1. Panoramica del progetto
Con la continua espansione della scala aziendale e della diversificazione dei prodotti, è sempre più importante migliorare le operazioni e il controllo dei processi, sfruttare appieno il potenziale della tecnologia e della gestione, creare migliori vantaggi economici e realizzare l’automazione e la scientificizzazione della gestione e del processo decisionale. L'integrazione della tecnologia dell'automazione e dell'applicazione della tecnologia dell'informazione è una necessità urgente per lo sviluppo delle aziende farmaceutiche.
Questo progetto si concentra sulle principali apparecchiature industriali o processi industriali nel processo biochimico, come serbatoi di fermentazione, reattori, serbatoi di estrazione, evaporatori, ecc., per riassumere, perfezionare e valutare misurazioni soft, controllo di processo, ottimizzazione di processo, integrazione di sistema e ingegneria applicazioni. Infine, formare una serie completa di sistemi di controllo speciali per i processi biochimici e implementarli per categoria e unità per ottenere migliori vantaggi economici per le apparecchiature dell'unità; quindi, costruire un sistema di pianificazione della produzione e di gestione della produzione per realizzare la gestione delle prescrizioni, la pianificazione della produzione in lotti, la gestione della linea di produzione, il monitoraggio dei lotti e la gestione della sicurezza, ottimizzare il processo di produzione di una singola varietà e ottenere ulteriormente il coordinamento multi-varietà per ottenere un risultato economico complessivo benefici. Infine, è stato istituito un sistema di gestione delle informazioni a livello di stabilimento per ottenere un'automazione completa.
2. Principali funzioni e indicatori tecnici
1) Un set completo di sistemi di controllo dedicati per il processo di fermentazione biologica. Incluso 1) sistema di misurazione dei parametri del processo di fermentazione biologica: temperatura del serbatoio di fermentazione T, pressione del serbatoio di fermentazione P, volume del liquido di fermentazione V, flusso d'aria FA, temperature di ingresso e uscita dell'acqua di raffreddamento T1 e T2, velocità del motore di agitazione RPM, corrente del motore di agitazione I, schiuma altezza Parametri fisici del processo di fermentazione come H; parametri chimici del processo di fermentazione come valore pH e concentrazione di ossigeno disciolto Do; parametri del metabolismo respiratorio della biomassa, concentrazione della biomassa, concentrazione dei metaboliti, concentrazione del substrato e tasso di crescita biologico specifico, tasso di consumo del substrato e formazione del prodotto Parametri biologici del processo di fermentazione come la velocità. 2) Sistema di controllo convenzionale per il processo di fermentazione biologica: controllo antischiuma, controllo della temperatura del serbatoio, controllo della pressione del serbatoio, controllo del pH, controllo dell'ossigeno disciolto, controllo dell'alimentazione, ecc. 3) Modellazione del processo di fermentazione biologica, controllo avanzato e ottimizzazione: controllo della curva di ottimizzazione del pH e temperatura di reazione, strategia di ottimizzazione del processo di aggiunta del terreno di coltura, strategia di ottimizzazione del processo di trasferimento, ecc.
2) Un set completo di sistemi di controllo dedicati per il processo di reazione di sintesi. Un sistema di controllo intermittente che integra la gestione della produzione intermittente e il controllo del processo produttivo intermittente con l'obiettivo di ottimizzare gli indicatori economici complessivi del processo produttivo intermittente. Oltre a tutte le funzioni del sistema di controllo intermittente del programma, dispone anche di funzioni come l'elaborazione delle ricette, l'ottimizzazione del processo, il controllo statistico del processo online o offline, la gestione della produzione in lotti, la pianificazione e la programmazione e la gestione dell'energia.
3) Una serie completa di sistemi di controllo speciali per il processo di estrazione della medicina tradizionale cinese: Il moderno processo di preparazione della medicina tradizionale cinese comprende: materiali medicinali -> lavaggio con acqua -> asciugatura -> triturazione -> estrazione dell'acqua tre volte -> filtrazione - > adsorbimento della resina -> lavaggio con acqua -> eluizione -> Concentrazione a pressione ridotta->Precipitazione di alcol->Filtrazione->Concentrazione a pressione ridotta->Essiccazione a bassa temperatura o essiccazione a spruzzo->Prodotto finito; il processo di estrazione e produzione della medicina tradizionale cinese si basa sulle specifiche GMP e sul processo di produzione di una certa quantità di prodotti secondo una determinata formula. Tipico processo di produzione intermittente. Le sue caratteristiche principali sono: lotti piccoli e molteplici varietà, caratterizzate da: discontinuità del flusso di materiale, instabilità dei materiali e delle attrezzature, incertezza dei prodotti e dei loro processi, pianificazione dinamica e allocazione delle risorse delle attrezzature. Compreso il controllo della sequenza del processo di estrazione della medicina tradizionale cinese, il controllo discreto, il controllo normativo, l'elaborazione delle formule, la gestione delle apparecchiature, le funzioni di pianificazione e monitoraggio della produzione, l'ottimizzazione delle operazioni, ecc.
4) Sistema di esecuzione della produzione MES: basato sul sistema di controllo del processo e sulla piattaforma informativa integrata dell'azienda farmaceutica basata sul sistema di gestione dei dati non strutturati, viene costruito un sistema di pianificazione e gestione della produzione per realizzare la gestione delle prescrizioni, la pianificazione della produzione in lotti, la gestione della linea di produzione, e tracciabilità dei lotti. e gestione della sicurezza, ecc., per ottimizzare il processo di produzione di una singola varietà e ottenere ulteriormente il coordinamento multi-varietà per ottenere i migliori vantaggi economici complessivi.
5) Sistema di gestione delle risorse aziendali ERP: stabilire un sistema di rete di informazioni a livello di fabbrica per realizzare lo scambio di informazioni dai sensori alle sale conferenze, individuare i dati di qualsiasi oggetto da un oggetto all'altro attraverso la rete e integrare la fabbrica in un sistema unificato dal processo rilevamento dei parametri nel sistema informativo aziendale Complessivamente; realizzare un'automazione completa delle imprese, tra cui: sistema di automazione degli uffici, sistema di gestione delle formule, sistema di gestione delle risorse umane, sistema di gestione generale del dipartimento, sistema di gestione delle vendite, sistema di gestione degli appalti, sistema di gestione dell'inventario, sistema di progettazione dei modelli, sistema di gestione del sistema, sistema di gestione della sicurezza, pianificazione generale della produzione, pianificazione approssimativa della capacità, pianificazione del fabbisogno di materiali, pianificazione della capacità fine, controllo delle operazioni di produzione, gestione delle filiali e sistema applicativo di integrazione dei dati del sistema di controllo dei processi.
3. Innovazione tecnologica
1) Utilizzare tecnologie avanzate di controllo, modellazione delle apparecchiature e ottimizzazione dei processi per realizzare una serie completa di sistemi di controllo dedicati per il processo di fermentazione biologica, una serie completa di sistemi di controllo dedicati per il processo di reazione di sintesi e una serie completa di sistemi di controllo dedicati per il processo di estrazione della medicina tradizionale cinese;
2) Fornire una libreria di algoritmi per l'industria dell'ingegneria di controllo dell'industria farmaceutica personalizzabile e scalabile e perfezionare continuamente la conoscenza degli esperti e l'esperienza ingegneristica attraverso istituti di progettazione, produttori di apparecchiature, società di ingegneria e utenti del settore per arricchire continuamente la base di conoscenze professionali dell'automazione del settore, con conoscenze di dominio come il corpo principale, supportato da una piattaforma architettonica con risorse riutilizzabili e sistemi riconfigurabili e basato su specifiche di modellazione unificate, attraverso meccanismi di ereditarietà, derivazione, riutilizzo e ricostruzione, l'efficienza della progettazione ingegneristica e dello sviluppo della programmazione può essere significativamente migliorata;
3) Sviluppare e implementare una varietà di moduli hardware di driver di rete, utilizzare interfacce client e server OPC aperte e standardizzate e utilizzare una tecnologia di gestione di rete trasparente per ottenere la comunicazione dei dati con dispositivi di terze parti, creare un database in tempo reale di oggetti di ingegneria distribuiti, e realizzare dati di sistema e dispositivi esterni La coerenza globale e l'interfaccia unificata dei dati soddisfano i requisiti di integrazione delle informazioni e di apertura dell'interfaccia dei dati industriali multi-tempo reale, multi-semantica, multi-temporale e multi-scala; sulla base del database in tempo reale vengono realizzate l'interconnessione di rete e le apparecchiature intelligenti delle unità delle imprese farmaceutiche. Interfaccia dati.
4. Campi di applicazione ed effetti d'uso
Un'azienda farmaceutica utilizza il sistema di controllo distribuito UW500 e la sua piattaforma software applicativa di ingegneria di controllo UWinTech per ottenere un'automazione completa. Innanzitutto, il controllo del processo viene effettuato per categoria e unità: rilevamento completo dei parametri e controllo stabile di importanti unità di produzione come serbatoi di fermentazione e reattori e creazione di un sistema di controllo dell'unità per massimizzare l'efficacia di ciascuna attrezzatura di processo; compresi laboratori di fermentazione, laboratori di sintesi e centrali termoelettriche, trasformazione dell'automazione, centro di ricerca scientifica, tre trattamenti dei rifiuti, ecc.; quindi, costruire un sistema di pianificazione della produzione e di gestione della produzione per realizzare la gestione delle prescrizioni, la pianificazione della produzione in lotti, la gestione della linea di produzione, il monitoraggio dei lotti e la gestione della sicurezza, ecc., ottimizzare il processo di produzione di una singola varietà e ottenere ulteriormente il coordinamento multi-varietà; infine, realizzare un'automazione completa a livello aziendale. Dopo l'implementazione del sistema di automazione completo, il livello di produzione di fermentazione e post-estrazione è stato notevolmente migliorato; il tasso di contaminazione batterica è stato ulteriormente ridotto; anche il consumo delle materie prime principali e ausiliarie è stato ridotto, il costo complessivo dei prodotti è diminuito di oltre il 10% all'anno e il costo di approvvigionamento delle materie prime è diminuito di oltre il 6% all'anno. Il reddito delle vendite aumenta di oltre il 20% ogni anno; i benefici economici sono notevoli.
