CN109409665A - 中药片剂单位产品综合能耗测算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了中药片剂单位产品综合能耗测算方法，其中：包含如下步骤：步骤一：确定能耗的测算范围；步骤二：能耗的测算统计期的确定；步骤三：测算新水、电和蒸汽的能耗；步骤四：中间体产品的折算；步骤五：参考《GB/T 2589‑2008综合能耗计算通则》方法计算中药片剂的单位产品综合能耗。
Description
技术领域
本发明属于中药领域，具体涉及中药片剂单位产品综合能耗测算方法。
背景技术
单位产品综合能耗是能源管理工作中的一个非常重要的指标，单位产品综合能耗不但表明了一个企业的生产过程能源管理水平，也是计算企业节约能量的基础，随着国家对节能减排越来越重视，在工业制造领域，关于单位产品综合能耗测算方法方面的研究探讨较多，如纤维板、脲醛胶、氨和水泥等等，而关于制药企业单位产品综合能耗测定方法研究尚未见报道，虽然《GB/T 2589-2008综合能耗计算通则》规定了综合能耗的通用计算方式，但由于制药工艺剂型的差异性，涉及的生产能耗及其具体的综合能耗测算方法也有差异；本发明通过探讨并建立中药片剂单位产品综合能耗的测算方法，进而为制药企业其他剂型产品的单位产品综合能耗测定方法提供参考依据。
中药片剂生产涉及综合能耗包含生产系统、辅助生产系统和附属生产系统所消耗的能源量；生产系统包括备料生产和制剂生产，其中制剂生产包括制粒、压片、包衣(某些品种不含括)、铝塑和外包等(铝塑和外包是连线同步生产)；辅助生产系统包括动力系统、环保、原辅料及产品检验、运输和仓储等；附属生产系统包括办公室、食堂和浴室等。由于制药企业生产操作间洁净级别要求较高，同时生产操作间的温度和湿度也有严格要求，加之辅助生产系统所供应的动力存在同时涉及多个生产车间(生产多个品种)可能性，无疑增加了目标产品关于辅助生产系统的能耗测算复杂度和困难度，需要探寻更为简便合理的辅助生产系统的能耗测算方法。
不同剂型因其制剂工艺不一样，确定其能耗测算的统计期方式也不尽相同。中药片剂工艺主要包括备料、制粒、压片、包衣、铝塑和外包。备料生产操作场所的空调系统存在独立于制剂工艺操作场所的空调系统可能性，备料工艺和制剂工艺(制粒、压片、包衣、铝塑和外包)处在不同操作场所(车间)。由于药品生产是以批为单位连续性生产，具有一定生产周期，各工序生产目标产品的时间不同一。按照现有的其他行业单位产品综合能耗测定方法去追溯统计制药企业各工序生产目标产品发生的综合能耗以及辅助生产系统和附属生产系统的综合能耗，其操作步骤较为复杂，操作难度也较大，不利用在制药企业中推行实施。
发明内容
本发明的目的在于提供中药片剂单位产品综合能耗测算方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
中药片剂单位产品综合能耗测算方法，其中：包括如下的步骤与方法：
步骤一、能耗测算范围的确定：
中药片剂生产涉及的综合能耗包含生产系统、辅助生产系统和附属生产系统所消耗的能源量。生产系统包括备料生产和制剂生产，其中制剂生产包括制粒、压片、包衣(某些品种不含括)、铝塑和外包等(铝塑和外包是连线同步生产)；辅助生产系统包括动力系统、环保、原辅料及产品检验、运输和仓储等；附属生产系统包括办公室、食堂和浴室等。本方法将辅助生产系统(动力系统中的空调系统、冷水机组和空压机组除外)和附属生产系统所用综合能耗统称为公用场所综合能耗。中药片剂生产所用综合能耗主要包括水、电和蒸汽等。
步骤二、综合能耗测算统计期的确定
不同剂型因其制剂工艺不一样，确定其能耗测算的统计期方式也不尽相同。中药片剂工艺主要包括备料、制粒、压片、包衣、铝塑和外包。备料生产操作场所的空调系统存在独立于制剂工艺操作场所的空调系统可能性，备料工艺和制剂工艺(制粒、压片、包衣、铝塑和外包)处在不同操作场所(车间)。由于药品生产是以批为单位连续性生产，具有一定生产周期，成品形成是在制剂工艺部分。铝塑和外包是连线同步生产。因此，综合能耗测算统计期的确定以成品形成的制剂工艺部分为主导，即以铝塑和外包工序出成品(目标产品)的时期为统计测算时期。目标产品产量指统计期内制剂工艺场所生产的合格产品。根据中药片剂生产特性以及降低测算复杂程度，生产系统、辅助生产系统和附属生产系统的综合能耗，均不依据目标产品在各工序(除铝塑和外包工序外)运行时产生的实际综合能耗测算，而依据统计期内同品种(规格)产品的各系统的综合能耗测算。
步骤三、新水、电和蒸汽的能耗测算方法
1、新水的能耗测算方法
综合能耗中的水，是指生产操作用的自来水、纯化水和工艺冷却水等，以及用于公共系统的蒸汽用水、空调系统用水(包括冷冻水和冷却水)、检验用水、清洁用水和生活用水等，统一称为新水。测算方法：统计期内，生产或服务目标产品的生产系统、辅助生产系统和附属生产系统所用水量总和，单位：t。不同制药企业制剂品种生产排产不一样，如果公共系统新水同时用于多品种生产，则可采取按产量占比分摊方式进行测算。
2、电力的能耗测算方法
综合能耗中的电(统称电力)，包括生产设备用电、照明用电、空调系统用电(含冷水机组)、空压机组用电、锅炉用电、办公和食堂用电等生产系统、辅助生产系统和附属生产系统用电(不计线损耗电)。为便于统计测算，本方法将综合能耗中的电力归纳为生产用电、空调系统用电、空压机组用电、冷却水机组用电和公用场所用电。其中生产用电是指直接用于车间生产的电力，包括生产设备用电和车间照明用电；空调系统用电是动力系统中用于空调系统(不含冷水机组)的电力；空压机组用电是动力系统中用于压宿空气机组的电力；冷却水机组用电动力系统中用于冷却水机组机组的电力；公用场所用电是指锅炉用电、办公和食堂用电等服务生产用电。测算方法：统计期内，生产或服务目标产品的生产用电、空调系统用电、空压机组用电、冷却水机组用电和公用场所所用电量的总和，单位：kW*h。由于同一时间内，不同工序生产的批数存在差异，所以先测算出每个工序每批产品平均设备用电量，乘以统计期内的成品批数，得出理论上统计期内的生产用电量。如果公共系统用电同时服务于多品种生产，则可采取按产量占比分摊方式进行测算；空调系统中冷水机组的用电，可按场所面积占比分摊方式进行测算，如统计期内该场所涉及多品种(规格)则还需按产量占比进行二次分摊测算。
3、蒸汽的能耗测算方法
综合能耗中的蒸汽，主要用于烘箱干燥容(器)具和设备配件、制粒加热、包衣加热和空调系统的除湿加湿等。测算方法：生产统计期内，生产或服务目标产品的生产系统、辅助生产系统和附属生产系统所用蒸汽量总和，单位：t。涉及用于空调系统的蒸汽，可按场所面积占比分摊方式进行测算，如统计期内该场所涉及多品种(规格)则还需按产量占比进行二次分摊测算。
步骤四、中间体产品的折算方法
由于本方法的综合能耗测算统计期的确定是以成品形成的制剂工艺部分为主导，生产系统、辅助生产系统和附属生产系统的综合能耗，均不依据目标产品实际的综合能耗测算，而依据统计期内同品种(规格)产品的各系统的综合能耗测算。因此，为了便于统一测算，制剂前工序(制粒、压片和包衣)的中间体产品批产量依据中间体产品的折算系数计算取得，按重量体现；各前工序的批数依据工序中间体产品批产量算的，即制剂前工序的批数为工序生产量除于工序中间体产品批量之商。中药片剂单位产品综合能耗测算涉及折算的中间体产品主要包括颗粒、素片和包衣片，涉及的制剂工序包括制粒、压片和包衣等。1批成品量定义为工艺批量与折算系数乘积。各工序中间体产品的折算系数依据各工序产品的上一年平均得率取得。如果统计期内测试产品涉及多个(包装)规格，为了便于测算，可体现某种(包装)规格，其他(包装)规格均以批量折算方式等同于该种(包装)规格。
步骤五、单位产品综合能耗的计算方式
参考《GB/T 2589-2008综合能耗计算通则》方法计算片剂的单位产品综合能耗。生产中药片剂所涉及的能源物质品包括新水、电力和蒸汽，其中电力和蒸汽属于二次能源，新水属于耗能工质。中药片剂产品综合能耗测算需要将新水、电力和蒸汽等能耗通过标准煤折算系数换算成一次能源的单位，即标准煤当量，单位为kgce。
中药片剂单位产品综合能耗是指单件片剂产品的综合能耗，其单位为kgce/盒。依据公式(1)和(2)计算中药片剂产品综合能耗和单位产品综合能耗，具体如下：
式(1)中：
E为综合能耗；n为消耗的能源物质品种数；ei为生产和服务活动中消耗的第i种能源实物量；pi为第i种能源的折标煤系数，按能量的当量值或能源等价折算。
式(2)中：
e为单位产品综合能耗，E1为产品备料的综合能耗，E2为产品制剂的综合能耗，E3为产品制剂过程的公用场所综合能耗，P1为产品备料的产量，P2为产品制剂的成品产量。
本发明的技术效果和优点：中药片剂单位产品综合能耗测算方法是制药企业评估能耗管理的基础，是统计分析企业能耗的有效尝试；建立了中药片剂的单位产品综合能耗测算方法，填补了制药企业单位产品综合能耗测算方法研究的空白，有利于制药企业了解本企业产品的能耗水平，同时也为中药制剂单位产品能耗限额的制定和制药企业单位产品能耗限额对标管理奠定基础。
具体实施方式
选取江中药业股份有限公司的某种中药片剂产品A作为研究对象分析测算其单位产品综合能耗。该企业是一家能源管理水平较高的制药企业，具备满足能耗计量的各类仪表，建立了能源智能化计量管理系统，能够实现计量数据的在线采集和后台数据提取。依据中药片剂单位产品综合能耗测算方法测算片剂产品A的单位产品综合能耗，具体测算如下：一、综合能耗测算统计期的确定
片剂产品A的生产工艺包括备料工艺和制剂工艺两部分，其中制剂工艺包括制粒、压片、包衣、铝塑和外包。片剂产品A制剂生产周期约为2天，即48小时。本次实例的统计期为48小时，即能耗测算时间为48小时。从2018年5月7日14:30开始统计综合能耗值，2018年5月9日14:30结束统计综合能耗值，在此时段铝塑和外包生产的成品产量为本次测算的目标产品量。
二、中间体产品的产品批量折算
统计期内，片剂产品A的生产涉及4板/盒和8板/盒两个包装规格。由于这两个包装规格的生产批量一致，故统一将8板/盒装规格等同于4板/盒装规格，以4板/盒装规格来体现产品综合能耗测算。
依据片剂产品A上一年(2017年)制剂前工序的得率取得本次统计期内中间体产品量折算系数，具体折算系数和折算后的成品批量如表1(产品A的备料工艺投料批量为2229.0kg),如产品A(4板/盒)制粒工序的产品批量：2229.0*1.0005＝2230.1kg。
表1统计期内制剂工序中间体产品量的折算系数及对应成品批量
三、统计期内备料工序和制剂工序的生产批量
经过统计，在统计期内备料工序涉及产品A的生产批量共17批，制剂工序产品A的成品批量共17.05批，按每批291箱(工艺批量291.6箱*成品折算系数0.9981)，每箱300盒批量规格计算，1批成品为87300盒。制剂前工序(制粒、压片和包衣)的批数为工序生产量除于工序中间产品批量之商，如制粒工序的批数：28990÷2230＝13.00批。工序总批数为产品A的两种规格(4板/盒和8板/盒)的工序批数之和(如表2)，如制粒工序的工序总批数：13.00+4.25＝17.25批。
表2统计期内制剂前工序的中间体产品的批量折算
四、新水、电和蒸汽的能耗测算
1、新水的能耗测算
(1)备料过程新水的能耗测算
统计期内，备料产所使用的新水实测值为49t，涉及6种品种生产，其中产品A的备料产量占比54.3％。因此统计期内产品A的备料过程所耗新水为40t。
(2)制剂过程新水的能耗测算
统计期内，制剂产所使用的新水实测值为96t，全部用于产品A的制剂生产。因此统计期内产品A的制剂过程所耗新水为96t。
(3)公用场所新水的能耗测算
统计期内，制剂产所使用的新水实测值总和为798t，涉及7种品种生产服务，其中产品A的成品产量占比56.55％。因此统计期内产品A的公用场所新水的能耗为451t。
2、电的能耗测算
(1)备料过程电的能耗测算
统计期内，供应备料生产和服务的电力涉及生产用电、空调系统用电、冷却水机组用电等。
①备料生产用电实测值为595.8kW·h，由于该场所的生产线同时涉及产品A和产品B的生产，而产品A的备料产量占比为81.0％，因此统计期内产品A的生产用电为482.3kW·h。
②备料空调系统用电实测值为3043.6kW·h，由于该场所的生产线同时涉及产品A和产品B的生产，而产品A的备料产量占比为81.0％，因此统计期内产品A的生产用电为2463.9kW·h。
③冷却水机组用电实测值为24052.4kW·h,按场所面积占比方式分摊，备料场所占比为23.02％，统计期内该备料生产线同时涉及5种产品备料生产，其中产品A的备料产量占比为54.3％，因此经过二次占比测算，统计期内产品A的冷却水机组用电为3004.7kW·h。
综上，统计期内备料过程电的能耗总量为5950.9kW·h。
(2)制剂过程电的能耗测算
统计期内，供应制剂生产和服务的电力涉及生产用电、空调系统用电、冷却水机组用电和空压机组用电等。
①制剂生产用电为制粒、压片、包衣、铝塑和外包工序用电的总和。制剂生产用电实测值为7305.6kW·h。由于制粒、压片和包衣工序的实际生产用电需要通过工序实际总批数(见表2)与成品生产批数换算成工序理论用电量(统计值)(如表3)，如制粒工的序理论用电量：(1334.1÷17.25)/17.05＝1318.6kW·h。铝塑和外包实际生产批数与成品批数一致，故取实测值。所以制剂生产用电为7305.6-3808.9+5428.8＝8925.5kW·h。
表3统计期内中间体产品量折算系数及对应成品量
②制剂空调系统用电实测值为3756.0kW·h，全部服务于产品A的制剂生产。因此统计期内产品A的空调系统用电为3756.0kW·h。
③冷却水机组用电实测值为24052.4kW·h,按场所面积占比方式分摊，制剂场所占比为19.45％，该场所全部服务于产品A的制剂生产，统计期内产品A的冷却水机组用电为3787.7kW·h。
④空压机机组用电实测值为19235.4kW·h,涉及7种品种生产服务，其中产品A的成品产量占比56.55％。因此统计期内产品A的公用场所新水的能耗为10876.8kW·h。
综上，统计期内制剂过程电的能耗总量为27346.0kW·h。
(3)公用场所电的能耗测算
公用场所用电实测值总和为798kW·h，按成品产量占比方式分摊，涉及7种品种生产服务，其中产品A的成品产量占比56.55％。因此统计期内产品A的公用场所电的能耗为939.4kW·h。
3、蒸汽的能耗测算
(1)备料过程蒸汽的能耗测算
统计期内，供应备料生产和服务的蒸汽包括生产用蒸汽和空调系统用蒸汽。
①备料生产用蒸汽实测值为10.0130t，涉及5种品种生产，其中产品A的备料产量占比54.3％。因此统计期内产品A的备料过程所耗新水为5.4334t。
②空调系统用蒸汽实测值为14.3330t，按场所面积占比方式分摊，备料场所面积占比为44.24％，统计期内该场所涉及5种产品备料生产，其中产品A的备料产量占比为54.3％，因此经过二次占比测算，统计期内产品A的空调系统用蒸汽量为3.4377t。
综上，统计期内备料过程蒸汽的能耗总量为8.8711t。
(2)制剂过程蒸汽的能耗测算
统计期内，供应制剂生产和服务的蒸汽包括生产用蒸汽和空调系统用蒸汽。
①制剂生产用蒸汽实测值为18.9730t，全部服务于产品A的制剂生产。因此统计期内产品A的制剂生产用蒸汽量为18.9730t。
②空调系统用蒸汽实测值为14.3330t，按场所面积占比方式分摊，制剂场所面积占比为37.38％，统计期内该场所空调系统用蒸汽全部服务于产品A的制剂生产。因此统计期内产品A的制剂空调系统用蒸汽量为5.3605t。
综上，统计期内制剂过程蒸汽的能耗总量为24.3335t。
(3)公用产所服务于产品A的生产无蒸汽耗用。
五、产品A的单位产品综合能耗
统计期内，综合上述产品A的新水、电和蒸汽的耗用量，采用本方法中药片剂单位产品综合能耗测算方法中公式(1)和(2)，表4的折标煤系数折算，以及按1批成品量为87300盒计算，分别测算出了备料工艺的综合能耗、制剂工艺的综合能耗、公用场所的综合能耗和单位产品综合能耗(如表5、表6、表7和表8)，在此次统计期内该企业中药片剂产品A的单位产品综合能耗为0.0057kgce/盒。
表4能源物质品或耗能工质折标煤参考系数
表5统计期内产品A备料生产的综合能耗
表6统计期内产品A制剂生产的综合能耗
表7统计期内产品A的公用场所综合能耗
表8统计期内产品A的单位产品综合能耗
Claims (6)
1.中药片剂单位产品综合能耗测算方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：确定能耗的测算范围；
步骤二：能耗的测算统计期的确定；
步骤三：测算新水、电和蒸汽的能耗；
步骤四：中间体产品的折算；
步骤五：参考《GB/T 2589-2008综合能耗计算通则》方法计算中药片剂的单位产品综合能耗。
2.根据权利要求1所述的中药片剂单位产品综合能耗测算方法，其特征在于：步骤一所需测算的具体范围如下:包含生产系统、辅助生产系统和附属生产系统所消耗的能源量；生产系统包括备料生产和制剂生产，其中制剂生产包括制粒、压片、包衣(某些品种不含)、铝塑和外包等(铝塑和外包是连线同步生产)；辅助生产系统包括动力系统、环保、原辅料包材及产品检验、运输和仓储等；附属生产系统包括办公室、食堂和浴室等，本方法将辅助生产系统(动力系统中的空调系统、冷水机组和空压机组除外)和附属生产系统所用综合能耗统称为公用场所综合能耗；中药片剂生产所用综合能耗主要包括水、电和蒸汽。
3.根据权利要求1所述的中药片剂单位产品综合能耗测算方法，其特征在于：步骤二中的统计期根据如下方法确定：综合能耗测算统计期的确定应以成品形成的制剂工艺部分为主导，即以铝塑和外包工序出成品(目标产品)的时期为统计测算时期；根据中药片剂生产特性以及降低测算复杂程度考虑，生产系统、辅助生产系统和附属生产系统的综合能耗，均不依据目标产品在各工序(除铝塑和外包工序外)运行时产生的实际综合能耗测算，而依据统计期内同品种(规格)产品的各系统的综合能耗测算；目标产品产量指统计期内制剂工艺场所生产的合格产品。
4.根据权利要求1所述的中药片剂单位产品综合能耗测算方法，其特征在于：步骤三中的测算新水、电和蒸汽的能耗的方法具体如下：
(1)新水的能耗测算方法
综合能耗中的水，是指生产操作用的自来水、纯化水和工艺冷却水等，以及用于公共系统的蒸汽用水、空调系统用水(包括冷冻水和冷却水)、检验用水、清洁用水和生活用水等，统一称为新水。测算方法：统计期内，生产或服务目标产品的生产系统、辅助生产系统和附属生产系统所用水量总和，单位：t。不同制药企业制剂品种生产排产不一样，如果公共系统新水同时用于多品种生产，则可采取按产量占比分摊方式进行测算。
(2)电力的能耗测算方法
综合能耗中的电(统称电力)，包括生产设备用电、照明用电、空调系统用电(含冷水机组)、空压机组用电、锅炉用电、办公和食堂用电等生产系统、辅助生产系统和附属生产系统用电(不计线损耗电)。为便于统计测算，本方法将综合能耗中的电力归纳为生产用电、空调系统用电、空压机组用电、冷却水机组用电和公用场所用电。其中生产用电是指直接用于车间生产的电力，包括生产设备用电和车间照明用电；空调系统用电是动力系统中用于空调系统(不含冷水机组)的电力；空压机组用电是动力系统中用于压缩空气机组的电力；冷却水机组用电是动力系统中用于冷却水机组的电力；公用场所用电是指锅炉用电、办公和食堂用电等服务生产用电。测算方法：统计期内，生产或服务目标产品的生产用电、空调系统用电、空压机组用电、冷却水机组用电和公用场所所用电量的总和，单位：kW*h。由于同一时间内，不同工序生产的批数存在差异，所以先测算出每个工序每批产品平均设备用电量，乘以统计期内的成品批数，得出理论上统计期内的工序生产用电量。如果公共系统用电同时服务于多品种生产，则可采取按产量占比分摊方式进行测算；空调系统中冷水机组的用电，按场所面积占比方式进行分摊，如统计期内该场所涉及多品种(规格)则还需按产量占比进行二次分摊测算。
(3)蒸汽的能耗测算方法
综合能耗中的蒸汽，主要用于烘箱干燥容(器)具和设备配件、制粒加热、包衣加热和空调系统的除湿加湿等。测算方法：生产统计期内，生产或服务目标产品的生产系统、辅助生产系统和附属生产系统所用蒸汽量总和，单位：t。涉及用于空调系统的蒸汽，可按场所面积占比分摊方式进行测算，如统计期内该场所涉及多品种(规格)生产则还需按产量占比进行二次分摊测算。
5.根据权利要求1所述的中药片剂单位产品综合能耗测算方法，其特征在于：步骤四中的制剂前工序(制粒、压片和包衣)的中间体产品批产量依据中间体产品的折算系数计算取得，按重量体现；各前工序的批数依据工序中间体产品批产量算的，即制剂前工序的批数为工序生产量除于工序中间体产品批量之商。中药片剂单位产品综合能耗测算涉及折算的中间体产品主要包括颗粒、素片和包衣片，涉及的制剂前工序包括制粒、压片和包衣等。1批成品量定义为工艺批量与折算系数乘积。各工序中间体产品的折算系数依据各工序产品的上一年平均得率取得。如果统计期内测试产品涉及多个(包装)规格，为了便于测算，可体现某种(包装)规格，其他(包装)规格均以批量折算方式等同于该种(包装)规格。
6.根据权利要求1所述的中药片剂单位产品综合能耗测算方法，其特征在于：所述的步骤五计算过程如下：
生产中药片剂所涉及的能源物质品包括新水、电力和蒸汽，其中新水和电力属于二次能源，蒸汽属于耗能工质的能源，片剂产品综合能耗测算需要将新水、电力和蒸汽等能耗通过标准煤折算系数换算成一次能源的单位，即标准煤当量，单位为kgce；
中药片剂单位产品综合能耗是指单件片剂产品的综合能耗，其单位为kgce/盒。依据公式(1)和(2)计算中药片剂产品综合能耗和单位产品能耗，具体如下：
式(1)中：
E为综合能耗；n为消耗的能源物质品种数；ei为生产和服务活动中消耗的第i种能源实物量；pi为第i种能源的折标煤系数，按能量的当量值或能源等价折算。
式(2)中：
e为单位产品综合能耗，E1为产品备料的综合能耗，E2为产品制剂的综合能耗，E3为产品制剂过程的公用场所综合能耗，P1为产品备料的产量，P2为产品制剂的成品产量。
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