自动化技术在制药设备中的应用

自动化技术在制药设备中的应用摘要：医药产品是医疗卫生服务的基础保障，药品质量直接影响到人民群众的生命健康，以自动化技术为关键依托的现代化制药设备，不仅可以提高药品生产效率，也能进一步提升制药质量。本文首先分析了自动化技术在制药设备中的应用价值，其次探讨了几种用于制药设备的主要自动化技术，希望能让更多的人认识到自动化技术的重要性，为推进医药生产现代化、智能化发展提供一些启示。关键词：制药设备；医药生产企业；自动化技术；应用研究引言药品研发与生产是整个医药医疗产业链中的重要环节，药品制造速度决定了市场供应时效，药品制造质量关系到患者的人身安全，医药生产企业必须把握好这两个重点，从设备技术更新层面来实现生产效率和生产质量同步。自动化技术与制药设备的有机结合，对传统制药工艺流程进行了改造，能够加快推进制药企业及整个医药行业的可持续发展。制药设备自动化技术的发展传统制药企业的高成本主要是由于劳动力短缺，主要是在药品包装方面。我们希望降低劳动力成本，需要制药企业对其生产设备进行技术改造和优化，用自动技术代替人类的劳动。科技的飞速发展，使干/湿制粒机等自动化装置的数量和种类有所增加，旋转压力机等。在制药企业应用自动化技术的主要意义是：1）降低劳动力成本；2）提高生产效率；（3）更有效地运用资源；（4）提高制药企业的市场竞争力。这些优势刺激了制药公司在激烈的市场竞争中占据主导地位。自动化技术在制药设备中的应用价值自动化技术的主要优势就在于能够实现全面自动、高效地生产作用，与传统制药模式相比，自动化技术在制药设备应用中有以下重要价值。2.1有利于降低人工成本以往医药生产企业在药品生产环节，主要依靠人工或使用半自动机械，尤其是一些中药生产企业讲究古法制药，完全采用人工作业方式，使得药品生产效率低下，产量跟不上市场需求，对临床医疗工作造成一定影响。自动化技术的应用，使得药品制造流程实现了全面自动化，将以往很多依靠人工操作的繁琐步骤交于设备自动完成，仅保留关键技术岗位人员。如此一来，人工用量及生产制造成本得以大幅降低，可以更好地保证制药公司的经济利润。2.2有利于提高生产效率生产效率是产量的重要保证，以往的医药生产企业受人工作业条件的限制，其单位时间内的药品产量较低，经常出现市场断供的现象，造成医疗机构药品短缺，影响医疗效果。自动化制造设备避免了人工作业中的疲倦、懈怠及暂停和中断等问题，机械设备除定期维护保养或故障维修外可以实现连续、高效生产作业，这样时间利用更充分，生产的产品数量更多，可以更好地满足市场需求。2.3有利于保证药品质量药品在生产制造过程中也会由于各种人为操作失误和、技术缺陷及材质问题而导致其药效功能与预期不符，其中认为操作失误的现象在传统制药中比较普遍。生产人员的职业素质水平是造成这一问题的主要原因，表现为要么是由于操作流程不娴熟，质量标准不清晰，要么是因为责任心不强或身体疲倦、精力不集中导致的失误，有些不起眼的小失误甚至会影响到整个批次的药品质量。应用自动化技术的制造设备，采取模块化生产制造方式，通过为自动化设备提前设定工作流程和技术标准，全程依靠设备进行生产，减少生产环节中的人工干预，从而有效降低质量缺陷，提高药品品质。自动化技术在制药设备中的应用3.1变频器控制技术在制药设备中的应用变频器(Variable-frequencyDrive)是用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。实际上，变频器就是一个逆变器，先将三相或单相交流电变为直流电（DC），然后用电子元件对直流电进行开关，变为交流电（AC）。另外，变频器其他功能，如调压、稳压和过载保护等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了广泛应用，制药企业也广泛使用变频控制技术，把普通的三相异步电动机，加装变频器可实现调速功能，从而达到节能降耗和保护机器设备的作用。制药设备中，变频控制技术起着至关重要作用，如制水设备需要水泵不断的供水或者冷却设备需要对生产设备进行循环冷却；制粒机、包衣机、洁净空调系统等设备需要风机进行不断的送风和排风；搅拌机、混合机、粉碎机等需要不停控制转动；生产线能按照生产进度来调整生产线的传输速度。纵所周知，机器电机的启动电流很大，甚至是几倍的额定电流，通过变频器V/F控制，从而实现软启动，不但能有效的使电机正常运行，还能检测到电压波动、电机过载和非正常电流过大等情况，及时发出报警，及时停车，避免生产中的不必要损伤。由于变频器的优势，药企的一些原生产设备或动力设备没有变频控制的，通过变频技术改造，消除原有缺点，满足生产工艺要求外，方便调试，提高生产效率，提高设备使用寿命，且节能降耗，一举多得。3.2PLC控制技术在制药设备中的应用3.2.1PLC控制技术基础我们通常还称PLC为可编程控制器技术，它不仅可以控制模拟的数量，还可以控制开关的数量，这使得工作人员更容易操作。PLC输入口可连接传感器和开关，输出口可连接继电器、接触器等。此外，PLC具有良好的抗干扰功能，因此在医药领域需求量很大.其主要工作原理是通过连接显示器屏幕来实现数据的存储和表达。数据采集时，PLC扫描数据输入系统，输入系统的数据，通过I/O接口存储。在数据处理中，PLC的工作原理主要是扫描存储的数据，然后对其进行分析和操作，通过I/O接口最终转换为数据量。PLC技术结构具有一定的信息存储功能，并在收到客户相关指示和信息时，可根据产品生产过程中的相关环节进行调整。3.2.2PLC系统的优点PLC体积很小，质量也很低，由于它有很多优点，所以在制药企业中得到了广泛的应用。首先，PLC系统既可以控制模拟次数，也可以控制开关次数，使用起来非常方便。事实上，由于PLC输入孔可以连接到不同的开关，输出孔可以连接到继电器、接触器等。其次，通过PLC系统可以实现数据的采集和存储，这些数据可以通过触摸屏显示，便于数据分析和处理，并改进设备的自动化和智能化.第三，使用互联网时，PLC系统可以通过监视实现分散化和集中管理的目标，实现实时控制和监测当地局势。四是PLC系统工作效率高，如果系统安装的程序不能满足生产要求，可以重新编程，方便快捷。3.2.3PLC技术在制药设备中的应用将PLC应用于配料领域的自动控制技术.现阶段，自动技术在我国制药企业中应用最广泛的是PLC技术，在制药公司的发展中起着重要作用。在药学领域，PLC技术可应用于药品制备设备，使药品能够自动获得，处方药和封条，通过在处方系统中提前放置，节省了劳动力，提高了使用效率。在这个阶段，我们最大限度地利用中文智能药机控制系统由个人电脑两部分组成，它用于规划信息系统的管理和控制方法，PLC主要用于执行管理任务。配药系统的设计结合了现代计算机控制技术，一方面提高了配药的准确性，使配药更具活力，有效地提高了其应用的质量和效率，解决了中药专业人员的诸多问题。我国多家制药企业应用PLC技术的经验表明，PLC技术不仅可以提高配料工艺，提高工作效率，但也节省了大量的原材料，同时节省了成本和资源。PLC自动控制技术在制服设备中的实际应用.在现代制药成套设备中，通常采用西门子PLC系列作为控制器，而TP270则是作为与机器交互的接口.该套件中的原始设备有一个送风系统、一个蠕动泵和一个喷雾器控制阀，如，作为简化的机器内部温度直接控制、机器滚筒转速、滚筒压力控制和排气量，服装生产等重要因素，从而实现了设备的全自动化。事实上，PLC系统的控制已经对系统的各个环节都有好处。真空拉丝包装机，引用PLC控制系统，不仅保持包装精度，保证了工作效率，还可以有效地结合传统的步进链系统、模具加热系统、驱动系统、气动系统、真空系统和控制系统，最终折叠包装机具有多种功能，可灵活控制阶梯链的启动和运行，降低速度和停车，以及加热、成型等的精确控制.该系统的应用不仅可以节约生产成本，而且可以提高管理效率，提高生产效率3.3智能仪器的应用集成应用现代控制方法，完成整体设计，建造和准备符合GMP要求的计算机认证文件。将中药生产从传统人工操作模式向数字化、智能化、精确化、管材化、模块化、大大提高了产品质量的同质性，为提高中药行业的技术水平提供了示范和激励。通过工艺验证、目标验证和材料性能实验，帮助企业解决和掌握生产中的技术问题，优化工艺参数和生产设备，提高产品质量.近红外近红外系统在线监控系统的实际生产模型和工业规模的应用，通过对中国药品生产复杂物质的在线检测技术，实现了工业规模的近红外在线监测监测，并与自动控制系统完美结合，提高产品质量，提高产品成本.中国医药行业智能信息质量管理体系，综合生产数据和优化加工，可实现生产计划、生产计划、生产控制等多功能，为了使企业管理层提供可靠的数据支持。根据客户的生产工艺，结合生产和设备的实际情况，对安装方向进行有针对性的设计，独立程序和设备安装。3.4DCS控制系统在医药行业中的应用DCS控制系统是目前精细化工领域的重要生产管理技术，其重点是对生产过程的自动化控制。该技术在制药行业中的应用，可以有效解决手工制作和无联锁的相关问题［5］。在药品生产制造环节，利用DCS控制系统能加强对制药工艺流程的有效监管和优化调节，同时通过对各个工艺环节的分散控制，既可以明确生产目标和技术标准，又可以跟踪防控生产中的安全风险，还可以保证药品产量和质量。DCS控制系统是以智能控制仪表为主，其现场通讯一般使用RS485总线，按照内部通讯协议，可以实现主机上的100%仪表功能操作。诸如及时获取测量数值、给定值，参数设置及调整，手/自动及无扰动模式灵活切换，开关量的输入和输出操作，启/停程序操作等。3.5CNT技术在抗菌素发酵中的应用作为制药流程中必不可少的环节，抗菌素发酵对工艺技术有着非常高的要求，传统工艺的难点在于精准的过程控制。应用CNT技术并参照发酵阶段各类抗生素的生成参数，可以实现对该生产工艺的改进。利用CNT技术可以获得抗菌素发酵过程中的温湿度、压力值，PH、CO2及O2浓度等环境参数和化学数值。相比传统的人工经验判断，CNT技术在抗生素参数数据的获取上也更加地及时和准确，能够为后续的检验和分析工作打好基础。另外，在CNT技术的支持下还能够实现对抗生菌发酵相关参数的精准控制。例如，确保抗生菌在整个发酵环节中温度值始终在0〜0.2°C内浮动；PH值严格维持在0.05左右，发酵液的总质量＜0.8%等。结语结论社会发展非常迅速，医药企业，希望顺应时代潮流，在激烈的市场竞争中占据主导地位，切实提高企业生产质量和水平，为什么要科学合理有效地利用自动化技术，不断发展相关人才，从而提高其应用水平，优化利用自动化技术的优势，降低制药公司的时间和人力资源成本，为了刺激医药工业的发展，从而为国家的社会经济增长作出巨大贡献。参考文献制药设备的自动化应用探究[J].郭晓峰.山东工业技术.2017(11).刍议我国制药设备发展存在的问