» » » » Пример реализации комплексного управления процессами производства в фармацевтической отрасли на базе SCADA системы zenon

Пример реализации комплексного управления процессами производства в фармацевтической отрасли на базе SCADA системы zenon

Фармацевтическая отрасль состоит из двух ключевых участков: отделение первичного производства лекарств и отделение получения готового продукта. На первом участке осуществляется приготовление активных фармацевтических ингредиентов путем смешивания компонентов, проведения реакции между ними и достижения необходимой консистенции, а на втором – полученный материал дополняется другими сопутствующими элементами, такими как красители, лубриканты, наполнители и, как результат, получают готовые медикаменты: таблетки, капсулы, микстуры и т.д.

Данное типовое решение системы диспетчеризации представляет собой иерархический проект, реализованный средствами SCADA zenon, включающий в себя систему управления основным производством и линию фасовки готового продукта в ампулы.


Общий обзор объекта

image

Стартовое окно содержит общий вид производственного объекта, на котором отображается информация о текущем состоянии процесса, номере партии и активных тревогах в системе. С этого окна осуществляется переход непосредственно к окнам управления участками предприятия.


Приготовление активных фармацевтических ингредиентов

Автоматизированное производство подразумевает предоставление оператору инструментов управления промышленным оборудованием. На этом участке находится реакторы, кристаллизаторы, фильтры, миксеры, отстойники.

Процесс начинается с подачи сырья в первичный реактор, куда одновременно поступают катализаторы, ускоряющие процесс реакции. На данном этапе продукт находится в жидком состоянии. Далее, используемые растворители, должны быть удалены, чтобы активные компоненты приняли состояние порошка. Это достигается в кристаллизаторе за счет выпаривания жидкости в вакууме. После этого образовавшиеся кристаллы растворителя отфильтровывают и удаляют. Активный продукт сушат в коническом миксере, где его нагревают и с помощью шнека перемешивают для получения равномерной консистенции. В результате получается мелкий сухой порошок, готовый для передачи его на вторую стадию производства.

При управлении процессом с помощью SCADA, в соответствии с требованиями FDA, необходимо последовательно выполнить следующие действия:

  • пройти процесс авторизации в системе;
  • выбрать, запараметризировать (при необходимости) и загрузить рецепт в оборудование;
  • задать имя и номер партии;
  • выполнить производство;
  • оформить отчет.

Представленный алгоритм управления проектом позволяет полностью соответствовать повышенным требованиям по безопасности при производстве медикаментозных препаратов.


Авторизация в системе

Для управления проектом пользователю необходимо авторизоваться в системе. Не выполнив это действие оператор не получит доступ к системе.

image


Рецепты

image

После ввода логина и пароля Вы переходите к этапу параметризации аппаратных средств, что в zenon осуществляется выбором и загрузкой необходимого рецепта. В проекте создано несколько рецептов, что соответствует нескольким видам производимых лекарств.


Спецификация партии

На следующем этапе оператор задает номер партии и ее имя, которое соответствует выпускаемому медицинскому препарату. Поскольку производство в фармацевтике осуществляется по пакетному принципу, при ведении статистики процесса, архивировании данных и создании отчетов, вся информация жестко привязывается к заданной спецификации партии.


Процесс производства

Благодаря широким возможностям динамического представления zenon, ход технологического процесса отображается в интуитивно-понятной форме. По мере прохождения этапов производства, продукт в виде движущегося потока переходит из одной емкости в другую.

image image

Для детального просмотра оборудования и получения инструментов управления им, необходимо кликнуть на соответствующем символьном представлении. Здесь в цифровом виде отображаются данные всех самых важных технологических параметрах. Система безопасности сделана таким образом, что для изменения оператором вручную любого из этих параметров необходимо ввести логин и пароль. Эти действия автоматически заносятся в журнал хронологической регистрации событий.

image

При старте производства каждой партии система автоматически начинает вести новый архив. И завершает его при окончании процесса.


Графический анализ

image

Окно просмотра статистики процесса в графическом виде отображает наиболее важную информацию в виде трендовых кривых и диаграммы Ганта. Для проведения анализа процесса к услугам оператора такие инструменты, как масштабирование, сканирование, прокрутка, временная фильтрация.


Диаграмма эффективности

Наиболее важным параметром производства является эффективность процесса. Его расчет осуществляется на базе значений ключевых индикаторов, таких как время простоя, загруженность оборудования, потеря качества, операционный цикл. zenon автоматически исчисляет необходимые индикаторы и в он-лайн режиме динамически отображает результирующую диаграмму производства.

image


Тревоги

image

Окно тревог отображает все тревоги, которые появлялись в системе на протяжении процесса производства. Здесь находится информация о текущем состоянии тревоги, времени ее появления/исчезновения/подтверждения, текст характеризующий тревогу, значение параметра, имя пользователя, комментарий оператора. Используя архив, оператор может просматривать тревоги по каждой партии продукции. При необходимости, во время появления той или иной тревоги, существует возможность сконфигурировать автоматическое выполнение определенной функции: генерация SMS сообщения, подача звукового сигнала, запуск на исполнение скрипта и т.д.


Хронология событий

image

В соответствии с требованиями FDA все системные сообщения, действия оператора и другие события регистрируются в хронологическом списке событий.

Информация представляется в виде свободно конфигурируемой таблицы и может фильтроваться по заданным параметрам или выводиться на принтер для печати.


Отчеты

image

При завершении производства партии продукта автоматически генерируется отчет, в который заносится имя и номер партии, выбранный рецепт, ход следования процесса и появившиеся тревоги. При подтверждении отчета, он печатается в pdf-файл и сохраняется в папку «Отчеты по партиям» на жестком диске.


Фасовочно-упаковочная линия

image

Потоковая линия состоит из целого ряда оборудования, которое хотя и имеет индивидуальные инструменты управления, работает в едином производственном цикле и зависит друг от друга. Процесс состоит из следующих этапов: пустая тара подается на конвейер, моется, наполняется производимым препаратом, закупоривается, наклеивается этикетка, готовые тюбики помещаются в коробки, которые комплектуются в ящики и после этого размещаются на поддонах. Настроечными параметрами для перечисленного оборудования являются количество единиц тары, количество коробок в ящиках и количество ящиков на поддоне. Все эти значения устанавливаются с помощью рецептов.

Окна графического анализа, диаграмма эффективности, события, тревоги и отчеты функционируют по алгоритмам, аналогичным первичной стадии производства фармацевтического предприятия. Этот проект также отвечает всем требованиям FDA.


Управление процессом

При выборе оборудования на экране появляется окно индивидуального управления установкой. Здесь присутствуют элементы перехода управления из автоматического режима в ручной или полуавтоматический. Оператор может инициировать остановку объекта на плановый осмотр и обслуживание. Также здесь присутствует информация относительно эффективности работы данного оборудования. Этот показатель представлен в виде динамической диаграммы хода процесса.

image

Представленный проект визуализации SCADA zenon, является комплексным решением, позволяющим не только оптимизировать процесс производства медикаментов, но и значительно повысить уровень безопасности системы автоматизации в целом, обеспечить оперативной и достоверной информацией руководство компании для ведения планового производства.

При заинтересованности, специалисты нашей компании готовы продемонстрировать работу описанного выше проекта и поддержать Вас при его реализации на предприятии.


Видео-презентация проекта