CN106527379A - 固体制剂生产的智能信息化管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够全面满足、适应和优化药物或固体制剂生产工艺要求、满足、适应、充分发挥和优化其相应的生产设备运行要求、实现就地、本地和/或远程自动监控管理的固体制剂生产的智能信息化管理系统。包括现场生产设备和相应的管理控制系统，所述管理控制系统包括与所述现场生产设备对应的本地控制管理层，分别连接于所述本地控制管理层的现场控制层和远程监控管理层；其特征是所述远程监控管理层还包括对本地控制管理层的主控计算机系统的运行管理和/或现场控制层的控制装置及生产设备的运行故障进行分析诊断。

Description

固体制剂生产的智能信息化管理系统

技术领域

本发明涉及一种制药系统。尤其涉及一种固体制剂生产的智能信息化管理系统。

背景技术

目前市场上固体制剂设备一般为分体设置、单机操作、管理和控制，缺乏一套能全面反应整个固体制剂生产设备信息的智能信息化管理系统，其单机分散、独自操作运行管理分别存在较大的随机性、不同步、不协调等差异性，以至于影响生产效果和效率，而且封闭性也比较差，同时给企业实现工厂智能化管理带来了很大障碍。

发明内容

本发明针对现有技术存在上述不足，提供一种能够全面满足、适应和优化药物或固体制剂生产工艺要求、满足、适应、充分发挥和优化其相应的生产设备运行要求、实现就地、本地和/或远程自动监控管理的固体制剂生产的智能信息化管理系统。

本固体制剂生产的智能信息化管理系统的技术方案包括现场生产设备和相应的管理控制系统，所述管理控制系统包括与所述现场生产设备对应的本地控制管理层，分别连接于所述本地控制管理层的现场控制层和远程监控管理层；其特征是所述远程监控管理层还包括对本地控制管理层的主控计算机系统的运行管理和/或现场控制层的控制装置及生产设备的运行故障进行分析诊断。

所述远程监控管理层包括远程计算机、亦或包括远程计算机及其移动终端，所述本地控制管理层包括主控计算机、亦或包括主控计算机和相应的报务器，所述现场控制层包括分别连接于相应的生产设备或装置的相应的智能控制装置。

本发明的固体制剂生产的智能信息化管理系统从投料、粉碎、称量、制粒、干燥、整粒、混合、压片、包衣、在线清洗和包装工序全工艺流程的所有设备进行分布式协调控制，集中式管理，使得设备的运行更为科学、合理，设备的综合运行效率更高，使得整个生产工序环节更协调、更节约，还可以避免原材料的浪费，进而提高生产效率、节约生产。该系统运用工业控制技术，采用功能强大的组态软件以及现场总线技术，采用模块化设计思路，可集成数据采集检测，生产联锁控制，参数越限报警，数据归档，事故追忆，远程监控等多项功能，为制药行业企业管理提供非常重要的管理依据，其整套系统的设计开发都可在当前最先进的技术平台上实现，其短发性和适用性强，无论从硬件还是软件开发都确保了在工业应用领域的科学、合理、实用、先进和可操作性。特别适用于制药行业固体制剂车间的设备管理。同时也为企业实现智能工厂的目标提供重要的技术支撑。

附图说明

图1为本发明固体制剂信息化管理系统整体框图；图2为本发明固体制剂信息化管理系统软件功能模块图；图3为发明固体制剂信息化管理系统另一实施例整体框图；图4为本发明固体制剂信息化管理系统的一体式混合生产线一实施例结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明加以详细说明。如图1和2所示。本固体制剂生产的智能信息化管理系统19包括本地控制管理层1，分别连接于本地控制管理层1的现场控制层（或者现场控制管理层）2、以及远程监控管理层3，固体制剂生产的智能信息化管理系统通过其相应的系统控制管理功能模块由主控计算机、亦或由主控计算机和远程计算机通过现场控制层的智能控制装置（或智能控制站），对现场生产设备12、生产工艺进行相应的运行、监视操作管理，其远程监控管理层3对本地控制管理层1的包括本地控制管理层的管理控制系统等的运行进行监控管理。

其远程监控管理层还包括对包含主控计算机在内的本地控制管理层的运行、以及包括智能控制装置的现场控制层、相应的现场生产设备的运行故障进行分析诊断。

本例中其远程监控管理层3包括远程计算机（亦或远程客户端）7及其移动终端9，所述本地控制管理层1包括主控计算机（亦或本地客户端）4、相应的报务器，其现场控制和/或管理层2包括分别连接于相应的现场生产设备或装置12的相应的智能控制装置。其智能控制装置包括PLC控制器11。其主控计算机连接有各种外部设备10、相应UPS电源等。其远程监控管理层还可对本地控制管理层的运行进行监控管理。

本地控制管理层1和现场控制层2的连接选用Profibus现场总线技术。

所述智能控制装置（或智能控制站）包括智能控制器（PLC控制器)11，一台所述PLC控制器11可以连接于相应一台或多台现场相应的生产设备或装置12。

所述现场生产设备或装置12包括无尘粉碎投料站或装置、湿法制粒机、沸腾制粒机干燥装置，混合装置、压片装置和全自动料斗清洗机等整个生产工艺设备。

其远程监控管理层还通过本地控制管理层或其主控计算机远程监控和/或管理现场设备的运行情况。

考虑到更好地满足生产需要而实施远程监控现场生产设备的运行状态和/或使用情况，本固体制剂生产的智能信息化管理系统整体采用B/S结构（Browser/Server浏览器/服务器结构），它是建立在广域网的基础上的一种全新软件系统构造系统，通过Wincc WebNavigator选件，运用WWW浏览技术，结合浏览器的多种script脚本语言和Active技术，而在远程客户端无需安装组态软件，只需在IE浏览器键入相应的IP地址，用户即可监控项目运行。本固体制剂生产的智能信息化管理系统还包括移动终端服务器：其移动终端服务器通过WebUX技术可实现在各种智能移动终端上监控设备运行。本固体制剂生产的智能信息化管理系统在远程客户端与本地客户端之间增加防火墙保护，可有效提高本固体制剂生产的智能信息化管理系统的整个系统的安全。

本固体制剂生产的智能信息化管理系统其本地控制管理层的相应的报务器包括主服务器和冗余服务器。即本地控制管理层采用冗余结构，亦即主服务器和冗余服务器的结构形式，通过Wincc redundancy技术实现在未出现故障的操作状态下，主服务器处于主机状态，而冗余服务器处于备用机状态。一旦发生故障，则主服务器的状态将变为无效，本地客户端将会切换到冗余服务器，所有的过程值和消息将在两台服务器上进行处理和归档，使得客户机（包括远程客户端、本地客户端等）上的操作和监控系统过程几乎不会发生中断。

固体制剂生产的智能信息化管理系统的本地控制管理层和现场控制层连接选用Profibus现场总线技术。Profibus现场总线技术具有稳定性高，传输速率快等优点。

本固体制剂生产的智能信息化管理系统19其监控管理功能模块包括设备档案管理模块13，设备监控画面模块14，用户登录及权限分配管理模块15，数据记录归档及趋势图管理模块18，报表管理模块16和消息系统管理模17块。即其软件程序功能方面主要分上述六个功能模块。

其设备档案模块存储有各个设备的基本信息，设备维护保养信息，设备使用信息，其还可包括设备的编号、运行参数、使用、维护操作人员信息等。通过其设备档案模块中SQLServer 2000数据库可管理各个设备的基本信息，设备维护保养信息，设备使用信息等，可以使用户对设备各种信息的一目了然。

其设备监控画面模块包括profibus驱动程序。在该模块中，通过profibus驱动程序在本发明的固体制剂生产的智能信息化管理系统或其本地控制管理层的监控系统上建立与现场控制和/或管理层的各智能控制站关键工艺参数（包括开关量和模拟量）的连接。在其监控的主画面区分成四部分：标题区，功能模块区，设备运行画面监控区，警告报警区。标题区主要为由设备名称，编号，操作者，生产物料及批号，时钟等组成；在功能模块区主要分为设备切换，设备使用情况查询，历史记录查询打印，趋势图查询，报警查询，用户管理，退出系统等功能按钮，通过点击不同的功能按钮切换到不同的功能画面；在设备运行画面监控区主要实时显示关键工艺参数的值和状态，数值超限或状态变化通过不同颜色直观显示；警告报警区，主要用于显示该套系统监控的所有设备的实时报警信息，对于不同重要程度的报警信息采用不同颜色显示。

用户登录及权限分配管理模块：用户管理器创建系统用户和进行权限分配。通过动态链接库中定义的函数访问归档数据库方式，实现在运行状态下修改登录密码和用户切换，用户注销等操作。

数据记录归档及趋势图管理模块：系统在运行期间将采集的过程值存储到SQLServer 2000项目归档数据库中。运用wincc online table control和wincc onlinetrend control控件分别以表格和趋势图的方式显示归档的过程数据。

报表管理模块包括SQL Server 2000数据库。其利用组态软件的SQL Server 2000数据库建立需要进行归档的数据表格，归档的过程通过Wincc 全局脚本编辑器的VB-Script实现，自动生产日报表和月报表，用户可以选择性浏览统计报表。报表可导入到EXCEL中查看。

消息系统模块包括报警记录编辑器、报警控制器等。其运用报警记录编辑器组态报警时间，报警消息触发变量，报警类型，错误点，报警消息文本，报警原因分析信息等。通过wincc alarm control 控件实现对报警信息的实时浏览、短期归档，长期归档、确认和筛选等功能，筛选功能可根据显示的报警类别，报警设备进行分类查看，并可对当前控件中显示的故障信息预览，完成故障报警报表的打印。

本固体制剂生产的智能信息化管理系统其固体制剂的生产（工艺）管理控制方法包括：对从投料、粉碎、称量、制粒、干燥、整粒、混合、压片、包衣、在线清洗和包装工序的全部工艺流程的所有用到的设备进行分布式控制，集中式管理，采用可集成数据采集检测，生产联锁控制，参数越限报警，数据归档，事故追忆，远程监控等对固体制剂的生产进行全程协调、统一，综合调度调控操作管理。

本发明的实施例2中本固体制剂生产的智能信息化管理系统还包括数据采集器，数据采集器连接于主控计算机或/和智能控制器与相应的现场生产设备之间，由相应的数据采集器对现场各生产设备的相关数据、信息，如设备标签、编号等信息进行检测收集，并通过数据线或通过无线传输方式传输给主控计算机、或传输给主控计算机远程计算机和/或相应的智能控制器。以由系统主控计算机和/或智能控制装置对相应的固体制剂的生产工艺、工序操作进行相应的监控操作管理。本实施例的其余系统结构、控制方式方法与上述实施例类同。

本发明其系统功能模块软件程序可以襄嵌存储于主控计算机、或者主控计算机、远程计算机和相应的智能控制器等。

本发明的实施例3中本固体制剂生产的智能信息化管理系统还包括模/数转换器，该模数转换器连接于智能控制装置、或智能控制器及主控计算机与相应的现场生产设备的传感器之间，由相应的传感器对设备的相关工艺参数进行检测，如设于称重器称重的物料质量传感器、设于相应的干燥装置（干燥机）的干燥温度传感器，压片装置的压片压力传感器、相应的物料流量传感器等等，通过其传感器对现场生产设备的相应的生产工艺参数的模拟量信号进行检测、转换后传输到智能控制装置和/或主控计算机。以由系统主控计算机、远程计算机和/或智能控制装置通过相应的系统软件（系统监控管理功能模块）对现场生产工艺操作实施全过程同步、协调监控操作管理。本实施例的其余系统结构、控制方式方法等可与上述任一实施例类同。

实施例4，本固体制剂生产的智能信息化管理系统其固体制剂的生产管理具体控制工艺流程（或工艺方法）包括：通过本智能信息化管理系统的相应的监控管理功能模块、经现场智能控制装置和相应的执行装置实施全生产过程中的物料的流转以垂直式分层布置：物料送上最高层，随流程工序依次往下层进行流转，利用物料的重力，完成物料的输送转移。 本生产控制工艺方法可以很好的解决由于垂直分层布置的需要多层厂房，每层均需设置人净、物净系统，以及流程联结的联系不便与管理等问题，即提高了生产效率，又节约了人力、物力和动力消耗，还优化了生产工艺流程，更易于实现隔离封闭式生产方式，净化了生产现场环境。更好地解决了频繁地人工转料及随之而来的交叉污染与粉尘的控制是实际生产工作者、管理者、科研设计人员较为棘手的问题。实施例5，本固体制剂生产的智能信息化管理系统其固体制剂的生产管理具体控制工艺（流程）方法包括：以平面式辅助输送布置：通过本智能信息化管理系统的相应的功能模块、现场智能控制装置实施生产过程中的物料的流转以流程的平面布置为基础，使用系列专用的物料转移设备，使固体制剂生产流程中各工序有机地联系起来，达到流程通畅的目的。 其平面辅助输送布置优势更为明显。加上一系列与之配套的物料转移设备经实践证明方便可靠，一些与此流程相适应的工艺设备得以有效和充分的利用。

实施例6如图3所示。本发明还通过远程监控管理层构建制造企业生产过程执行系统（企业MES管理系统），进而构成企业管理层19。由企业MES管理系统通过相关接口将相关生产计划与车间作业现场通过包括PLC控制器、数据采集器、条形码、相应的计量及传感器和/或机械手的执行装置相互联系起来，并通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息，包括与提供生产现场控制设施的厂商建立合作关系，为企业提供包括制造数据管理、计划排程管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块，还包括跟踪生产进度，库存情况，工作进度和其它进出车间的操作管理相关的信息流。如当工厂发生实时事件时，对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对进行指导和处理。通过相应的信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。

利用企业MES管理系统对状态变化的迅速响应，能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力，改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。

本发明实施例7中，其所述生产工艺包括药品或其固体制剂生产的投料、粉碎、称量、制粒，干燥，整粒、混合、压片、包衣、在线清洗和/或包装工序的全工艺流程。

本发明实施例8中，其所述生产工艺包括药品或其固体制剂车间的制粒、干燥、整粒、混合工序的全程生产工艺，其从湿法混合制粒到料斗混合全程实现密闭连线生产。

实施例9如图4所示。本发明固体制剂生产的智能信息化管理系统其现场生产设备（系统）为一体式混合生产线，其将整个生产线或系统分成若干子系统，其各子系统按工艺先后顺序依次相互对应或连接，其各相应的连接采用软连接、钢丝软管连接和/或卡箍密闭硬连接的方式进行连接，其各子系统由本地控制管理层或其主控计算机通过现场控制层或其智能控制器实施全自动操作管理控制。

所有子系统的工作操作部位全都外露，各子系统的相关设备或装置相互水平或/和垂直安装于移动平台的外表面，其设备或装置的动力部分全部内置。既实现了全封装式生产，又为需要人为介入时提供了可能和方便。

其子系统包括湿法混合制粒子系统、湿法整粒子系统、干燥子系统、真空上料子系统、干法整粒子系统和料斗混合子系统。

其湿法混合制粒子系统、湿法整粒子系统、干燥子系统、真空上料子系统、干法整粒子系统和料斗混合子系统分别由湿法混合制粒机2、湿法整粒机3、干燥机5、真空上料机7、干法整粒机8和料斗混合机9作为主设备装置而构成。

本实施例的具体结构和生产方式如图4所示。即：本实施例中其一体式混合生产线包含按工艺先后顺序依次相互对应或连接的湿法混合制粒子系统、湿法整粒子系统、干燥子系统、真空上料子系统、干法整粒子系统和料斗混合子系统。其各子系统由本地控制管理层或其主控计算机通过智能控制器11实施控制。其湿法混合制粒子系统、湿法整粒子系统、干燥子系统、真空上料子系统、干法整粒子系统和料斗混合子系统分别由湿法混合制粒机2、湿法整粒机3、干燥机5、真空上料机7、干法整粒机8和料斗混合机9作为主设备装置而构成。

各子系统的湿法混合制粒机2、湿法整粒机3、干燥机5、真空上料机7、干法整粒机8和料斗混合机9等相关硬件设备之间通过相应的管道等有序连接。

现场控制层或其智能控制器11的相应的输入端分别通过相应的电气信号线与各子系统的包括湿法混合制粒机2、湿法整粒机3、干燥机5、真空上料机7、干法整粒机8和料斗混合机9在内的所有相关设备或装置的电气信号检测器（传感器）连接。现场控制层或其智能控制器的相应的输出端分别通过相应的电气信号线与各子系统的湿法混合制粒机2、湿法整粒机3、干燥机5、真空上料机7、干法整粒机8和料斗混合机9及其相应附属设备在内的所有相关设备或装置的执行器相连接。其执行器包括伺服放大器、自动控制阀、调节阀，电流、电压调节器，电机转速调节器，变频调节器等等。

各子系统的湿法混合制粒机2、湿法整粒机3、干燥机5、真空上料机7、干法整粒机8和料斗混合机9等相关设备同样由其主控计算机通过其现场控制层或其智能控制器控制统一提供相应的资源或动力，如水、电、气等所需资源。

由主控计算机通过其现场控制层或其智能控制器控制对包括各个子系统的整个生产工艺过程实施全程自动监视操作管理控制。湿法混合制粒机2、湿法整粒机3、干燥机5、真空上料机7、干法整粒机8、料斗混合机9和现场控制层2或其PLC控制器11全部集成安装于同一移动平台1上。

所有子系统的工作部位全都外露，水平或垂直安装于移动平台的外表面，动力部分全部内置。湿法混合制粒机的物料在搅拌桨和自身重力作用下出料，进入湿法制粒机内。

湿法混合制粒机2与湿法整粒机3呈上下位置相互连接。湿法混合制粒机与湿法整粒机，真空上料机与干法整粒机之间使用卡箍密闭硬连接。

真空上料机7与相互呈上下位置设置于干法整粒机8的上方。干法整粒机8的物料在自身重力作用下通过钢丝软管密闭连线进入干燥机内。

干燥机5与真空上料机7通过钢丝软管11相互连接。干燥机5内的物料在重力和真空上料机7的负压作用下通过钢丝软管11密闭连接进入真空上料机内。

真空上料机内的物料在重力作用下，经过出口蝶阀进入干法整粒机。

干法整粒机8呈垂直状态安装于料斗混合机9的上方。干法整粒机8与料斗混合机9通过软连接12相互连接。干法整粒机的物料在重力作用下经过下端口的软连接进入料斗混合机。

移动平台把生产线的所有子系统整合到一起，节省大量空间，底部有移动脚轮，安装摆放灵活。所有生产线设备及其现场控制层或其PLC控制器集成在一个移动平台上，避免了当需要人为介入时的费时费力等不方便。

Claims (2)

1.一种固体制剂生产的智能信息化管理系统，包括现场生产设备和相应的管理控制系统，所述管理控制系统包括与所述现场生产设备对应的本地控制管理层，分别连接于所述本地控制管理层的现场控制层和远程监控管理层；其特征是所述远程监控管理层还包括对本地控制管理层的主控计算机系统的运行管理和/或现场控制层的控制装置及生产设备的运行故障进行分析诊断。

2.根据权利要求1所述固体制剂生产的智能信息化管理系统，其特征是所述远程监控管理层包括远程计算机、亦或包括远程计算机及其移动终端，所述本地控制管理层包括主控计算机、亦或包括主控计算机和相应的报务器，所述现场控制层包括分别连接于相应的生产设备或装置的相应的智能控制装置。