)和批管理,控製係統,也最好應該是采用批控製結構模式,把模擬量的連續控製和開關量的邏輯控製緊密結合起來,控製軟件應該符合IEC61131-3、IEC-61512/ISA-S88和21 CFR Part 11等國際標準和規範。目前我國製藥生產過程中,很多藥物尤其是中藥的物性內容和質量指標,至今還暫時難以用合適的手段和嚴格的數量標準進行在線檢測,有些生產單元和過程的控製對象特性、檢測方法和控製方案,還有待進一步研究和探索。

5 我國原料藥生產自動化的設計

在當今的工業設計中,CAD/CAM/CAE已經很普遍,應用模擬技術、虛實結合的設計方法,是我國原料藥生產自動化的設計的發展方向,在醫藥生產中,模擬技術與虛擬技術的應用,使原料藥設備方案的規劃設計者和生產者,都能夠獲得多方麵的利益。但是,模擬技術、虛擬技術在原料藥設備的設計,以及製造中的應用,卻還有待於進一步的開發和深入。

1)實現一目了然和適時檢驗的虛擬模型。虛擬設計的空氣壓縮機產品,通過交互的虛擬現實、可視化設計過程,使規劃非常易於理解,提高了規劃設計的質量。同時,在進行規劃設計時,可進行多方案對比,從中選出最佳方案;通過虛擬原型、利用詳細的模塊,可以進行虛擬裝配,適時檢驗,以檢查各零部件尺寸以及可裝配性,及早地發現問題,準確地界定可能出現問題的範圍,及早考慮替代方案,及時修改錯誤,方便安全性能檢測;通過虛擬原型,可以進行虛擬試驗,而不用再去做更多的實物試驗。這樣,既節省了時間,又節約了費用。可見,模擬技術將逐漸成為設備規劃設計的重中之重;

2)虛擬現實的智能設計。事半功倍模擬技術使得工藝流程具有更好的直觀性,可以更方便地進行生產工藝流程分析,因此設計者們在規劃和設計過程中傾向於利用這種“虛擬的現實場景”,和用戶一起進行討論。而且,在這種虛擬的現實世界中,也可以檢測未來設備的性能,對其進行優化改進,以節約日後的設備維護保養和維修時間。虛擬現實的智能設計軟件能使多位設計師同時參與項目的規劃設計,相互交換意見,共同測試設備,尋找維護保養戰略。另外,麵向對象的數據模型和模塊化設計,成為非常有效的整體設計技術,集成規劃設計使之很快適應不同的應用領域。模擬技術、虛擬技術的應用,使設計―調試整個過程更加快速和清晰可讀、項目設計修改快速實現、新設備設計費用明顯地降低,其結果使規劃項目設計速度可提高30%,項目設計費用可降低40%,項目的投資費用可降低30%。

3)多功能模塊化組合結構設計。多功能模塊化組合模塊化設計是協調顧客多樣化需求、實現快速響應並降低產品成本的一種有效方法。M5多功能係統,它結合了醫藥工業最常用的研磨理念,可以在幾分鍾內,轉換成不同功能的研磨機。M5多功能係統由標準組件(包括計量單元、進出料單元、CIP單元、控製單元、機殼結構)和功能單元(螺旋氣流磨、流化床對噴氣流磨、衝擊磨/分級輪組合、超細分級機)組成,通過標準組件和不同的功能單元的組合,可構成不同功能研磨機。例如,標準組件加螺旋氣流磨,即可形成螺旋氣流磨機組合;標準組件加流化床對噴氣流磨,即可形成流化床對噴氣流磨機組合;標準組件加衝擊磨,即可形成超細衝擊磨機組合。可見,多功能模塊化組合結構設計靈活機動,組合快速,並能有效隔離和節省空間;