自动化设备与技术在制药行业中的应用

自动化设备与技术在制药行业中的应用摘要：随着经济的发展和科学技术的进步，自动化设备和技术也得到了极大的发展，与人们生活的联系也越来越紧密，越来越多的自动化设备与技术被应用到各行各业。自动化设备和技术应用于制药中，其通过自动化设施建设，从而节约了药品生产过程中的人工成本，大大提升药品生产过程控制的精度提升产品的质量。论述了自动化设备和技术在医药建设中的应用。关键词：自动化设备；自动化技术；医学建设；应用1刖言随着经济的发展和科技的进步，自动化技术水平日渐提高，自动化设备的应用范围也日趋广泛，将自动化设备与技术应用于药学建设中有利于医药企业水平和工作效率的提升，促进现代药学事业的发展。2医药工业自动化和信息化的重要性生产效率和生产效益是一个企业最关心的事情，对于医药行业来说，"药品〃的质量则最为重要，因为它直接关系到人类的生命安全和健康。药品的质量是医药工业的生命线。也正因为此，“GMP”的观念，在医药行业中早已是深入人心。实际上，为了确保药品整个生命周期各个方面的质量，除了药品的生产过程必须符合GMP或cGMP规范之外，我国对药品的研发、临床、市场流通都有包括GLP，GCP，GSP等一整套严格的质量安全规范，医药工业自动化系统设计也有个GAMP规范问题，而这些规范的本质和目的就是要求能对药品的整个生命周期各个方面的质量因素进行严格的、可追溯跟踪的、可验证的严密监控。对自动化本身而言，它的实质性作用就是能自动排除一切人为的失误和环境条件的干扰，能忠实地实现医药研发、生产和管理人员的意图；使药品从研发、生产，到流通都能够自动和严格地按照既定的最优化工艺条件和质量安全管理规范进行，从而使药品的生产能真正做到高质量、高效率。3医药工业自动化的特点、需求和内容医药工业作为一种流程化的制造加工业，它的自动化内容和方式，与其他行业相比，不但有着许多共性的地方，而且有着许多其特殊的地方。我们知道，制药工业主要分为原料药生产和制剂生产。原料药和制剂又都包括化学制药、生物制药和中药三种类型。其他行业领域所可能涉及到的控制理论、内容和方法策略其实在制药领域内都有用武之地（尤其是化学制药）。医药生产过程（尤其是生物制药和中药），基本上是采用小规模、单元化、批量化和间歇式的生产方式，批控制（（BatchControl）和批管理是其典型的控制和管理模式，控制系统也往往采用模拟量的连续控制与开关量的逻辑控制紧密结合的结构形式。至于药品最后形成的制剂生产，那更是一个极其典型的高度机电一体化的生产流程，有着丰富多彩的自动化内容。目刖，制剂生产大部分是以机电一体化的单机组流水线的形式来实现的，而这些机组流水线的自动化问题的解决和水平的提高大多数还是由国内外产品供应商完成。虽然目前这些单机设备的自动化程度和可靠性都已经很高，但是这些机组之间大多是断离的，大多数的国产的制剂设备还不具备完整的网络通讯功能，制剂生产整个过程的自动化没有得到很好的整合；整个药品从原料、辅料、中间品到最后成品的物流转移大多还是人工的；大部分的医药生产过程还缺乏合适的在线质量监测手段，因此实现医药生产物流的自动化，实现全流程在线质量分析（PAT）也都是医药工业自动化的一项重要内容。4自动化技术在医药工业发展中的作用4.1医药工业的现代化必须提高自动化水平（1）工艺水平的不断更新传统医药工艺多为间歇反应，工艺简单。随着生产改变，规模扩大和医药产品的不断更新，医药工艺向更大型化、多功能化发展，许多单元操作从半连续过程向连续过程改造；此外，随着劳动保护、能源利用、安全和卫生的要求越来越高，及我国很多药品产量达到世界前列，因此，大规模生产（如：青霉素、VC等）必须采用自动控制，才可能在一定规模、复杂的生产装置上实现产品产量和质量的指标要求。（2）多品种多功能装置的崛起及优秀品质很多药厂采用先进装备，例如，同一装置生产不同品种的原料药品，这样，既节省设备，又节约仪表、占地、操作人员等。当更换新的品种时，必须重新设定流量计、温度计的起始值、终点值及正常值、设定调节参数、设定阀门初始位置等，因此，必须采用新型的控制系统及仪表来实现。4.2医药典型的自动化控制（1）间歇反应温度的控制间歇反应中反应罐温度控制是医药合成工业中的关键控制。传统的温控介质，例如，蒸汽、循环水、低温水、冷冻水等直接进入传热面传热，当温度要求超出此范围时，就切换温控介质。在切换时一般采用压缩空气吹走前一温控介质。但不管如何仔细，二种介质相互影响是不可避免的。现在改用单一载热体对反应罐进行换热。根据反应液的温度要求，确定载热体的温度后调节各温控介质进入热交换的流量，达到全自动控温。图1所示系统是一种节能的先进工艺系统。现代设计将过去独立进入的夹套自来水、低温水、蒸汽系统和各自独立排放的工艺系统（见图1（a））更改为循环水系统（见图1（b）），因为它具有节能、环保等先进指标，因而，这种更新的工艺流程必将取代传统的工艺流程。（2）多效蒸馏、多效蒸发的控制为节约能源，大型合成医药项目中比较广泛采用多效蒸馏、多效蒸发的工艺操作单元，为了使这些单元操作稳定运行，必须加强自动化仪表设计。4.3自控设计要适应工艺检测和控制的要求现代化自控设计希望了解工艺包，一个工艺装置的总设计流程如图2所示。当前，对于一个大型或重要项目，为保证生产的安全、产量、质量等，技术提供方的工艺包中包括主要控制方案、控制回路，专利商在工艺包中会根据需要指定或推荐仪表厂商、规格、型号，重点是分析仪，关键阀门、特殊阀门，如设计中调换制造厂，需要技术提供方同意。由于要根据工艺包中在线流量计及阀门数据表、控制阀及安全系统的最低要求具体化，所以，基础设计是一个将专利商工艺包具体工程化的高水平设计。详细设计时，工艺专业要提出工艺9自控条件。施工图按基础设计来做。由于现代科技发展快，新型控制系统和新型仪表的不断出现，所以，对一个现代的自控设计，搞自控的需要了解工艺包，以便配备更合适的仪表及控制系统。5结束语加快自动化药学建设已经成为现代医药管理发展的必然趋势，可以改善医药工作环境，降低相关医药工作人员的劳动强度，促进我国医药事业整体发展水平的提高。参考文献：[1]王斌