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生物制药工艺中机械自动化技术的应用研究

​田忠平

​哈尔滨三联药业股份有限公司

摘要: 随着自动化技术的不断发展,如今很多行业的发展都开始对自动化技术进行应用,其中就包括了制药行业,制药行业和人类健康之间息息相关,因此所面临的压力是非常大的。这种压力在中国这种人口庞大的国家来讲是更大的,制药方面不得有一丝一毫的失误。因此加强对每一个生产环节的控制,才能为药品质量提供保障,为百姓提供安全的用药环境,这一问题应当得到制药人的关注。制药行业的自动化、智能化、信息化是生物制药未来的主要发展趋势。下面文章将会针对生物制药工艺重机械自动化的具体应用展开探究。
关键词: 自动化系统;制药企业;应用
DOI:10.12721/ccn.2022.157064
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如今是科学技术高度发展的时期,机械自动化技术被应用在很多生产领域当中,其中就包括了生物制药行业,在生物制药工艺中对机械自动化技术进行应用对于制药行业来讲是一种革命,如何对机械自动化技术进行合理应用以及控制好每一个生产环节是制药行业在发展过程中需要着重思考的问题。基于此文章将会针对生物制药工艺中机械自动化技术的应用做出具体的探究。

一、制药行业信息化建设势在必行

随着社会的不断发展我国生物制药行业得到了较好发展,在生物工程研究的开发和应用中都属于比较活跃的领域,在21世纪中属于非常有发展的产业之一。随着该行业的不断发展其销售增长率已经能够达到21.6%,而且未来每一年的增长速度都会达到20%~25%左右。不过在我国生物制药行业发展的同时却受到了来自于国外生物制品的冲击,由于我国很多制药企业在生产药物时采用了不符合规范的生产方式,对产品质量产生了很大的影响,和国外制药相比缺少优势和竞争力。事实上制药行业的发展同其他行业之间有着很多相似之处,例如生产过程中为保证其稳定、优质、节能、高产、经济而对机械自动化技术进行应用使得生产过程能够得到更好的控制。

二、制药行业特点

生物行业就是关于生物和化学药物的生产行业,在生物制药过程中关系到了两部分分别是原料生产和药物制剂生产,将原料进行加工变成药物制剂方可提供给患者进行使用,从工业类型角度来讲制药行业属于流程工业,生产方式具有批量和连续性的特点,同时其生物、化学、物理变化等过程具有一定的复杂性,而且其操作过程对环境和操作方式均提出了较高的要求,其中对操作环境提出的要求为无菌且温度和湿度都要得到精确控制,对操作方式提出的要求为必须要符合操作要求和规范。配方是制药行业的核心和关键,采用流水线生产方式时要处理好配方、原料混合以及物料平衡等问题,另外在生产过程中药品的批号记录是非常重要的工作,因此要全程记录和跟踪药物生产过程中原材料、中间品、销售成品的相关信息,当有任何问题出现时能够及时查找到问题源头。另外确保整个生产系统均符合GMP、FDA强制性法规要求,使得制药企业得到规范管理,不断优化生产工艺和控制工艺,确保整个生产流程的顺利展开。

三、自动化系统在制药行业中的应用

1、自动化控制系统在化学合成制药中的应用。化学合成制药生产中,由于工艺过程复杂、工艺路线长、防爆等特点,一般采用独立的现场仪表进行简单的监测和控制,关键工艺参数多由操作员手工调节,过程控制受操作人员影响较大,记录的关键工艺参数,按一定的时间周期间隔进行记录,无详细趋势曲线可查。自动化控制系统通过总线形式进行数据采集和控制现场执行器的控制方式,采用监控软件编程,满足复杂工艺的控制过程要求。现场的温度、压力等测量信号通过安全栅接入采集模块,再由转换器与计算机通讯,监控软件浏览信号状态及趋势,控制信号经转换器输入到电磁阀,控制现场气动执行器,实现工艺控制。自动化控制系统对人员设定级别限制,工艺参数由管理人员设定,普通操作人员无权修改工艺参数。采用自动化控制系统后,自动记录的生产过程参数变化状态的趋势曲线,可以远程浏览实时的生产工艺流程图,直观反映生产状况,根据曲线对生产控制情况进行追溯和分析。测量参数超过设定的允许范围时,系统会以文字、声音等多种方式在多个环境进行报警。

2、制药企业仓储管理中的应用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆药品种类越来越多,与此同时制药所需的物料品种也越来越多的。这些物料有不同的特性,不同的存储要求。它们被存储于不同环境的库房内,同时货物处于不断转移的状态。以往库房中各环节的连接主要是靠纸面单据来完成的,这些单据需要靠人来进行手工填写,再逐单进行数据录入操作,工作量非常大,且易引起操作失误。信息技术不断进步,以前采用手工录入,现在可通过无线局域网,借助条码标签及无线条码扫描手持终端,使信息系统的数据输入更加快捷、准确,使库房的业务流程更加流畅。无线条码信息系统减少了纸面单据人工填写的过程,库房操作人员可直接在手持终端上向信息系统发出请求,通过扫描仓库条码信息完成物料接收、转移及发送的物流工作。通过实施无线条码技术,可对药品原材料及成品的库存进行有效的控制,符合国家有关药品物料存储、物料转运相关规定。

3、自动化控制在净化空调系统中的应用

在制药企业中洁净的制药环境是必备条件,在制药环境中会对净化空调系统进行使用,而该系统能否达到空气净化需求和生产要求主要是取决于仪器仪表检测效果和自动化程度。过去在洁净房间时候主要使用的监测方式为周期性监测方式,监测和控制是分开进行的,而在对自动化控制方法进行使用后,在线检测仪表和自控装置联合应有将会逐渐使用后在洁净室中。

洁净室控制要点分为自动化和非自动化两种,对于温度和湿度来讲,非自动化对温度和湿度的监测采用的是温度计和湿度计的监测方式,这种测量方式的缺点为测量精度较低,必须要对手动才能实现对湿度的调节,而自动化监控使用的方法则是通过使用实时远程对管道上的执行器进行控制以达到对温度湿度的调节。

风速、风量、压差:非自动化控制是采用热球式风速计对风量进行监测,微压差表对压差进行监测,然后再通过反复手工调节新风口、回风口或余压阀,控制进风量、排风量,使压差达到规定的要求。自动化控制采用室内在线实时远程传感器和差压变送器,配合网络系统实现实时监控和控制,用差压变送器检测室内压力,通过调节器、执行机构控制回风调节阀,控制新风量。利用电动风阀控制不同房间的送风和回风,以控制各个房间正压值。

互锁:非自动化控制是采用机械装置进行控制,自动化控制主要是采用门禁系统进行控制,主要是通过编程实现门与门之间互锁。

四、结语

综上所述,如今制药生产行业的机械自动化技术的应用促进了生物制药行业的发展,通过对高新技术的应用实现了对传统制药行业的改革,这也是我国制药企业未来的发展趋势,代表着社会的发展和进步。在如今新时代下,作为制药企业应当对自动化技术进行合理化的应用,为人们的健康做出保障。

参考文献

[1] 赵增虎, 刘蔷. 生物制药工艺中机械自动化技术的应用研究[J]. 饮食保健 2021年46期, 1-3页, 2021.

[2] 林福友. 生物制药工艺中机械自动化技术的应用研究[J]. 中国机械, 2020.

[3] 富爱鹏. 生物制药技术在制药工艺中的运用研究[J]. 黑龙江科技信息, 2020, 000(017):53-54.