制药工程设计专家讲座

第二十一章制药工程设计制药工程设计专家讲座第1页21.1.1制药工程设计基本要求

制药工程设计是对化学原料药、生物药、中药、制剂药和药用包装材料生产厂或生产车间依据各类产品特点进行合理工程设计。尽管各类产品工程设计细则不尽相同，但均遵照以下基本要求：①严格执行国家相关规范和要求以及国家食品药品监督管理局《药品生产质量管理规范》(GMP)各项规范和要求，使制药生产在环境、厂房设施、设备、工艺布局等方面符合GMP要求。②选择最合理工艺路线。即要求最经济地使用资金、原辅材料、动力资源、公用工程和人力，为此，必须对工艺流程和控制参数进行优化工作。③设备选型宜选取先进、成熟、自动化程度较高设备，关键工艺设备应充分考查、验证。制药工程设计专家讲座第2页21.1.2、洁净室分类和作用原理

④环境保护、消防、职业安全卫生、节能设计与制药工程设计同时，严格执行国家及地方颁布法规、法令。⑤对工程实施统一规划标准，为合理使用工程用地，并结合医药生产特点，尽可能采取联片生产厂房一次设计，一期或分期建设。⑥公用工程配套和辅助设施配置均以满足项目工程生产需要为标准，并考虑与预留设施及发展规划衔接。⑦为方便对生产车间进行成本核实和生产管理，各车间水、电、汽、冷量应单独计算。仓库、公用工程设施、备料以及人员生活用室(更衣室)统一设置，按集中管理模式考虑。制药工程设计专家讲座第3页21.1.2、洁净室分类和作用原理

总之，制药工程设计是一项政策性、技术性很强工作，其目标是要确保所建药厂(或车间)符合GMP规范及其它技术法规，技术上可行，经济上合理，运行时安全有效，易于操作。制药工程设计专家讲座第4页21.1.2制药工程设计工作程序

制药工程设计普通可分为三个主要阶段:设计前期工作(包含项目建设书、厂址选择汇报、预可行性研究汇报和可行性研究汇报)、初步设计、施工图设计。设计工作基本程序见图21-1。设计完成后，设计人员对项目建设进行施工技术交底，还要深入现场指导施工，配合处理施工中存在设计问题，并参加设备安装、调试、试车和完工验收，直至项目运行。制药工程设计专家讲座第5页21.1.2制药工程设计工作程序图21-1设计工作基本程序制药工程设计专家讲座第6页21.2.1项目提议书项目提议书普通包含：1、项目概况（1）项目名称、项目由来及背景。（2）项日承接单位和项目投资者相关情况。即：生产经营内容、生产经营规模、产品销售情况、年上缴税额、自有资金数额、债权债务情况等。兴办外商投资项目要简述：①合营各方概况：合营各方名称、法定地址、法定代表国籍及姓名、资金实力、技术力量等。②合营方式(注明合资、合作、独资)。③合营年限。④经营范围。⑤产品销售方向(内销或出口百分比)。（3）简述项目建设必要性和依据。技术引进项目，要简述技术引进内容(关键设备或技术专利)、拟引进技术设备水平及其国别和厂商。制药工程设计专家讲座第7页21.2.1项目提议书2、市场初步预测（1）产品国内、外市场供需情况现实状况和近期、远期需要量及主要消费去向初步预测。（2）国内、外相同或可替换产品近几年已经有和在建生产能力、产量情况及改变趋势初步预测。（3）近几年产品进出口情况。（4）产品销售初步预测，竞争能力和进入国际市场前景初步预计。（5）国内、外产品价格现实状况及销售价格初步预测。制药工程设计专家讲座第8页21.2.1项目提议书3、项目建设初步选址及建设条件（1）项目建设拟选地址地理位置、占地范围、占用土地类别(国有、集体全部)和数量、拟占土地现实状况及现有使用者基本情况。假如不指定建设地点，要提出对占地基本要求。（2）项目建设条件。简述能源供给条件、主要原材料供给条件、交通运输条件、市政公用设施配套条件及实现上述条件初步构想。需进行地上建筑物拆迁项目，要提出拆迁安置初步方案。

制药工程设计专家讲座第9页21.2.1项目提议书4、项目建设规模、建设内容（1）主要产品名称和质量规格；（2）拟采取工艺介绍、优缺点及技术起源；（3）主要设备选择研究；（4）合理经济规模以及到达合理经济规模可能性；（5）生产规模；（6）主要原材料需要量及起源；（7）总建筑面积及主要单项工程建筑面积。制药工程设计专家讲座第10页21.2.1项目提议书5、环境影响（1）初步预测拟建项目对环境影响，指出污染物种类、有害成份、排放量及排放浓度。（2）提出保护环境治理“三废”方法。6、投资投资估算及资金起源（1）项目总投资额。技术引进项目要说明进口技术设备使用外汇数额，建设费用和购置国内设备所需人民币数额；外商投资企业要说明总投资额、注册资本数额、合营各方投入注册资本百分比、出资方式及利润分配方式。（2）资金起源。利用银行贷款项日要将建设期间贷款利息计入总投资内。利用外资项目要说明外汇平衡方式和外汇偿还方法。7、项目进度初步构想。8、经济效益和社会效益初步估算。9、结论。制药工程设计专家讲座第11页21.2.1项目提议书10、附件（1）建设项目拟选位置地形图，标明项目建设占地范围和占地范围内及附近地域地上建筑物现实状况。在自有地皮上建设，要附市规划部门对项目建设初步选址意见(规划关键点或其它文件)。（2）外商投资项目要附以下材料：①会计师事务所出具外商资信证实材料。②合营各方营业执照(复印件)。③合营各方签署合营意向书(境内单位要有上级主管部门意见)。（3）两个或两个以上境内单位合建项目要附以下材料：①合建各方签署意向书(要有上级主管部门意见)。②合建各方营业执照(复印件)。（4）其它附件材料。制药工程设计专家讲座第12页21.2.2可行性研究汇报可行性研究内容包括面广，普通说来，可行性研究汇报主要包含以下内容。1、项目概况（1）项目名称及项目内容梗概。（2）项目承接单位和项目投资者。兴办外商投资项目要简述：①合营各方概况：合营各方名称、法定地址、法定代表国籍及姓名、资金实力、技术力量等。②合营方式(注明合资、合作、独资)。③合营年限。④经营范围。制药工程设计专家讲座第13页21.2.2可行性研究汇报2、项目建设必要性3、市场预测①产品现实状况及产品用途。②国内、外相同或同类产品近几年生产能力、产量情况和改变趋势。③产品进出口情况。④国内、外近期、远期需要量预测。⑤产品销售预测、竞争能力和进入国际市场前景。⑥国内外产品价格现实状况。⑦产品价格稳定性及改变趋势预测。⑧产品价格确定标准和意见。制药工程设计专家讲座第14页21.2.2可行性研究汇报4、项目建设选址及建设条件论证（1）项目建设选址地理位置、占地范围、占用土地类别和数量。（2）建设条件论证①地形、工程地质、水文、气象条件论证。②供水条件论证。测算供水量，提出供水起源。③能源供给条件论证。测算各种能源消耗量，提出各种能源供给起源。④主要原材料条件论证。测算主要原材料消耗量及供给起源。⑤交通运输条件论证。测算主要能源、原材料和产品运输量，提出处理方案。⑥拆迁安置方案。制药工程设计专家讲座第15页21.2.2可行性研究汇报5、项目规划方案、建设规模和建设内容（1）从国家产业政策、行业发展规划、技术政策、产品结构和国家清洁生产要求出发，结合市场预测情况，进行产品方案比较和选择。（2）扼要说明项目产品名称、规格、生产规模及其确定标准。（3）总建设面积，建筑内容。分述各个单项工程名称及建设面积。（4）项目标总平面布置说明。（5）工艺技术方案叙述国内、外工艺技术概况，依据原材料供给情况，进行工艺技术方案比较和选择，绘制工艺流程图。进行车间物料平衡和热量平衡计算。定出车间消耗定额，并与国内、外先进水平比较。（6）进行自控方案和主要设备选型。选取进口设备或引进国外技术要说明理由，并说明进口设备或技术国别、厂商和技术档次。制药工程设计专家讲座第16页21.2.2可行性研究汇报（7）管理体制和人员项目标全方面质量管理机构和劳动定员、组成及起源。（8）关于GMP实施要求说明工程对管理人员、技术人员和生产工人科学文化知识、GMP概念等知识结构要求，相关GMP专门培训培训对象、目标，主要内容和步骤，意在软件方面建立一整套结合国情并能符合GMP要求各项管理系统和制度，使项目不论是硬件还是软件，都能到达先进水平。制药工程设计专家讲座第17页21.2.2可行性研究汇报6、项目外部配套建设（1）能源供给设施建设方案。如变电站、输变电线路、锅炉房、输气管线等建设方案。（2）供水、排水建设方案。（3）交通和通信设施建设方案。（4）原材料仓储设施建设方案。（5）其它配套设施建设方案。制药工程设计专家讲座第18页21.2.2可行性研究汇报7、环境保护（1）阐述建设地域环境现实状况，如系改扩建工程要说明原有工厂或车间生产情况，污染物排放情况。（2）所建项目排放污染物种类（包含废气、废水、废渣、粉尘、噪音、震动、辐射等），外排污染物有害成份，排放量和排放浓度。（3）排放方式和去向。（4）三废治理标准和要求。（5）治理办法或回收综合利用方案比较及选择。（6）预计到达效果。（7）环境保护投资，辖区主管环境保护部门对所建项目标环境评定。制药工程设计专家讲座第19页21.2.2可行性研究汇报8、职业安全卫生阐述项目标防爆、防火、防噪、防腐蚀等保安技术及消防办法，确保职员生产安全；说明为确保项目产品到达GMP要求所采取人净办法和各制剂车间净化区域洁净度级别及净化办法。9、消防10、节能、节水11、总投资及资金起源（1）建设项目总投资额(大中型项目要列出静态投资和动态投资，生产经营项目包含固定资产投资和铺底流动资金投资)。（2）要按建设内容列明主体工程、辅助工程、外部配套工程、其它费用(如配电增容、厂区绿化、勘察、咨询、工程设计、前期准备)投资额。（3）要按费用类别列明前期工程费(土地出让金、征地拆迁安置费等)、建安工程费(建筑工程费、设备安装费等)，设备购置费和其它费用等(建设期贷款利息、应缴纳各种税费、不可预见费等)。（4）资金起源。制药工程设计专家讲座第20页21.2.2可行性研究汇报（5）外商投资项目要列出注册资本、合营各方投入注册资本百分比、利润及分配方式。（6）外汇平衡方式。12、经济、社会效益（1）还款期、销售收入、财务内部收益率、财务净现值、投资回收期等财务评价指标测算。（2）盈亏平衡分析、敏感性分析等不确定原因分析结果。（3）投资总额和资金筹措表、贷款还本付息表、销售收入表、税金表、利润表、财务平衡表、现金流量表、外汇平衡表等经济评价表格。（4）国民经济效益评价，主要是依据国家公布社会折现率、影子汇率、影子工资、影子价格等参数、测算项目标经济内部收益率、经济净现值、投资净效益率等。13、项目建设周期及工程进度安排对项目立项、落实资金渠道、可行性研究及论证、初步设计、施工图设计、设备订购、施工、验收设备、完工和试生产等各阶段提出时间进度安排计划。制药工程设计专家讲座第21页21.2.2可行性研究汇报14、结论。综合全部分析，对建设项目标技术可靠性、先进性、经济效益、社会效益、产品市场销售做出结论，对项目标建设和经营风险做出结论，并列述项目建设存在主要问题。15、附件（1）项目提议书审批文件。（2）建设项目所在位置地形图，标明项目占地范围和占地范围内及附近地段地上建筑物现实状况。（3）项目建设规划总平面布置图。标明交通组织、功效分区、绿化布局、建筑规模(分出层次和面积)。（4）道路交通、电信、供电、给排水、供气、供热等各种市政配套设施建设管线布置图。（5）环境影响评价汇报。（6）规划、供电、市政、公用、劳动、卫生、环境保护等相关部门对可行性研究汇报审查意见。（7）大中型生产性项目，要附咨询评定机构评定汇报。（8）其它附件材料。制药工程设计专家讲座第22页21.2.2可行性研究汇报图21-2施工图设计基本程序制药工程设计专家讲座第23页21.3.1初步设计1、初步设计主要任务2、开展初步设计必要条件3、初步设计文件深度4、初步设计文件及内容初步设计文件主要有初步设计说明书、初步设计图纸、设计表格、计算书和设计技术条件等。其内容主要包含：项目概况；设计依据；设计指导思想和设计标准；产品方案及设计规模；生产方法工艺流程；工艺区域布置；物料衡算和热量衡算；工艺机械设备选择与说明；工艺主要原材料及公用系统消耗；工艺过程控制；车间(设备)布置；制剂机械设备；土建；采暖通风与空调公用工程(给排水、电气、供热和外管道等)；原、辅料及成品储运；车间维修；环境保护；消防；职业安全卫生；节能；项目行政编制及车间定员；工程概算及财务评价；存在问题及处理提议。制药工程设计专家讲座第24页21.3.2施工图设计1、施工图设计主要任务2、开展施工图设计必要条件3、施工图设计深度4、施工图设计内容由文字说明、表格和图纸三部分组成，主要包含：图纸目录；设计说明；管道及仪表流程图；设备布置图；设备一览表；设备安装图；设备地脚螺栓表；管道布置图；软管站布置图；管道及管道特征表；管架表；弹簧表；隔热材料表；防腐材料表；综合材料表；施工图设计是设计部门工作最繁重一个步骤，其工作程序见图21-2。制药工程设计专家讲座第25页21.4.1厂址选择详细选择厂址时，应考虑以下各项原因：环境供水能源交通运输自然条件环境保护7、符合在建城市或地域近、远期发展规划，节约用地，但应留有发展余地。8、协作条件9、其它工艺设计人员从方案设计阶段开始，就应该全方面考虑GMP对厂房选址要求，防止在新建厂房进行GMP认证时留下后患。制药工程设计专家讲座第26页21.4.2总图布置工厂总图布置(又称总图运输，总图布局)。1、厂区划分总图设计时，应按照上述各组成管理系统和生产功效划分为行政区、生活区、生产区和辅助区进行布置。要求从整体上把握这四区功效分区布置合理，四个区域既不相互影响，人流、物流分开，又要确保相互便于联络、服务以及生产管理。2、总图布置标准制药工程设计专家讲座第27页21.4.2总图布置详细应考虑以下标准和要求。（1）普通在厂区中心布置主要生产区，而将辅助车间布置在它附近。（2）生产性质相类似或工艺流程相联络车间要靠近或集中布置。（3）生产厂房应考虑工艺特点和生产时交叉感染。比如，兼有原料药品和制剂生产药厂，原料药生产区布置在制剂生产区下风侧；青霉素类生产厂房设置应考虑预防与其它产品交叉污染。（4）办公、质检、食堂、仓库等行政、生活辅助区布置在厂前区，并处于整年主导风向上风侧或整年最小频率风向下风侧。（5）车库、仓库、堆场等布置在邻近生产区货运出入口及主干道附近，应防止人、物流交叉，并使厂区内外运输短捷顺直。制药工程设计专家讲座第28页21.4.2总图布置（6）锅炉房、冷冻站、机修、水站、配电等严重空气噪声及电污染源布置在厂区主导风向下风侧。（7）动物房设置应符合国家药品监督管理局《试验动物管理方法》等相关要求，布置在僻静处，并有专用排污和空调设施。（8）危险品库应设于厂区安全位置，并有防冻、降温、消防等方法，麻醉产品、剧毒药品应设专用仓库，并有防盗方法。（9）考虑工厂建筑群体空间处理及绿化环境布置，符合当地城镇规划要求。（10）考虑企业发展需要，留有余地(即发展预留生产区)，使近期建设与远期发展相结合，以近期为主。制药工程设计专家讲座第29页21.4.2总图布置3、建筑物及构筑物布置药厂建设物及构筑物系指其车间、辅助生产设施及行政、生活用房等。进行建筑物及构筑物布置时，应考虑以下几个方面：（1）提升建筑系数、土地利用系数及容积率，节约建设用地。式中 G──药厂占地总面积；