自动化控制系统在医药工业和生物产业的应用
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目前我国医药生产工艺主要由原料药、制剂及辅助工段组成。原料药和制剂又主要包括化学制药、生物制药和中药等类型。不同的制药类型,其自动化的形式和技术要求不尽相同,尤其是原料药和制剂。医药工业自动化的发展离不开日益成熟的自动化技术的支持,原料药和制剂的生产过程自动化技术原理与一般工业的基本相同,很多自动化技术和原理,如各种光、机、电、磁、气等传感技术,测试技术、传动技术、运动技术、分析技术,PLC、PAC、单片机、嵌入式技术、总线技术等得到了广泛的应用。医药工业生产环节较石油化工存在一定的特殊性和复杂性,主要体现为生产过程中的控制参数较多,且不同产品对各参数的敏感性要求各不相同。例如生物制药的发酵过程中涉及微生物生长和代谢的控制参数就有温度、溶解氧、二氧化碳浓度、糖含量、pH值等,不同的菌种对上述参数的要求各不相同,且随着技术的发展,菌种对参数变动的敏感性要求越来越高,还有中药提取、浓缩、醇沉、渗漉等过程的控制变量也呈现精准化趋势,在此背景下,人工操作模式已不能适应制药行业规模化和精细化生产的要求,运用自动化控制系统是必然的选择。鉴于制药行业的特殊性,除了一般的自动化技术原理外,更注重要求控制系统提供商具备深厚的行业经验、对生产过程中关键节点的精准把握以及解决疑难问题的能力。制药行业在无菌、净化、灭菌、清洗等方面有着极其严格的规范要求。基于制药生产过程中存在控制参数的复杂性、不同产品品种生产工艺关键节点的差异性以及对无菌、清洁环境的高要求性等方面因素,自动化控制系统的应用及组成不尽相同,自动化控制系统解决方案提供商需要根据客户具体的产品品种特性、生产工艺流程、实地场所环境等方面的客观条件提供个性化的解决方案。
根据相关专业资料,我国制药、生物产业的企业基本上采用小规模、单元化、批量化和间歇式的生产方式为主,自动化控制系统的应用大部分还局限在药品生产的某些局部单元上,例如生物发酵、中药提取、浓缩和分离、化学制药的反应、提取和分离、在线消毒和清洗等。整个生产过程相对独立,部分产品的质量和计量控制点还缺乏合适的在线监控手段,自动化系统没有得到很好的整合。在全球医药市场发展和医药产业转移的背景下,我国医药工业原有的生产模式已不能适应规模化生产和高产品品质的要求,采用自动化和信息化相结合的手段,尽可能在最大范围内,规范、约束和取代人工操作,实现生产全过程自动化的批控制和批管理,能更好地适应生产需要。这对自动化控制系统提供商提出了更高的要求,单纯地提供控制器、传感器和执行器等设备和组件并进行安装已不能适应现阶段制药、生物企业发展的要求,尤其是产业升级过程中的制药企业的需要,更加侧重前期整体技术方案的设计、组件和设备的个性化改进应用等,需要供应商转型为整体解决方案提供商。在制药工艺等技术日益发展的背景下,自动化控制技术和产品虽得到了很大的发展,但是在部分领域仍存在提升空间,例如在制药生产过程中,有些生产单元和过程的控制对象特性、检测方法和控制方案,还有待进一步研究和探索,部分传感器、执行器等组件性能尚需进一步提高。(资料来源:中为咨询网可专业提供发酵合成控制系统行业研究报告,分离纯化控制系统行业分析报告,成品制备控制系统行业调查报告,辅助工段控制系统传市场分析报告……)
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