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杭州優(yōu)穩(wěn)自動化系統(tǒng)有限公司醫(yī)藥行業(yè)經(jīng)理 肖蕓

杭州優(yōu)穩(wěn)自動化系統(tǒng)有限公司專注于新一代控制技術(shù)的研究開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，自主設(shè)計開發(fā)了全系列控制系統(tǒng)硬件模塊與軟件平臺，各型控制系統(tǒng)產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于化工、制藥、煉油、石化、鋼鐵、能源、建材、輕工、造紙、環(huán)保等行業(yè)3000余套。優(yōu)穩(wěn)在制藥行業(yè)主要提供工廠自動化整體解決方案，產(chǎn)品包括UW系列硬件平臺和UWinTech控制工程軟件平臺，并在生物發(fā)酵和化學(xué)合成制藥領(lǐng)域，形成了特色鮮明的兩個專用控制系統(tǒng)。

據(jù)杭州優(yōu)穩(wěn)自動化系統(tǒng)有限公司醫(yī)藥行業(yè)經(jīng)理肖蕓介紹，優(yōu)穩(wěn)的生物發(fā)酵過程綜合自動化系統(tǒng)，成功地解決了發(fā)酵過程中的特殊測量、先進(jìn)控制、過程優(yōu)化及系統(tǒng)集成等四個方面的問題，形成了如下四個特色鮮明的子系統(tǒng)：生物發(fā)酵過程參數(shù)測量系統(tǒng)、生物發(fā)酵過程常規(guī)控制系統(tǒng)、生物發(fā)酵過程生物參數(shù)軟測量系統(tǒng)、生物發(fā)酵過程建模先進(jìn)控制與過程優(yōu)化。

優(yōu)穩(wěn)始終致力于推出自主可控的新一代高可靠性、高安全性、高適應(yīng)性和大規(guī)模化的控制系統(tǒng)產(chǎn)品。其定位于高端系統(tǒng)的設(shè)計定位，依托浙江大學(xué)綜合性學(xué)科優(yōu)勢，承擔(dān)國家科技攻關(guān)項(xiàng)目，獲得自動化領(lǐng)域唯一的國家科技進(jìn)步一等獎。正如肖蕓所說：“專注成就品質(zhì)，以優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定，做最好的自動化系統(tǒng)產(chǎn)品是優(yōu)穩(wěn)多年來的目標(biāo)。我們自1993年以來只做自動化控制系統(tǒng)，精益求精，累計了豐富的經(jīng)驗(yàn)，為各行業(yè)提供了3000余套解決方案。”

以浙江大學(xué)為技術(shù)依托的優(yōu)穩(wěn)是名副其實(shí)的技術(shù)先導(dǎo)型企業(yè)，由于精細(xì)化工行業(yè)多品種、小批量、間歇生產(chǎn)的特點(diǎn)，其對批量控制有著迫切的需求，優(yōu)穩(wěn)遵循ISA S88標(biāo)準(zhǔn)，推出了國內(nèi)首套批控制軟件UWinBatch，成功解決了困擾客戶的難題。UWinBatch主要的兩大功能有：

配方處理功能：間歇生產(chǎn)流程線中，同一設(shè)備可以用來生產(chǎn)不同的產(chǎn)品或者不同規(guī)格的產(chǎn)品。改變加入反應(yīng)器的原料組分及其數(shù)量，改變反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等操作條件，即可用來生產(chǎn)不同品牌或者不同規(guī)格的產(chǎn)品。產(chǎn)品的配方包含了在同一設(shè)備中生產(chǎn)不同產(chǎn)品所需的全部信息。如何建立配方和管理配方是間歇控制的一項(xiàng)特殊的要求。配方中包含什么信息，配方對各種操作有多大的控制作用，決定了間歇生產(chǎn)過程的柔性。

生產(chǎn)調(diào)度與跟蹤：任何瞬間，間歇工廠同時進(jìn)行不同批號、不同產(chǎn)品生產(chǎn)。各批產(chǎn)品處在不同的操作階段。為了保證各批產(chǎn)品正常生產(chǎn)，要求控制系統(tǒng)具有生產(chǎn)調(diào)度功能，跟蹤各批產(chǎn)品生產(chǎn)，使產(chǎn)品的配方、生產(chǎn)的路徑、記錄的數(shù)據(jù)與各批產(chǎn)品正確地對應(yīng)。多產(chǎn)品、多用途的間歇工廠，在一段時間內(nèi)生產(chǎn)多種產(chǎn)品，而且每個產(chǎn)品的生產(chǎn)順序不同，生產(chǎn)路徑不同，所以這些間歇工廠的生產(chǎn)調(diào)度沒有計算機(jī)輔助是很難達(dá)到最優(yōu)的，UWinBatch基于數(shù)學(xué)模型的方法和人工智能的方法設(shè)計了多種生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)，可以根據(jù)工廠當(dāng)前的生產(chǎn)能力，通過優(yōu)化調(diào)度，合理地分配能源、物料和設(shè)備，安排生產(chǎn)以獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

與此同時，針對醫(yī)藥行業(yè)自動化及信息化的特點(diǎn)，優(yōu)穩(wěn)采用先進(jìn)的工業(yè)控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代檢測技術(shù)、APC技術(shù)和專家系統(tǒng)，為醫(yī)藥行業(yè)的廣大用戶提供生產(chǎn)自動化和信息化的整體解決方案，即集控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理、經(jīng)營于一體的綜合自動化新模式，全面地提升產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和企業(yè)的綜合競爭力。

如今，在醫(yī)藥行業(yè)采用自動化與信息化結(jié)合的手段，可以建立藥品生產(chǎn)全過程實(shí)時、在線質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，通過完整的信息化監(jiān)控平臺，嚴(yán)格按照GMP法規(guī)的要求，規(guī)范、約束或取代人的行為，及時自動發(fā)現(xiàn)和避免各種違規(guī)行為和質(zhì)量問題的發(fā)生，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)、完整、可靠和可追溯性，同時也實(shí)現(xiàn)信息化與制劑藥生產(chǎn)和質(zhì)量管理過程的融合。

采訪中，肖蕓與記者分享了優(yōu)穩(wěn)在“兩化融合”方面的優(yōu)勢：（1）嚴(yán)格按照GMP要求，建立全面覆蓋采購、計劃、倉庫、生產(chǎn)、質(zhì)檢、銷售、人事、財務(wù)在內(nèi)的計算機(jī)實(shí)時生產(chǎn)和質(zhì)量管理的信息化系統(tǒng)平臺；（2）建立包括生產(chǎn)車間在內(nèi)的全廠計算機(jī)工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)；（3）通過對現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備、質(zhì)量分析儀器和計量設(shè)備的改造和更新，實(shí)現(xiàn)制劑生產(chǎn)過程中的有關(guān)生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)、產(chǎn)品質(zhì)量分析數(shù)據(jù)、計量和檢測數(shù)據(jù)的實(shí)時數(shù)據(jù)采集與通訊問題；（4）在建立和完成藥品生產(chǎn)全過程的實(shí)時、在線質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，按照國家藥監(jiān)部門的要求，建立藥品電子監(jiān)管碼系統(tǒng)和藥品質(zhì)量查詢系統(tǒng)，為藥監(jiān)部門和消費(fèi)者提供了網(wǎng)上藥品質(zhì)量的實(shí)時監(jiān)控和防偽查詢服務(wù)；（5）“互聯(lián)網(wǎng)+”的分布式全局工程數(shù)據(jù)庫。開發(fā)實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動硬件模塊，通過開放規(guī)范的OPC客戶端與服務(wù)器接口，采用透明網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)實(shí)現(xiàn)與第三方設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊，構(gòu)建分布式工程對象實(shí)時數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)與外部設(shè)備數(shù)據(jù)的全局一致與統(tǒng)一接口，滿足工業(yè)數(shù)據(jù)多實(shí)時性、多語義性、多時空性、多尺度性的信息集成與接口開放要求。

成功案例分享

全自動化制造生產(chǎn)線

1　背景介紹

某現(xiàn)代化國家定點(diǎn)農(nóng)藥企業(yè)，主要以生產(chǎn)殺蟲劑和殺菌劑為主，逐步向除草劑進(jìn)軍，能夠規(guī)模生產(chǎn)原藥及中間體品種20余種，制劑加工品種多達(dá)100多個，是全球最大的新煙堿類農(nóng)藥原藥生產(chǎn)企業(yè)、也是國內(nèi)唯一一家全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)吡蟲啉和啶蟲脒的企業(yè)。

2　應(yīng)用情況

該項(xiàng)目共1500點(diǎn)，3臺控制站，1臺配方操作站，3臺操作員站。

PCS包括三個控制站（ST01，ST02，ST03）；控制站ST01包括5條乳油配置生產(chǎn)線、2條水\微乳配置生產(chǎn)線和1條微膠囊配置生產(chǎn)線的所有控制點(diǎn)。控制站ST02包括3條懸浮劑配置生產(chǎn)線。并且預(yù)留了2條懸浮劑配置生產(chǎn)線的擴(kuò)展能力。控制站ST03包括4條粉劑配置生產(chǎn)線和1條顆粒劑配置生產(chǎn)線。并且預(yù)留了1條顆粒劑配置生產(chǎn)線的擴(kuò)展能力。

配方操作站提供配方的管理、生產(chǎn)任務(wù)的管理、批次報表等功能。

（1）配方的管理

配方管理頁面可以看到乳油、水\微乳、微膠囊、懸浮劑、粉劑、顆粒劑所有生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品配方信息，可以新建、修改、刪除某種產(chǎn)品的配方。產(chǎn)品的配方信息包括產(chǎn)品類型（乳油、微膠囊等）、生產(chǎn)產(chǎn)品需要經(jīng)過的設(shè)備單元（油相釜、水相釜等）、設(shè)備單元的生產(chǎn)過程參數(shù)（溫度、時間、重量等）等信息。新建配方時選擇產(chǎn)品類型，系統(tǒng)自動調(diào)出產(chǎn)品類型的配方模板。配方模板可以預(yù)先組態(tài)好也可以由用戶工藝工程師去維護(hù)。

（2）生產(chǎn)任務(wù)的管理

在配方操作站新建生產(chǎn)任務(wù)，選擇產(chǎn)品配方、計劃生產(chǎn)成品量以及計劃執(zhí)行時間，系統(tǒng)會產(chǎn)生一條生產(chǎn)任務(wù)計劃。創(chuàng)建任務(wù)時系統(tǒng)可以根據(jù)預(yù)設(shè)定的信息計算出所需的包材。點(diǎn)擊明細(xì)可以查看生產(chǎn)配方里各種原料的配比量，具有配方管理權(quán)限的工藝工程師還可以看到生產(chǎn)配方的生產(chǎn)過程參數(shù)。創(chuàng)建好的生產(chǎn)任務(wù)可以修改、刪除。在計劃執(zhí)行時間前30分鐘（可配置）系統(tǒng)會提示有生產(chǎn)計劃需要被執(zhí)行，生產(chǎn)管理人員可以檢查生產(chǎn)準(zhǔn)備情況。生產(chǎn)管理人員確認(rèn)后，生產(chǎn)任務(wù)改變狀態(tài)為“等待執(zhí)行”。生產(chǎn)操作人員可以點(diǎn)擊【開始】按鈕，開始生產(chǎn)任務(wù)的執(zhí)行。任務(wù)執(zhí)行后系統(tǒng)會自動生成產(chǎn)品批次號（批次號生成規(guī)律可配置），一個生產(chǎn)任務(wù)可以包含多個生產(chǎn)批次。也可以在任務(wù)下面人工創(chuàng)建批次，批次號系統(tǒng)自動生成。批次執(zhí)行過程中，控制站里組態(tài)好的順序控制邏輯會一步步執(zhí)行，提示操作工按照操作規(guī)程一步步操作。控制邏輯里面的生產(chǎn)過程參數(shù)變量來自配方信息，如果配方信息里缺少某項(xiàng)生產(chǎn)過程參數(shù)，系統(tǒng)會跳過這個邏輯往下執(zhí)行。質(zhì)量部門可以把對每批次產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中的化驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果錄入系統(tǒng)。選擇任務(wù)或者批次，可以查看任務(wù)或批次的事件日志、操作記錄、報警記錄和產(chǎn)品品質(zhì)數(shù)據(jù)。生產(chǎn)管理人員可以選擇搜索條件過濾生產(chǎn)任務(wù)，找出符合搜索條件的生產(chǎn)任務(wù)，打印生產(chǎn)任務(wù)報表，如生產(chǎn)任務(wù)日報、周報、月報、年報等，任務(wù)包括的批次信息也可以打印出來。生產(chǎn)管理人員可以搜索出指定的產(chǎn)品批次，查找追索批次的生產(chǎn)過程信息。

（3）批次報表

系統(tǒng)可以定制各種生產(chǎn)管理報表。如某種產(chǎn)品的日報、周報、月報、季報、年報等；某種原材料消耗的日報、周報、月報、季報、年報等；水電消耗的日報、周報、月報、季報、年報等。

3　效益分析

實(shí)現(xiàn)了全自動化運(yùn)行的生產(chǎn)線，減少人工干預(yù)，節(jié)約50%的人力；同時降低了出錯率，產(chǎn)品質(zhì)量得到保證；生產(chǎn)效率提高15%～20%；配方軟件和批次管理軟件的應(yīng)用，使設(shè)備的利用率得到30%的提高，縮短產(chǎn)品進(jìn)入市場的時間，提高了企業(yè)的綜合競爭力。

摘自《自動化博覽》2015年8月刊