自動(dòng)化設(shè)備與技術(shù)在制藥行業(yè)中的應(yīng)用

自動(dòng)化設(shè)備與技術(shù)在制藥行業(yè)中的應(yīng)用摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，自動(dòng)化設(shè)備和技術(shù)也得到了極大的發(fā)展，與人們生活的聯(lián)系也越來越緊密，越來越多的自動(dòng)化設(shè)備與技術(shù)被應(yīng)用到各行各業(yè)。自動(dòng)化設(shè)備和技術(shù)應(yīng)用于制藥中，其通過自動(dòng)化設(shè)施建設(shè)，從而節(jié)約了藥品生產(chǎn)過程中的人工成本，大大提升藥品生產(chǎn)過程控制的精度提升產(chǎn)品的質(zhì)量。論述了自動(dòng)化設(shè)備和技術(shù)在醫(yī)藥建設(shè)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：自動(dòng)化設(shè)備；自動(dòng)化技術(shù)；醫(yī)學(xué)建設(shè)；應(yīng)用1刖言隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，自動(dòng)化技術(shù)水平日漸提高，自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用范圍也日趨廣泛，將自動(dòng)化設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用于藥學(xué)建設(shè)中有利于醫(yī)藥企業(yè)水平和工作效率的提升，促進(jìn)現(xiàn)代藥學(xué)事業(yè)的發(fā)展。2醫(yī)藥工業(yè)自動(dòng)化和信息化的重要性生產(chǎn)效率和生產(chǎn)效益是一個(gè)企業(yè)最關(guān)心的事情，對(duì)于醫(yī)藥行業(yè)來說，"藥品〃的質(zhì)量則最為重要，因?yàn)樗苯雨P(guān)系到人類的生命安全和健康。藥品的質(zhì)量是醫(yī)藥工業(yè)的生命線。也正因?yàn)榇耍癎MP”的觀念，在醫(yī)藥行業(yè)中早已是深入人心。實(shí)際上，為了確保藥品整個(gè)生命周期各個(gè)方面的質(zhì)量，除了藥品的生產(chǎn)過程必須符合GMP或cGMP規(guī)范之外，我國(guó)對(duì)藥品的研發(fā)、臨床、市場(chǎng)流通都有包括GLP，GCP，GSP等一整套嚴(yán)格的質(zhì)量安全規(guī)范，醫(yī)藥工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)也有個(gè)GAMP規(guī)范問題，而這些規(guī)范的本質(zhì)和目的就是要求能對(duì)藥品的整個(gè)生命周期各個(gè)方面的質(zhì)量因素進(jìn)行嚴(yán)格的、可追溯跟蹤的、可驗(yàn)證的嚴(yán)密監(jiān)控。對(duì)自動(dòng)化本身而言，它的實(shí)質(zhì)性作用就是能自動(dòng)排除一切人為的失誤和環(huán)境條件的干擾，能忠實(shí)地實(shí)現(xiàn)醫(yī)藥研發(fā)、生產(chǎn)和管理人員的意圖；使藥品從研發(fā)、生產(chǎn)，到流通都能夠自動(dòng)和嚴(yán)格地按照既定的最優(yōu)化工藝條件和質(zhì)量安全管理規(guī)范進(jìn)行，從而使藥品的生產(chǎn)能真正做到高質(zhì)量、高效率。3醫(yī)藥工業(yè)自動(dòng)化的特點(diǎn)、需求和內(nèi)容醫(yī)藥工業(yè)作為一種流程化的制造加工業(yè)，它的自動(dòng)化內(nèi)容和方式，與其他行業(yè)相比，不但有著許多共性的地方，而且有著許多其特殊的地方。我們知道，制藥工業(yè)主要分為原料藥生產(chǎn)和制劑生產(chǎn)。原料藥和制劑又都包括化學(xué)制藥、生物制藥和中藥三種類型。其他行業(yè)領(lǐng)域所可能涉及到的控制理論、內(nèi)容和方法策略其實(shí)在制藥領(lǐng)域內(nèi)都有用武之地（尤其是化學(xué)制藥）。醫(yī)藥生產(chǎn)過程（尤其是生物制藥和中藥），基本上是采用小規(guī)模、單元化、批量化和間歇式的生產(chǎn)方式，批控制（（BatchControl）和批管理是其典型的控制和管理模式，控制系統(tǒng)也往往采用模擬量的連續(xù)控制與開關(guān)量的邏輯控制緊密結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式。至于藥品最后形成的制劑生產(chǎn)，那更是一個(gè)極其典型的高度機(jī)電一體化的生產(chǎn)流程，有著豐富多彩的自動(dòng)化內(nèi)容。目刖，制劑生產(chǎn)大部分是以機(jī)電一體化的單機(jī)組流水線的形式來實(shí)現(xiàn)的，而這些機(jī)組流水線的自動(dòng)化問題的解決和水平的提高大多數(shù)還是由國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品供應(yīng)商完成。雖然目前這些單機(jī)設(shè)備的自動(dòng)化程度和可靠性都已經(jīng)很高，但是這些機(jī)組之間大多是斷離的，大多數(shù)的國(guó)產(chǎn)的制劑設(shè)備還不具備完整的網(wǎng)絡(luò)通訊功能，制劑生產(chǎn)整個(gè)過程的自動(dòng)化沒有得到很好的整合；整個(gè)藥品從原料、輔料、中間品到最后成品的物流轉(zhuǎn)移大多還是人工的；大部分的醫(yī)藥生產(chǎn)過程還缺乏合適的在線質(zhì)量監(jiān)測(cè)手段，因此實(shí)現(xiàn)醫(yī)藥生產(chǎn)物流的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)全流程在線質(zhì)量分析（PAT）也都是醫(yī)藥工業(yè)自動(dòng)化的一項(xiàng)重要內(nèi)容。4自動(dòng)化技術(shù)在醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展中的作用4.1醫(yī)藥工業(yè)的現(xiàn)代化必須提高自動(dòng)化水平（1）工藝水平的不斷更新傳統(tǒng)醫(yī)藥工藝多為間歇反應(yīng)，工藝簡(jiǎn)單。隨著生產(chǎn)改變，規(guī)模擴(kuò)大和醫(yī)藥產(chǎn)品的不斷更新，醫(yī)藥工藝向更大型化、多功能化發(fā)展，許多單元操作從半連續(xù)過程向連續(xù)過程改造；此外，隨著勞動(dòng)保護(hù)、能源利用、安全和衛(wèi)生的要求越來越高，及我國(guó)很多藥品產(chǎn)量達(dá)到世界前列，因此，大規(guī)模生產(chǎn)（如：青霉素、VC等）必須采用自動(dòng)控制，才可能在一定規(guī)模、復(fù)雜的生產(chǎn)裝置上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的指標(biāo)要求。（2）多品種多功能裝置的崛起及優(yōu)秀品質(zhì)很多藥廠采用先進(jìn)裝備，例如，同一裝置生產(chǎn)不同品種的原料藥品，這樣，既節(jié)省設(shè)備，又節(jié)約儀表、占地、操作人員等。當(dāng)更換新的品種時(shí)，必須重新設(shè)定流量計(jì)、溫度計(jì)的起始值、終點(diǎn)值及正常值、設(shè)定調(diào)節(jié)參數(shù)、設(shè)定閥門初始位置等，因此，必須采用新型的控制系統(tǒng)及儀表來實(shí)現(xiàn)。4.2醫(yī)藥典型的自動(dòng)化控制（1）間歇反應(yīng)溫度的控制間歇反應(yīng)中反應(yīng)罐溫度控制是醫(yī)藥合成工業(yè)中的關(guān)鍵控制。傳統(tǒng)的溫控介質(zhì)，例如，蒸汽、循環(huán)水、低溫水、冷凍水等直接進(jìn)入傳熱面?zhèn)鳠幔?dāng)溫度要求超出此范圍時(shí)，就切換溫控介質(zhì)。在切換時(shí)一般采用壓縮空氣吹走前一溫控介質(zhì)。但不管如何仔細(xì)，二種介質(zhì)相互影響是不可避免的?，F(xiàn)在改用單一載熱體對(duì)反應(yīng)罐進(jìn)行換熱。根據(jù)反應(yīng)液的溫度要求，確定載熱體的溫度后調(diào)節(jié)各溫控介質(zhì)進(jìn)入熱交換的流量，達(dá)到全自動(dòng)控溫。圖1所示系統(tǒng)是一種節(jié)能的先進(jìn)工藝系統(tǒng)。現(xiàn)代設(shè)計(jì)將過去獨(dú)立進(jìn)入的夾套自來水、低溫水、蒸汽系統(tǒng)和各自獨(dú)立排放的工藝系統(tǒng)（見圖1（a））更改為循環(huán)水系統(tǒng)（見圖1（b）），因?yàn)樗哂泄?jié)能、環(huán)保等先進(jìn)指標(biāo)，因而，這種更新的工藝流程必將取代傳統(tǒng)的工藝流程。（2）多效蒸餾、多效蒸發(fā)的控制為節(jié)約能源，大型合成醫(yī)藥項(xiàng)目中比較廣泛采用多效蒸餾、多效蒸發(fā)的工藝操作單元，為了使這些單元操作穩(wěn)定運(yùn)行，必須加強(qiáng)自動(dòng)化儀表設(shè)計(jì)。4.3自控設(shè)計(jì)要適應(yīng)工藝檢測(cè)和控制的要求現(xiàn)代化自控設(shè)計(jì)希望了解工藝包，一個(gè)工藝裝置的總設(shè)計(jì)流程如圖2所示。當(dāng)前，對(duì)于一個(gè)大型或重要項(xiàng)目，為保證生產(chǎn)的安全、產(chǎn)量、質(zhì)量等，技術(shù)提供方的工藝包中包括主要控制方案、控制回路，專利商在工藝包中會(huì)根據(jù)需要指定或推薦儀表廠商、規(guī)格、型號(hào)，重點(diǎn)是分析儀，關(guān)鍵閥門、特殊閥門，如設(shè)計(jì)中調(diào)換制造廠，需要技術(shù)提供方同意。由于要根據(jù)工藝包中在線流量計(jì)及閥門數(shù)據(jù)表、控制閥及安全系統(tǒng)的最低要求具體化，所以，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是一個(gè)將專利商工藝包具體工程化的高水平設(shè)計(jì)。詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)，工藝專業(yè)要提出工藝9自控條件。施工圖按基礎(chǔ)設(shè)計(jì)來做。由于現(xiàn)代科技發(fā)展快，新型控制系統(tǒng)和新型儀表的不斷出現(xiàn)，所以，對(duì)一個(gè)現(xiàn)代的自控設(shè)計(jì)，搞自控的需要了解工藝包，以便配備更合適的儀表及控制系統(tǒng)。5結(jié)束語(yǔ)加快自動(dòng)化藥學(xué)建設(shè)已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)藥管理發(fā)展的必然趨勢(shì)，可以改善醫(yī)藥工作環(huán)境，降低相關(guān)醫(yī)藥工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)我國(guó)醫(yī)藥事業(yè)整體發(fā)展水平的提高。參考文獻(xiàn)：[1]王斌