IC693CPU367

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 一、項(xiàng)目概述

      隨著企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大及產(chǎn)品多樣化，完善工藝操作及工藝控制，充分挖掘技術(shù)及管理潛力，創(chuàng)造更佳經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)管理及決策的自動(dòng)化和科學(xué)化日益顯得重要，自動(dòng)化技術(shù)與信息技術(shù)的應(yīng)用，是制藥企業(yè)發(fā)展的迫切需要。

      本項(xiàng)目針對生物化工過程關(guān)鍵工業(yè)設(shè)備或工業(yè)過程，如發(fā)酵罐、反應(yīng)釜、提取罐、蒸發(fā)器等，進(jìn)行軟測量、過程控制、過程優(yōu)化、系統(tǒng)集成與工程應(yīng)用的總結(jié)提煉與考核完善，終形成生物化工過程成套控制系統(tǒng)，并分品種按單元進(jìn)行應(yīng)用實(shí)施，獲得單元設(shè)備佳經(jīng)濟(jì)效益；隨后，構(gòu)建生產(chǎn)調(diào)度與生產(chǎn)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)處方管理、批次生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)線管理、批量跟蹤及安全管理，對單品種生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)多品種協(xié)調(diào)，獲得整體佳經(jīng)濟(jì)效益。終，建立全廠信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化。
      二、主要功能與技術(shù)指標(biāo)

      1）生物發(fā)酵過程成套控制系統(tǒng)。包括1）生物發(fā)酵過程參數(shù)測量系統(tǒng)：發(fā)酵罐溫度T、發(fā)酵罐壓力P、發(fā)酵液體積V、空氣流量FA、冷卻水進(jìn)出口溫度T1和T2、攪拌馬達(dá)轉(zhuǎn)速RPM、攪拌馬達(dá)電流I、泡沫高度H等發(fā)酵過程物理參數(shù)；pH值和溶解氧濃度Do等發(fā)酵過程化學(xué)參數(shù)；生物質(zhì)呼吸代謝參數(shù)、生物質(zhì)濃度、代謝產(chǎn)物濃度、底物濃度以及生物比生長速率、底物消耗速率和產(chǎn)物形成速率等發(fā)酵過程生物參數(shù)。2）生物發(fā)酵過程常規(guī)控制系統(tǒng)：消泡控制、罐溫控制、罐壓控制、pH控制、溶氧控制、補(bǔ)料控制等。3）生物發(fā)酵過程建模、*控制與優(yōu)化：pH、反應(yīng)溫度的優(yōu)化曲線控制、培養(yǎng)基添加過程優(yōu)化策略、傳遞過程優(yōu)化策略等。

      2）合成反應(yīng)過程成套控制系統(tǒng)。以間歇生產(chǎn)過程綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)為目標(biāo)，集間歇生產(chǎn)管理和間歇生產(chǎn)過程控制為一體的間歇控制系統(tǒng)。它除了包括程序間歇控制系統(tǒng)的全部功能外，還有配方處理、過程優(yōu)化、在線或離線的統(tǒng)計(jì)過程控制、批量生產(chǎn)管理、計(jì)劃與調(diào)度、能量管理等功能。

      3）中藥提取過程成套控制系統(tǒng)：現(xiàn)代中藥制備工藝包括：藥材->水洗->烘干->切碎->水提取三次->過濾->樹脂吸附->水洗滌->洗脫->減壓濃縮->醇沉->過濾->減壓濃縮->低溫干燥或噴霧干燥->成品；中藥提取生產(chǎn)過程，是依據(jù)GMP規(guī)范，按給定的配方，生產(chǎn)一定量產(chǎn)品的過程，是典型的間歇生產(chǎn)過程。其主要特點(diǎn)是：小批量、多品種，其特征是：物料流動(dòng)的不連續(xù)性、物料和設(shè)備的非穩(wěn)態(tài)性、產(chǎn)品及其工藝的不確定性和設(shè)備資源的動(dòng)態(tài)調(diào)度分配。包括中藥提取過程順序控制、離散控制、調(diào)節(jié)控制、配方處理、設(shè)備管理、生產(chǎn)調(diào)度和跟蹤功能、操作優(yōu)化等。

      4）MES制造執(zhí)行系統(tǒng)：在過程控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，基于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的制藥企業(yè)集成信息平臺(tái)，構(gòu)建生產(chǎn)調(diào)度與生產(chǎn)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)處方管理、批次生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)線管理、批量跟蹤及安全管理等，對單品種生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)多品種協(xié)調(diào)，獲得整體佳經(jīng)濟(jì)效益。

      5）ERP企業(yè)資源管理系統(tǒng)：建立全廠信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從傳感器到會(huì)議室的信息交流，通過網(wǎng)絡(luò)由對象定位任何對象的數(shù)據(jù)，從過程參數(shù)檢測到商業(yè)信息系統(tǒng)，將工廠集成為一個(gè)統(tǒng)一整體；實(shí)現(xiàn)企業(yè)綜合自動(dòng)化，包括：辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、配方管理系統(tǒng)、人力資源管理系統(tǒng)、綜合部管理系統(tǒng)、銷售管理系統(tǒng)、采購管理系統(tǒng)、庫存管理系統(tǒng)、套打設(shè)計(jì)系統(tǒng)、系統(tǒng)管理系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)、主生產(chǎn)計(jì)劃、粗能力計(jì)劃、物料需求計(jì)劃、細(xì)能力計(jì)劃、生產(chǎn)作業(yè)控制、分廠管理、過程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成應(yīng)用系統(tǒng)。
      三、技術(shù)創(chuàng)新

      1）采用*控制、裝備建模、過程優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生物發(fā)酵過程成套控制系統(tǒng)、合成反應(yīng)過程成套控制系統(tǒng)、中藥提取過程成套控制系統(tǒng)；

      2）提供可定制擴(kuò)展的制藥行業(yè)控制工程行業(yè)算法庫，通過設(shè)計(jì)院、設(shè)備制造商、工程公司、行業(yè)用戶，不斷提煉專家知識(shí)與工程經(jīng)驗(yàn)，不斷豐富行業(yè)自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)庫，以領(lǐng)域知識(shí)為主體，在資源可重用、系統(tǒng)可重構(gòu)的架構(gòu)平臺(tái)支撐下，在統(tǒng)一建模規(guī)范的基礎(chǔ)上，通過繼承、派生、重用、重構(gòu)機(jī)制，顯著提高項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)與編程開發(fā)效率；

      3）開發(fā)實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)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(shí)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*與統(tǒng)一接口，滿足工業(yè)數(shù)據(jù)多實(shí)時(shí)性、多語義性、多時(shí)空性、多尺度性的信息集成與接口開放要求；基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)制藥企業(yè)單元裝置與智能設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與數(shù)據(jù)接口。