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杭州優穩自動化系統有限公司醫藥行業經理 肖蕓

杭州優穩自動化系統有限公司專注于新一代控制技術的研究開發與產業化，自主設計開發了全系列控制系統硬件模塊與軟件平臺，各型控制系統產品已廣泛應用于化工、制藥、煉油、石化、鋼鐵、能源、建材、輕工、造紙、環保等行業3000余套。優穩在制藥行業主要提供工廠自動化整體解決方案，產品包括UW系列硬件平臺和UWinTech控制工程軟件平臺，并在生物發酵和化學合成制藥領域，形成了特色鮮明的兩個專用控制系統。

據杭州優穩自動化系統有限公司醫藥行業經理肖蕓介紹，優穩的生物發酵過程綜合自動化系統，成功地解決了發酵過程中的特殊測量、先進控制、過程優化及系統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：生物發酵過程參數測量系統、生物發酵過程常規控制系統、生物發酵過程生物參數軟測量系統、生物發酵過程建模先進控制與過程優化。

優穩始終致力于推出自主可控的新一代高可靠性、高安全性、高適應性和大規模化的控制系統產品。其定位于高端系統的設計定位，依托浙江大學綜合性學科優勢，承擔國家科技攻關項目，獲得自動化領域唯一的國家科技進步一等獎。正如肖蕓所說：“專注成就品質，以優質穩定，做最好的自動化系統產品是優穩多年來的目標。我們自1993年以來只做自動化控制系統，精益求精，累計了豐富的經驗，為各行業提供了3000余套解決方案。”

以浙江大學為技術依托的優穩是名副其實的技術先導型企業，由于精細化工行業多品種、小批量、間歇生產的特點，其對批量控制有著迫切的需求，優穩遵循ISA S88標準，推出了國內首套批控制軟件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：間歇生產流程線中，同一設備可以用來生產不同的產品或者不同規格的產品。改變加入反應器的原料組分及其數量，改變反應溫度、反應時間等操作條件，即可用來生產不同品牌或者不同規格的產品。產品的配方包含了在同一設備中生產不同產品所需的全部信息。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，決定了間歇生產過程的柔性。

生產調度與跟蹤：任何瞬間，間歇工廠同時進行不同批號、不同產品生產。各批產品處在不同的操作階段。為了保證各批產品正常生產，要求控制系統具有生產調度功能，跟蹤各批產品生產，使產品的配方、生產的路徑、記錄的數據與各批產品正確地對應。多產品、多用途的間歇工廠，在一段時間內生產多種產品，而且每個產品的生產順序不同，生產路徑不同，所以這些間歇工廠的生產調度沒有計算機輔助是很難達到最優的，UWinBatch基于數學模型的方法和人工智能的方法設計了多種生產調度系統，可以根據工廠當前的生產能力，通過優化調度，合理地分配能源、物料和設備，安排生產以獲得最佳的經濟效益。

與此同時，針對醫藥行業自動化及信息化的特點，優穩采用先進的工業控制技術、計算機技術、信息技術、現代檢測技術、APC技術和專家系統，為醫藥行業的廣大用戶提供生產自動化和信息化的整體解決方案，即集控制、優化、調度、管理、經營于一體的綜合自動化新模式，全面地提升產品的質量、產量和企業的綜合競爭力。

如今，在醫藥行業采用自動化與信息化結合的手段，可以建立藥品生產全過程實時、在線質量監控系統，通過完整的信息化監控平臺，嚴格按照GMP法規的要求，規范、約束或取代人的行為，及時自動發現和避免各種違規行為和質量問題的發生，確保數據的真實、完整、可靠和可追溯性，同時也實現信息化與制劑藥生產和質量管理過程的融合。

采訪中，肖蕓與記者分享了優穩在“兩化融合”方面的優勢：（1）嚴格按照GMP要求，建立全面覆蓋采購、計劃、倉庫、生產、質檢、銷售、人事、財務在內的計算機實時生產和質量管理的信息化系統平臺；（2）建立包括生產車間在內的全廠計算機工業通訊網絡；（3）通過對現有生產設備、質量分析儀器和計量設備的改造和更新，實現制劑生產過程中的有關生產工藝數據、產品質量分析數據、計量和檢測數據的實時數據采集與通訊問題；（4）在建立和完成藥品生產全過程的實時、在線質量監控系統的基礎上，按照國家藥監部門的要求，建立藥品電子監管碼系統和藥品質量查詢系統，為藥監部門和消費者提供了網上藥品質量的實時監控和防偽查詢服務；（5）“互聯網+”的分布式全局工程數據庫。開發實現多種網絡驅動硬件模塊，通過開放規范的OPC客戶端與服務器接口，采用透明網絡管理技術實現與第三方設備的數據通訊，構建分布式工程對象實時數據庫，實現系統數據與外部設備數據的全局一致與統一接口，滿足工業數據多實時性、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

全自動化制造生產線

1　背景介紹

某現代化國家定點農藥企業，主要以生產殺蟲劑和殺菌劑為主，逐步向除草劑進軍，能夠規模生產原藥及中間體品種20余種，制劑加工品種多達100多個，是全球最大的新煙堿類農藥原藥生產企業、也是國內唯一一家全產業鏈生產吡蟲啉和啶蟲脒的企業。

2　應用情況

該項目共1500點，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條乳油配置生產線、2條水\微乳配置生產線和1條微膠囊配置生產線的所有控制點。控制站ST02包括3條懸浮劑配置生產線。并且預留了2條懸浮劑配置生產線的擴展能力。控制站ST03包括4條粉劑配置生產線和1條顆粒劑配置生產線。并且預留了1條顆粒劑配置生產線的擴展能力。

配方操作站提供配方的管理、生產任務的管理、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、顆粒劑所有生產線生產的產品配方信息，可以新建、修改、刪除某種產品的配方。產品的配方信息包括產品類型（乳油、微膠囊等）、生產產品需要經過的設備單元（油相釜、水相釜等）、設備單元的生產過程參數（溫度、時間、重量等）等信息。新建配方時選擇產品類型，系統自動調出產品類型的配方模板。配方模板可以預先組態好也可以由用戶工藝工程師去維護。

（2）生產任務的管理

在配方操作站新建生產任務，選擇產品配方、計劃生產成品量以及計劃執行時間，系統會產生一條生產任務計劃。創建任務時系統可以根據預設定的信息計算出所需的包材。點擊明細可以查看生產配方里各種原料的配比量，具有配方管理權限的工藝工程師還可以看到生產配方的生產過程參數。創建好的生產任務可以修改、刪除。在計劃執行時間前30分鐘（可配置）系統會提示有生產計劃需要被執行，生產管理人員可以檢查生產準備情況。生產管理人員確認后，生產任務改變狀態為“等待執行”。生產操作人員可以點擊【開始】按鈕，開始生產任務的執行。任務執行后系統會自動生成產品批次號（批次號生成規律可配置），一個生產任務可以包含多個生產批次。也可以在任務下面人工創建批次，批次號系統自動生成。批次執行過程中，控制站里組態好的順序控制邏輯會一步步執行，提示操作工按照操作規程一步步操作。控制邏輯里面的生產過程參數變量來自配方信息，如果配方信息里缺少某項生產過程參數，系統會跳過這個邏輯往下執行。質量部門可以把對每批次產品以及生產過程中的化驗數據結果錄入系統。選擇任務或者批次，可以查看任務或批次的事件日志、操作記錄、報警記錄和產品品質數據。生產管理人員可以選擇搜索條件過濾生產任務，找出符合搜索條件的生產任務，打印生產任務報表，如生產任務日報、周報、月報、年報等，任務包括的批次信息也可以打印出來。生產管理人員可以搜索出指定的產品批次，查找追索批次的生產過程信息。

（3）批次報表

系統可以定制各種生產管理報表。如某種產品的日報、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

實現了全自動化運行的生產線，減少人工干預，節約50%的人力；同時降低了出錯率，產品質量得到保證；生產效率提高15%～20%；配方軟件和批次管理軟件的應用，使設備的利用率得到30%的提高，縮短產品進入市場的時間，提高了企業的綜合競爭力。

摘自《自動化博覽》2015年8月刊