從草藥到HMI

人機(jī)界面（HMI）和防爆移動(dòng)設(shè)備可保障藥品生產(chǎn)過程的安全性——無論是糖衣藥丸、膠囊藥粉，還是藥瓶和注射器中的藥劑，所有化學(xué)藥物的外觀和藥效都千差萬別。人機(jī)界面是生產(chǎn)這些藥物不可或缺的一部分。人機(jī)界面可用來查看整個(gè)過程的相關(guān)數(shù)據(jù)和手動(dòng)控制步驟。因?yàn)橄冗M(jìn)的生產(chǎn)流程須兼顧嚴(yán)格的制藥規(guī)范和防爆要求，操作和監(jiān)控系統(tǒng)也必須滿足特殊要求。

PROCESS-Tip

＊更多信息請(qǐng)登錄：

pharm.vogel.com.cn＊反饋編碼：200646

醫(yī)學(xué)與人類發(fā)展一樣歷史悠久。在歐洲，主要由修道院草藥知識(shí)構(gòu)成的學(xué)科從中世紀(jì)發(fā)展至今，已經(jīng)成為一門高科技學(xué)科。該學(xué)科十分復(fù)雜，涉及大量數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)量仍在不斷增加。隨著工業(yè)4.0 的推進(jìn)，分散式數(shù)據(jù)訪問和控制功能對(duì)于制藥行業(yè)來說變得日益重要?；谝蕴W(wǎng)絡(luò)的HMI 系統(tǒng)是制藥行業(yè)獲得持續(xù)發(fā)展和高效生產(chǎn)的必要因素。當(dāng)然，HMI 系統(tǒng)必須符合制藥規(guī)范要求，如GMP（生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范）和某些應(yīng)用下的防爆指令。

為精細(xì)化工帶來強(qiáng)勁效果

如果你伴隨藥品走過其生產(chǎn)加工的全部旅程，就會(huì)發(fā)現(xiàn)沿途中有很多Pepperl+Fuchs 的各種操作和監(jiān)控設(shè)備。以精細(xì)化工領(lǐng)域的上游供應(yīng)商為起點(diǎn)，這些供應(yīng)商為制藥廠提供基本原材料，這一階段即為制藥生產(chǎn)的“上游階段”。為了獲得相應(yīng)藥物，該階段的每項(xiàng)數(shù)據(jù)（如各種原料的純度、存貯溫度，以及pH 值）都必須準(zhǔn)確。只有這樣，才能確?；钚猿煞值暮罄m(xù)合成。在此階段可以看到Pepperl+Fuchs 最新開發(fā)的VisuNet GXP 產(chǎn)品，它是基于瘦客戶端的遠(yuǎn)程監(jiān)視器，可以用來顯示過程信息和進(jìn)行控制，滿足精細(xì)化工生產(chǎn)需求。該產(chǎn)品專為耐液體、抗污染、抗菌以及保證潔凈過程設(shè)計(jì)而成，其輕便、模塊化的設(shè)計(jì)使得現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用方便靈活。

此外，VisuNet GXP 適用于潛在的爆炸性環(huán)境，通常應(yīng)用在伴有粉塵或含有酒精的去污劑和溶劑的生產(chǎn)過程中。在批量控制或計(jì)量控制工段，VisuNet GXP 可以直接安裝在ATEX Zone 1 和Zone 21 區(qū)，或者Zone 2 和Zone 22 區(qū)，通過以太網(wǎng)連接可以顯示從DCS或MES 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。VisuNet GXP 既可以連接傳統(tǒng)的PC 工作站和以太網(wǎng)服務(wù)器，也可以連接面向未來的虛擬PC 和服務(wù)器，內(nèi)置有基于Windows 10 物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)版的最新固件VisuNet RM Shell 5，支持最新的遠(yuǎn)程服務(wù)，例如微軟的RDP 8.1 或艾默生的DRDC。

室外解決方案

Pepperl+Fuchs 最新推出的VisuNet GXP 產(chǎn)品

Pepperl+Fuchs 為VisuNet GXP 配備了基于以太網(wǎng)技術(shù)的專業(yè)操作和監(jiān)視系統(tǒng)RM Shell 5。它可用于藥品儲(chǔ)罐。在一些潛在的爆炸性環(huán)境中——對(duì)應(yīng)于Zone 2——可以臨時(shí)儲(chǔ)存精細(xì)化工中的基本化學(xué)品，儲(chǔ)罐的填充和排放必須受到監(jiān)控。風(fēng)力和天氣也會(huì)對(duì)使用的設(shè)備造成損壞。VisuNet GXP 可以清晰地顯示出儲(chǔ)罐的填充高度和溫度等關(guān)鍵信息，從而幫助罐區(qū)人員作出決策，并在過程安全和有效性方面獲得真正的收益。當(dāng)VisuNet GXP 與識(shí)別系統(tǒng)配套使用時(shí)，可以識(shí)別出卡車司機(jī)送貨和裝載訂單的信息。VisuNet GXP 產(chǎn)品系列的遠(yuǎn)程監(jiān)視器允許室外安裝和應(yīng)用，可以在日光直射下正常顯示并具有防雨功能。因此在-20℃的冬日到+50℃的夏日環(huán)境下都可以正常操作。

此外，ecom 品牌的移動(dòng)設(shè)備是Pepperl+Fuchs 產(chǎn)品家族中用于快速高效記錄室外原材料交付情況的最佳設(shè)備。例如Ident-Ex 手持式掃描槍，將ATEX Zone1 的Auto ID 與移動(dòng)性相結(jié)合。模塊化掃描頭可以在各種頻率下掃描RFID 銘牌信息，同時(shí)也具有1D和2D 條形碼掃描功能。這就意味著它可完成藥物生產(chǎn)過程中任何物料的識(shí)別工作。

工業(yè)4.0 環(huán)境下的人機(jī)交互

在批量生產(chǎn)“中間產(chǎn)物”（即實(shí)際藥品所需的過渡產(chǎn)品）的過程中，工廠需要大量的人工投入，操作和監(jiān)控系統(tǒng)無處不在。VisuNet GXP 為這些應(yīng)用場(chǎng)合提供了合適的解決方案，該產(chǎn)品除了帶有電容式觸摸板或光電軌跡球的抗菌鍵盤外，還配備了大型全高清多點(diǎn)觸摸屏，操作人員無論是否穿戴手套都可以進(jìn)行操作。這詮釋了在工業(yè)4.0 環(huán)境中人機(jī)之間是如何相互作用的。借助VisuNet GXP，可以為用戶量身定制操作員工作站。然而工作站維護(hù)需要大量的設(shè)置工作，額外的管理工具VisuNet 控制中心簡(jiǎn)化了操作員工作站的維護(hù)、管理和支持，使得效率得到雙重提升。

事實(shí)上，借助控制中心，生產(chǎn)技術(shù)人員可以連接任意VisuNet遠(yuǎn)程監(jiān)視器，從而使得工廠維護(hù)人員無需進(jìn)入敏感生產(chǎn)區(qū)域就可以進(jìn)行設(shè)置。因此可以比以前更快、更高效地設(shè)置監(jiān)視器。例如，調(diào)試工程師通過“會(huì)話重影”功能在潔凈室內(nèi)連接一臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)視器，在其上面創(chuàng)建一個(gè)新的配置文件，然后將此配置文件通過以太網(wǎng)傳輸?shù)饺我鈹?shù)量的其他監(jiān)視器上。此外，借助控制中心，可以立即檢測(cè)出在遠(yuǎn)程監(jiān)視器和主機(jī)之間可能發(fā)生的故障和干擾。然后，流程工程師可通過遠(yuǎn)程方式支持現(xiàn)場(chǎng)員工，如果必要的話，可通過密碼保護(hù)訪問接管控制權(quán)。除了遠(yuǎn)程監(jiān)視器外，電話通信也非常有用。Smart-Ex 02 專為此類應(yīng)用而研制。事實(shí)上，這是基于安卓操作系統(tǒng)的智能手機(jī)，具有ATEX Zone1 區(qū)認(rèn)證，這意味著除了通過連接耳機(jī)進(jìn)行常規(guī)通話外，還可以用于其他各種應(yīng)用。員工可以在制藥生產(chǎn)車間使用攝像機(jī)來識(shí)別工藝設(shè)備的條形碼，從而獲得相關(guān)服務(wù)和維護(hù)信息，或是通過電子郵件得到特定的工作指令。Smart-Ex02 或Ex-Handy 10移動(dòng)設(shè)備還具有工廠員工人身安全保護(hù)的功能。利用可編程的3D運(yùn)動(dòng)傳感器技術(shù)，移動(dòng)設(shè)備一旦檢測(cè)到人員傾斜、撞擊、逃逸，或動(dòng)作缺乏，就會(huì)觸發(fā)報(bào)警。控制室在緊急情況下可定位受傷人員并采取必要措施。

潔凈室環(huán)境的專家

在活性物質(zhì)的進(jìn)一步生產(chǎn)過程中，以“活性藥物成分”（API）為例，出現(xiàn)潛在爆炸性氣體的頻率開始下降，而污染物的警告不斷提高。這個(gè)警告是有道理的，因?yàn)樵谧顗牡那闆r下，上一生產(chǎn)工藝的殘留物，附著在鞋子上的污染物，或是一根頭發(fā)都會(huì)造成整個(gè)批次無法使用。這樣的環(huán)境，通常也包括符合GMP 規(guī)范的制藥潔凈室，操作員工作站與具有特別設(shè)計(jì)的工藝或生產(chǎn)控制系統(tǒng)相互作用，確保潔凈室得到正確清潔。Pepperl+Fuchs 推出了一個(gè)產(chǎn)品家族——VisuNet GMP，顧名思義，該產(chǎn)品專為這些操作環(huán)境而設(shè)計(jì)。具有便于清潔和耐化學(xué)性的特點(diǎn)以及抗菌鍵盤，使得VisuNet GMP 在API 生產(chǎn)過程中成為潔凈室環(huán)境的專家。為了滿足用戶的不同應(yīng)用，有兩種規(guī)格產(chǎn)品：一是配備RM Shell 5 及不銹鋼箱體的遠(yuǎn)程監(jiān)視器，帶有立柱或墻裝支架；二是采用盤裝式，安裝在控制盤或機(jī)器操作盤內(nèi)。VisuNet GXP 也適用于潔凈室。此外，在過程中使用移動(dòng)設(shè)備同樣可以提高工作效率。如手持式掃描槍和ecom 的平板電腦在API 生產(chǎn)過程的識(shí)別任務(wù)中發(fā)揮著重要作用。員工可以在平板電腦上確認(rèn)成分和批次數(shù)量后，閱讀配方并利用掃描槍識(shí)別原料。

瘦客戶端盒的應(yīng)用

在非分類生產(chǎn)區(qū)和生產(chǎn)活性物質(zhì)的周邊，如實(shí)驗(yàn)室，需要獲取大量的數(shù)據(jù)信息。使用工業(yè)瘦客戶端盒“BTC”，可以為工廠或?qū)嶒?yàn)室以及工作場(chǎng)所配備可視化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)精益化工業(yè)管理。輕便的BTC 產(chǎn)品具有以下優(yōu)勢(shì)：金屬殼體密封；體積小且無需風(fēng)扇或硬盤；可承受最高60℃的高溫；滿足IP41 要求的機(jī)殼可保護(hù)內(nèi)部元件防止灰塵進(jìn)入；BTC 既可以放在桌面上，也可以粘貼在箱壁上，甚至可以放在工作間的抽屜里，而無需安裝配件；實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的4 個(gè)畫面可以同時(shí)顯示可視化過程信息。VisuNet GXP 遠(yuǎn)程監(jiān)視器及BTC 均已配備RM Shell 5，可以實(shí)現(xiàn)快速設(shè)置。BTC 產(chǎn)品具有強(qiáng)大的應(yīng)用靈活度，無論用戶希望使用其他瘦客戶端管理軟件，還是繼續(xù)使用BTC，Pepperl+Fuchs 提供的不同版本BTC 可以滿足用戶的所有需求。例如，BTC 可以兼容ACP 瘦管理員，主要應(yīng)用于美國(guó)大型制藥工廠。

VisuNet GXP 遠(yuǎn)程監(jiān)視器在制藥廠中的應(yīng)用

最終藥品的下游產(chǎn)業(yè)

在制藥行業(yè)的最后加工過程中，顯然也要關(guān)注客戶需求：即使完成活性成分的生產(chǎn)，也不可以提供給患者。例如，需要使用OEM 供應(yīng)商提供的定制化機(jī)械設(shè)備來完成后續(xù)的物理加工。Pepperl+Fuchs 為這些OEM 供應(yīng)商的機(jī)械設(shè)備提供了帶有不銹鋼殼體的VisuNet 解決方案，盤裝式遠(yuǎn)程監(jiān)視器RM可以集成在DCS/MES 操作站中，而盤裝式PC 機(jī)可以集成在PLC 系統(tǒng)中。這些可視化系統(tǒng)和操作設(shè)備通常選用GMP 產(chǎn)品系列，在后續(xù)復(fù)雜加工過程中實(shí)現(xiàn)顯示或配方控制。通過離心分樣、色譜分析和干燥處理，載體被去除，活性物質(zhì)得到進(jìn)一步處理。例如，研磨、溶解在液體中，或是制成顆粒并涂在載體上。這樣就形成了我們所熟悉的藥品，如藥片、藥膏、藥液，然后進(jìn)行泡罩包裝、管裝、安瓿瓶包裝，以及注射器包裝。包裝完成后銷往各地。

貼近工業(yè)

無論P(yáng)epperl+Fuchs 是受制藥商委托還是受集成商或設(shè)備生產(chǎn)商的委托，最為關(guān)鍵的是不僅需要合適的電氣設(shè)備，同時(shí)還需要一個(gè)實(shí)現(xiàn)GMP 功能的完善的解決方案。這就需要具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和工程知識(shí)的專家團(tuán)隊(duì)。例如，隨著制藥生產(chǎn)日益無紙化，客戶需要在現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)視器上頻繁顯示MES 和DCS。使用帶有雙屏顯示的VisuNet GMP 解決方案可以輕松實(shí)現(xiàn)這一要求。專家團(tuán)隊(duì)通過增強(qiáng)RM Shell 的功能使得客戶可以在一臺(tái)監(jiān)視器上切換DCS 和MES。

總之，通過不同的連接方式和協(xié)議連接到控制盤和PC，以及采用不同的殼體、鍵盤、鼠標(biāo)，或安裝部件，Pepperl+Fuchs的HMI 系統(tǒng)可以靈活地滿足各種應(yīng)用需求。VisuNet 產(chǎn)品家族、ecom 本質(zhì)安全移動(dòng)設(shè)備、BTC、RM Shell 5，以及VisuNet 控制中心，可以為客戶提供獨(dú)特的操作和監(jiān)控解決方案，真正為現(xiàn)代化、網(wǎng)絡(luò)化制藥生產(chǎn)提供理想的解決方案。Pepperl+Fuchs 工業(yè)專家和全球各地的系統(tǒng)工程中心始終全力以赴，為客戶提供滿意的服務(wù)。 ●