行業(yè)背景

在制藥行業(yè)中，發(fā)酵罐作為生物制藥過程的核心設備，主要用于微生物發(fā)酵、細胞培養(yǎng)等關鍵工藝，其運行狀態(tài)直接影響藥品的質量和生產效率。它通過精確控制溫度、壓力、pH值、溶氧量等關鍵參數，為微生物或細胞提供最佳的生長環(huán)境，從而實現目標產物的高效合成。

然而，目前很多制藥企業(yè)十分依賴本地化控制系統，操作人員需24小時輪班值守，通過現場儀表記錄參數、定時巡檢設備狀態(tài)，隨后手動將數據錄入生產管理系統。該模式存在數據同步滯后、人工成本高、工藝管控精度低等問題，難以滿足制藥行業(yè)對合規(guī)性、智能化與精細化生產的要求。

痛點分析

1、發(fā)酵工序往往在密閉罐體內進行，發(fā)酵溫度、罐內壓力、罐內液位、空氣流量、PH值等參數異常往往不能及時發(fā)現，生產隱患較大。因此要求實現發(fā)酵罐的數據采集與遠程監(jiān)控。

2、發(fā)酵過程中可能產生大量泡沫，抬高了發(fā)酵液液位，對發(fā)酵工作造成干擾。通常通過加藥裝置添加消沫劑來避免逃液。因此需要實現自動加藥裝置的遠程控制。

3、大量設備數據缺乏統一管理，難以進行統計與分析，無法精準挖掘參數變化與產品質量、產量的關聯規(guī)律，工藝優(yōu)化依賴操作人員的經驗判斷，因此需要實現可視化數據分析。

解決方案

對此，數之能通過本地部署“工業(yè)智能網關+工業(yè)組態(tài)管理平臺”，通過接入發(fā)酵罐DCS控制系統，能夠實時采集設備運行狀態(tài)與工藝參數，并實現標準化處理與可視化展示，從而實現設備遠程監(jiān)控、異常告警、遠程控制、數據統計與分析等功能，企業(yè)對制藥發(fā)酵工序進行不間斷連續(xù)監(jiān)控，保證車間生產連續(xù)、穩(wěn)定、安全、高效運行。

實現功能

1、數據采集

數之能·工業(yè)智能網關具備多個串口網口，支持接入PLC、DCS、SCADA、傳感器、儀器儀表、數控機床、工業(yè)機器人等設備，實現設備聯網與數據采集。

2、遠程監(jiān)控

管理人員能夠遠程監(jiān)控發(fā)酵罐的工藝參數（溫度、pH 值、溶解氧、攪拌轉速、罐壓、培養(yǎng)基液位、通氣量等）與設備運行狀態(tài)（電機啟停、閥門開關、電壓電流等）。

3、異常告警

管理人員能夠預設告警規(guī)則，能夠在監(jiān)測到異常數據時自動通過微信、短信、郵件等方式進行告警，匯總告警設備、時間、數據等信息并形成實時報表，快速了解處理狀態(tài)。

4、組態(tài)展示

數之能·工業(yè)組態(tài)管理平臺提供豐富的組態(tài)控件庫，能夠快速搭建個性化監(jiān)控大屏，直觀展示發(fā)酵罐運行狀態(tài)、工作參數、告警頻率、歷史曲線等信息，實現生產過程透明化。

5、遠程控制

管理人員能夠遠程控制設備開關啟停，如加藥泵啟停、閥門開關等，從而調整加藥量、罐內液位、罐內壓力等參數，提高響應效率，為實現無人值守發(fā)酵車間提供技術支撐。

6、統計分析

平臺支持自定義生成生產數據報表，統計各個發(fā)酵罐的產量、性能等數據，從而基于數據分析手段制定科學合理決策，推動工藝改進、產能提升、成本控制等目標的實現。

應用價值

依托數之能工業(yè)組態(tài)管理平臺，企業(yè)能夠實現對制藥發(fā)酵過程的遠程實時監(jiān)控、智能管理與精準控制，保障發(fā)酵過程的穩(wěn)定性和產品質量的一致性，推動企業(yè)向智能化、精細化方向升級，推動企業(yè)的高質量發(fā)展。

審核編輯 黃宇