目前,我国医药工业主要分为原料药和制剂生产,而原料药和制剂主要包括化学制药、生物制药和中药。 不同种类的药品其自动化的形式不同,尤其是原料药和制剂,其自动化方式几乎完全不同。 虽然制药行业原料的生产单元设备和工艺过程,有的与化工生产(尤其是化学制药)相似,有的又不完全相同(尤其是生物制药和中药),但控制理论可能是 涉及石化行业,内容和方法策略在所有制药领域都有用,其中一些自动化问题在石化领域很少遇到,(如涉及微生物生长和代谢的发酵过程的自动化;中药提取, 浓度、酒精沉淀、渗滤等过程自动化问题;计算机化系统验证问题等)。 制药领域虽然没有石化领域在高温高压方面的普遍要求,但也存在防火防爆要求,在无菌、提纯、灭菌、清洁等方面有更为严格的规范要求 .; 质量实时检测分析、痕迹实时称重、异物在线检测、防伪识别技术等都具有极其迫切的需求。 为此,所谓的PAT(过程分析技术)和RFID(射频识别技术)成为国外制药领域的两大热门话题。
我国制药设备和机械有3000多种,按国家标准(GB/T15692 ),品种最为多样。 片剂、针剂、散剂、水针剂、胶囊剂、输液剂、丸剂、口服液、药膜、栓剂、气雾剂、滴剂、糖浆剂等制剂设备多达14种,其中大部分设备已达 相当程度的自动化和机电一体化。 许多先进的自动化技术和手段(包括各种光、机、电、磁、气等传感技术、检测技术、传动技术、运动技术、分析技术、各种PLC、PAC、单片机、嵌入式技术、总线技术 等)在这些设备中得到了广泛的应用,可谓是自动化技术的“十八般武艺”,在制药设备中得到了广泛的应用。
与现代石油、化工等领域的大规模、连续、流水线生产方式不同,我国原料药(特别是生物制药和中药)的生产过程基本采用小规模、单元化、批量化和批次化 生产方式。 在我国,自动控制系统的应用大多还局限于原料药生产的一些地方单位和辅助系统(如抗生素发酵;中药提取、浓缩、分离;化学药品的反应、提取、分离等)。 药品;在线消毒清洗;锅炉等)。 国内制药行业虽然常见一些简单、独立、单元化的PID控制或程序控制方式,但实际上它们并不代表制药行业真正希望的理想控制方式,批次控制(Batch Control)和批次管理是 最好的控制和管理模式。 控制系统宜优先采用模拟量的连续控制与开关量的逻辑控制紧密结合的批量控制结构方式。 控制软件应符合IEC6113-3、IEC-61512/ISA-S88、21 CFR Part 11等国际标准规范。另外,由于制药行业生产设备规模较小,投资比例 自动化设备和工艺装备体现在生产过程的自动化程度远大于石化行业; 制药行业的间歇性生产 此外,实现原料药自动化所需的自动阀门、执行机构及相关配件的投资金额和成本相当大,已成为传统制药行业实现自动化的最大阻力因素之一 在我的国家。 此外,在我国目前的药品生产过程中,很多药品的物理含量和质量指标暂时还难以采用合适的手段和严格的定量标准进行在线检测(尤其是中药)。 其方法和控制方案仍需进一步研究和探索; 因此,制药行业要在原有工艺和设备条件的基础上,全面实现高度自动化,确实存在一些具体的困难。
目前,我国大部分制剂的生产基本都是以这些机电一体化单机或多机流水线的形式实现的。 虽然这些机电一体化单元设备的自动化程度和可靠性已经很高,但是,这些单元流水线的自动化问题,大部分都是由国内外设备供应商解决的。 目前,这些单位大多已断开连接。 国内大部分制剂设备不具备完善的网络通讯功能。 21CFR Part 11规范对电子记录和电子签名的要求; 整个制剂生产过程的自动化没有得到很好的整合; 制剂车间的自动化设计多局限于空调净化(HAVC)、医疗用水、在线清洗/灭菌(CIP/SIP)和易燃火灾报警联锁等辅助系统; 制剂生产过程中的原材料、中间产品、半成品到最终产品的物流中转和交付,大部分仍然是手工操作; 大多数质量和计量控制点也缺乏合适的在线监测手段。 因此,我个人认为制剂生产过程的自动化不是无关紧要,而是大有可为。 在我看来,研究如何利用先进的信息技术和自动化技术(包括PAT技术、RFID技术、物流自动化技术、空气输送技术、自动导引车AGV技术、工业以太网和无线网络技术),建立一个综合的、完整的 、实时的药品生产质量管理和自动化作业系统,为建立医药行业MES系统和完善的ERP系统打下了坚实的基础。 意义重大的内容。 事实上,我们在制剂生产过程中已经开始了这方面的探索和准备。