時至冬月,湖南天勁制藥有限責任公司新建的數字化車間里,智能計算機控制系統安靜地指揮著設備忙碌有序的生產兩款明星產品。從配液、灌裝到整個全自動后包產線,都滲透著楚天科技智慧工廠整體解決方案的智慧和力量。
配液是中藥制劑的重要環節,起著承前啟后的作用,前端連接中藥提取,后端連接灌裝工藝,對藥品的質量起著決定性作用。湖南天勁制藥數字化配液系統主要由6個3000L配液罐及幾百個智能監控儀表、閥門、控制系統組成,加上與灌裝全自動對接的緩沖輸送系統, 楚天科技智能中藥技術產品線提供了從工藝設計、設備制造、儀表自控、系統集成的整體解決方案。
按照數字化車間的建設思路,以GMP為指導,先進的PLC控制系統和上位SCADA系統組建成數字化生產大腦,通過智能儀表、物聯通訊、計算機技術等實現全生產過程的數據采集、自動控制、報警管理、安全連鎖、批次管理、人員管理、電子記錄電子簽名、批次報表等功能。
配液系統與藥液直接接觸,所以對其設備、工藝、生產操作都有嚴格的要求,傳統生產大多是人工進行操作或者半自動化生產,人為干擾和污染都很難得到控制,數字化控制系統根據預制的配方自動添加藥液和輔料;智能儀表實時監測添加量;計算機順控程序根據工藝流程自動完成蒸汽加熱攪拌,溫度可通過PID閉環控制精準控制在+-1℃內,配制完成后,系統通過總線通訊發送灌裝請求到灌裝生產線進行聯動,實現與后端工藝的無縫對接。數字化控制系統帶來新的高效生產模式,為安全、綠色生產提供保障,為智能制造建立大批量數據采集平臺。
系統特點
1、控制系統:廠區建模、模塊化集成
IMPERIAL HOUSEHOLD CHOICE
整個配液系統設計按照系統功能模塊化布局,根據廠區、設備架構在計算機系統內進行虛擬模型搭建,可劃分不同功能的系統空間,如控溫單元、控制柜單元、操控單元、罐體單元、灌裝單元等。模塊化設計系統,使整個物理產線在系統內清晰映射,操作人員一目了然,同時,方便日后設備的調試與維護。模塊化系統還保證了程序控制的功能化、合理化,保障整個配液系統良好運行。
2、配液:全自動配制、與灌裝生產線無縫聯動
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通過數字化系統實現了配液全生產過程的自動化控制以及數據實時監控與記錄。系統通過邏輯編程,設定自控程序,實現一鍵啟動配液、灌裝、CIP清洗全生產過程。
配液系統還可與灌裝線生產聯動,通過以太網實現啟動信號、批次信號的對接。配液系統可自動根據既定生產線發送批次信號給灌裝線,便能鎖定到對應灌裝機,灌裝系統反饋灌裝信號給配液系統,配液系統及時關液與補液,實現自動配液與灌裝,批次數據統一管理。
3、 灌裝:靈活匹配、高效生產
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一個配液罐可以同時配備出液進入兩個緩沖罐,進而可同時生產兩條灌裝線,這樣既可以提高配液罐出液速率,節省時間,同時也可以提高灌裝效率,實現靈活匹配、高效柔性生產。在灌裝過程中,緩沖罐可實現通過分液排空閥對灌裝線自動排空,進而實現緩沖罐可自動出液到灌裝機。
在一個配液罐出液灌裝的同時,另一配液罐可同期開始進行配液工藝,兩套工藝互不影響,提高生產效率。
4、 CIP清洗:一鍵式全自動工藝化清洗
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對于CIP清洗工藝,系統設定好清洗相關參數便可以一鍵啟動整套系統的CIP清洗,清洗過程包括預沖洗、堿洗、熱水洗、純化水洗,四套清洗工藝全方位無死角清洗到位,自動管路清洗,自動過濾器殼清洗,罐體自動清洗。
5、 配方:可編輯的配方程序,任意切換配方
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配液系統涉及到不同的配方控制,在程序設計上配方程序可以隨時進行編輯與升級,上位機可以實現一鍵任意切換配方來控制,方便客戶根據不同需求來進行配液,同時也可進行新產品的開發與拓展。
6、安全連鎖:實現設備安全連鎖、工藝安全連鎖
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整套系統實現全自動化控制,其安全生產的思路也貫徹到自控系統的每個層面,通過連鎖邏輯實現人員的安全防護、設備的安全連鎖。
配液罐通過溫度、壓力監控點與蒸汽、排空的閥門進行連鎖,一旦連鎖條件觸發,程序將自動啟動連鎖保護機制,始終保障罐內處于安全溫度壓力范圍內。
物料泵通過前后端壓力監控以及罐內物料液位監控來進行連鎖保護,防止泵在無物料或者過濾器堵塞的情況下進行空轉,從而保障物料泵異常工況下自動停止運行。
自控程序設置工藝連鎖,在前段工序沒有完成的情況下,禁止運行下段工序,避免因操作失誤,導致配液過程與生產工藝不符。
7、數字化監控:遠程操作、數據監控與數據記錄
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整個配液系統的控制基于分散控制、集中監管的理念,產線的所有數據都集中采集至中央控制室的服務器上,操作人員通過操作站人機界面進行遠程監控和操作。實現工藝狀態顯示、數據監控、數據記錄于一體,實時數據監控,實現報警通知、預警管理和操作指導;實時的數據記錄,計算機系統運行機制、數據記錄遵從FDA對電子簽名、電子記錄的嚴格要求,可對整個生產過程的狀況進行記錄,為大數據智慧生產建立數據依據。