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案例精选 | 中药智能制造项目规划设计和技术应用
2020/5/24
摘要:

制药原料管理环节尤其是中药制药和中药饮片企业的原料物流环节是亟待突破和改善的关键。

编者按:本文来自微信公众号 “物流搜索” (ID:WxSoo56)原创文章,转载请注明出处。

项目背景


扬子江药业集团有限公司是中国医药工业百强榜首,传统中药的生产制造是其主要组成部分。为了解决中药走向大工业生产,严控质量,提高效率的要求,昆船公司实施的扬子江药业中药智能制造项目,在保留以往中药制药工艺的基础上,结合国内外加工工艺及设备的关注点,首次从原材料的数字化仓储、原药材洗、润、切、烘到饮片自动化储存等生产制造全过程直达成品自动化配送发货;推进了智能装备、制造执行、资源计划管理等关键技术在中药制造领域的应用,建立以质量管控数据流为基础、以网络互联为支撑的中药制造智能工厂,形成了一套完备的现代化中药智能制造生产整体解决方案。


行业特点


中药制药企业根据GMP规范,各种剂型的规模、产量,需按照宏观原则、生态原则、可持续发展原则、现代化原则进行工厂总体规划布局设计,生产流程中涉及千级或万级工艺控制点,生产控制层采用分布式控制系统(DCS),中药生产全过程在线质量检测系统(PAT),中药生产自动配料、自动投料系统,生产制造执行系统(MES)、数据采集与监视系统(SCADA),高度集成MES与ERP、DCS、SCADA等系统的协同管理。


行业痛点


制药原料管理环节尤其是中药制药和中药饮片企业的原料物流环节是亟待突破和改善的关键。

中药原料包括根、茎、叶、花、果这五大类,其形态、重量、洁净度都有非常大的差异,传统的作业方式基本靠人加半自动化机械设备完成粗放的前处理、转运、仓储等工作,所以物流状态复杂、处理技术难度很大,成为了制药企业的管理瓶颈所在。

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方案架构


昆船物流在扬子江药业项目中,综合运用高端装备设计与制造技术,新一代信息化技术,为药企量身定制打造出了国内规模最大的中药生产物流智能装备与自动化系统,开发出了包括净药材自动仓储、自动称配料、自动投料、自动出渣以及提取设备的自动化控制,实现了跨车间中药材原料的自动化输送和管道化、模块化、数字化药品生产,形成了一套完备的现代化中药饮片从原料处理到提取的整体解决方案,实现传统人工转运方式向流程化自动转运模式的转变,对提升药厂管理水平、提高中药产品质量有着革命性的作用。

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总体设计


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项目建设药材前处理车间、提取车间、口服液车间、颗粒剂车间、固体制剂车间、公用工程车间、动力中心、污水站、高架仓库、物流广场及相关配套公共设施、办公楼等,总建筑面积50万平方米。

设备、软件近千台套,生产流程中设计上万个工艺控制点,是目前现代中药企业中最大、最复杂的机电设备工程,涉及机械设备与传动、自动检测与控制、信息自动识别、信息处理与交换、计算机管理与调度、无线通信等众多高新技术领域,具有很大的技术难度,同时自动化物流系统需要具备很高的运行可靠性和安全性,对项目的建设/运行成本有直接的影响。

扬子江药业中药智能制造项目关键智能部件包含大规模分布式智能电控系统、集成信息识别与处理系统、集群计算机管理与调度系统、智能多车调度和管理系统、可视化监控系统、设备故障智能诊断系统、远程诊断系统,具体通过自主研制和集成的设备、系统的搭建来实现。


 关键技术应用


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1、建立中药生产物流智能装备与自动化系统实现流程化自动转运,填补行业空白。建立国内规模最大的中药生产物流智能装备与自动化系统,包括净药材自动仓储、自动称配料、自动投料、自动出渣以及提取设备的自动化控制,实现了跨车间中药材原料的自动化输送和管道化、模块化、数字化生产,形成了一套完备的现代化中药饮片处理、提取整体解决方案,对提高中药产品质量有革命性的作用。

2、实现信息系统集成,消除信息孤岛,实现企业信息的共享和企业制造流程的贯通。扬子江药业中药智能制造项目引入制造执行系统(MES),通过新一代信息技术,实现SAP、MES、SCADA、PAT、PLM、LIMS、QMS、TIMMS等系统的集成,消除信息孤岛,实现企业内部信息的共享和企业制造流程的贯通。

3、建立中药制药信息化管理体系,实现中药制药全生命周期的信息化管理,保障数据的完整性和可靠性。建立了基于SCADA、SAP和MES的中药制药信息化管理体系,实现了中药品种生产全过程数据实时记录,基于底层数据构建一整套的分析、管理、反馈、决策等信息化系统,实现就地监管向远程监管转化。

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4、建立了中药制药数据挖掘与过程知识管理系统(PKS),实现中药制药过程的反馈优化控制,进一步提高产品质量。建立中药制药数据挖掘与过程知识管理系统(PKS),构建形成基于生产智能制造体系的中药生产管理数据云平台,为指导工艺的合规性调整,实现产品工艺及质量的持续优化,最终实现利用大数据、云计算提升企业智能管理水平与决策科学化水平。


 项目实施效果


系统以扬子江药业制造执行系统为核心,通过工业互联网实现了信息高度集成,为生产、采购、质检、工艺、研发、物流等部门提供信息服务,达到企业核心业务(产、供、销)综合集成,建立现代化的经营管理体系;实现生产效率提高25%,降低运营成本23.5%,产品工艺优化周期缩短32%,中间体不良品率降低22%,单位产值能耗降低11%,显著提高了扬子江药业的中药产品生产制造水平,进一步提高产品质量,形成中药智能制造新模式,建立中药智能制造示范,推动中药行业现代化发展具有革命性的作用。

同时扬子江药业中药智能制造项目相关技术在其他中药品种乃至整个中药行业的推广应用,将提高中药制药企业的生产管理水平,提高生产效率和产品质量,为其他中药制药企业带来显著的经济效益。


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