未來(lái)智能化制藥工廠的建設(shè)者面臨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來(lái)的新要求。山東新馬制藥裝備有限公司作為中國(guó)領(lǐng)先的制藥裝備廠商之一，計(jì)劃開發(fā)一款新型壓片機(jī)，它需要通過(guò)機(jī)器可連接性、數(shù)據(jù)透明度、合規(guī)性、功能性設(shè)計(jì)和操作便利性多個(gè)需求維度相結(jié)合來(lái)滿足藥廠數(shù)字化要求。為了跨越合規(guī)性、性能和可用性之間的鴻溝，新馬藥機(jī)信賴與貝加萊之間的自動(dòng)化合作伙伴關(guān)系。
制藥行業(yè)對(duì)嚴(yán)苛的要求并不陌生，這其中包括一些受到最嚴(yán)密監(jiān)控的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。然而，隨著制藥生產(chǎn)企業(yè)建立起越來(lái)越多的數(shù)字化、互聯(lián)工廠，技術(shù)挑戰(zhàn)和由此產(chǎn)生的解決方案變得比以往任何時(shí)候都更加復(fù)雜。這就是為什么新馬藥機(jī)為其新型壓片機(jī)設(shè)定高目標(biāo)的原因 – 不僅針對(duì)通常的性能指標(biāo) – 而且還包括功能性、操作友好的設(shè)計(jì)。
這家公司在評(píng)估新型壓片機(jī)的自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，還優(yōu)先考慮了總運(yùn)營(yíng)成本，包括軟件復(fù)用性以及機(jī)器調(diào)試、服務(wù)和診斷遠(yuǎn)程解決方案的可用性等因素。新馬藥機(jī)在與貝加萊團(tuán)隊(duì)多次就項(xiàng)目需求和功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行交流后，相信貝加萊及其自動(dòng)化系統(tǒng)能夠勝任該項(xiàng)任務(wù)，并決定與貝加萊合作開發(fā)新的壓片機(jī)。
在制藥行業(yè)中，質(zhì)量始終是第一位的，因此它是評(píng)判制藥機(jī)械的首要因素。對(duì)于壓片機(jī)而言，質(zhì)量意味著能夠生產(chǎn)出具有精確且一致重量和厚度的片劑。這在很大程度上取決于上下沖頭施加的壓力。為了通過(guò)對(duì)沖頭、上下預(yù)壓輥和填充站的伺服軸進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整來(lái)優(yōu)化機(jī)器性能，對(duì)該壓力進(jìn)行快速、精確地測(cè)量至關(guān)重要。
在新馬壓片機(jī)中，這種測(cè)量的性能是使用貝加萊的X20模擬量輸入模塊實(shí)現(xiàn)的，它達(dá)到了5kHz / 16位精度的采樣，并帶有緩存。在更高速度的情況中，可以使用貝加萊reACTION技術(shù)，一種基于FPGA開發(fā)的高速處理模塊，它能夠?qū)崿F(xiàn)最快可達(dá)1 μs的任務(wù)。reACTION技術(shù)模塊還支持IEC61131-3編程，這樣無(wú)需使用昂貴的高速控制器。
采用Intel Core-i處理器、搖臂安裝的貝加萊Panel PC 3100作為自動(dòng)化平臺(tái)，它可以同時(shí)運(yùn)行Windows和實(shí)時(shí)任務(wù)。兩個(gè)貝加萊ACOPOS P3伺服驅(qū)動(dòng)器通過(guò)高速實(shí)時(shí)以太網(wǎng)POWERlink連接，可在傳統(tǒng)單軸驅(qū)動(dòng)器所需的三分之一機(jī)柜空間內(nèi)為六個(gè)軸提供精確控制。
除了處理能力和控制精度之外，現(xiàn)代機(jī)器還依賴于數(shù)據(jù)連接。工廠越智能，車間內(nèi)需要連接到MES/ERP系統(tǒng)以執(zhí)行財(cái)務(wù)核算、訂單排產(chǎn)和質(zhì)量控制等任務(wù)的設(shè)備就越多。貝加萊X20控制和I/O系統(tǒng)具有集成的OPC UA服務(wù)器和對(duì)PackML通信的支持，這使MES系統(tǒng)可以輕松地配置和訪問(wèn)機(jī)器，獲取與生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、審計(jì)追蹤、質(zhì)量和維護(hù)相關(guān)的數(shù)據(jù)。
事實(shí)上，通過(guò)OPC UA，設(shè)備不僅可以在工廠內(nèi)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，貝加萊控制器還可以用作邊緣設(shè)備，匯總數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到云端，在那里可以應(yīng)用復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)算法。在本地可以統(tǒng)計(jì)實(shí)時(shí)OEE，然后發(fā)送至生產(chǎn)管理系統(tǒng)，或云端監(jiān)測(cè)。貝加萊甚至提供了現(xiàn)成的軟件功能，可以輕松地通過(guò)智能手機(jī)將報(bào)警直接發(fā)送給維修技術(shù)人員。
針對(duì)所有制藥機(jī)械所需的FDA/GAMP認(rèn)證，新馬藥機(jī)能夠依靠貝加萊的mapp技術(shù)，該技術(shù)將關(guān)鍵功能封裝在模塊化、預(yù)編程的軟件組件中。mapp Audit組件可以輕松地滿足21 CFR Part 11對(duì)電子簽名認(rèn)證和防篡改文檔的要求，而mapp User則可以管理用戶權(quán)限和訪問(wèn)。
所有這些mapp功能，包括配方管理、商業(yè)智能報(bào)表等，僅需配置，無(wú)需編程，易于實(shí)施，這大大加快了新馬藥機(jī)的開發(fā)過(guò)程。mapp View軟件包還為新馬藥機(jī)的開發(fā)人員提供了強(qiáng)大的HMI設(shè)計(jì)工具。他們能夠創(chuàng)建基于Web的HMI應(yīng)用程序，使大量有用的數(shù)據(jù)得到清晰直觀地顯示。借助OPC UA連接，這些畫面可以在任何支持Javascript和HTML的PC或智能手機(jī)上進(jìn)行查看。
數(shù)字化驅(qū)動(dòng)未來(lái)
憑借貝加萊自動(dòng)化解決方案，新馬藥機(jī)的新型壓片機(jī)實(shí)現(xiàn)了非常高速的性能，用戶可以充分享受其數(shù)字化能力以及漂亮直觀的界面。“我們確實(shí)為這款新機(jī)器設(shè)定了很高的標(biāo)準(zhǔn)，但我們的工程師和貝加萊團(tuán)隊(duì)足以應(yīng)對(duì)這項(xiàng)挑戰(zhàn)，”新馬藥機(jī)董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理殷文平說(shuō)道。“這讓我們對(duì)未來(lái)的項(xiàng)目感到非常興奮，其中我們將承擔(dān)起更多智能制藥生產(chǎn)中最艱巨的挑戰(zhàn)。”
