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关键词:医药设备;管理方法
当今的医药机械设备管理早已不是传统的设备管理所能相比的。伴随着科学技术的发展,各种先进的技术和管理思想在工作中的应用,企业的设备管理已被注入全新的内涵。现在医药机械设备的管理已经有了质的飞跃相比于传统的管理,但是现在其仍然受到过去管理的思维,管理习惯的影响,还存在比较落后的机械设备的管理理念,现有的企业机械设备的发展速度快于机械设备的管理水平的发展进度,很多管理问题已经显现出来。
医药机械设备是制药企业生产经营的重要手段,是制药企业的重要组成部分,是企业最重要的固定资产,也是企业投入资金最多的一部分。制药企业怎样才能科学合理的使用和管理好这些机械设备,以让其发挥最大的功能潜力,是医药企业管理的一个重要内容,改善医药设备的管理意义也同样重大。
一、制药机械设备科学管理的目标
不论制药企业的资产占有率,还是企业管理的工作上和企业在同行竞争中的体现上,制药机械设备都具有非常重要的地位。制药企业的机械设备的科学化,规范化的管理主要体现在:一方面是建立健全一套科学合理的机械设备的管理体系和科学规范的工作制度。避免企业在生产中出现随意性,扯皮等情况的发生,使制药机械设备安全高效的工作,另一方面,在建立健全科学规范化管理体系的同时,企业也要经常对员工进行培训,提高其操作技能和素质修养,培养员工有一种自我保修的意识,这样就能把员工的自我意识和企业的科学规范进行有机的结合。
二、制药设备科学规范管理的方法
制药机械设备是制药企业固定资产的主要构成部分,其具有使用周期长,且在工作中能够保持药物不受污染,是保证药品加工质量的重要环节。是制药企业实现标准的重要重要条件。制药机械设备是一个企业制药的技术保证和物质保证,其工作状态的好坏都会影响到企业的生产状况,影响到企业的竞争力和服务水平。在现代化的制药机械设备管理中,可采取以下措施进行科学规范管理。
(一)以企业互联网络为载体,对制药设备实行全员规范化管理。通过企业网络组织企业的各层次机械设备管理操作人员参与到机械设备的基础管理工作上,并对企业的机械设备管理,操作,维护人员进行加强基础工作教育学习,提高他们的工作认识,让他们按照企业的统一规划材料安排,进行统一标注,科学分类,完善企业机械设备中所有的技术档案和管理资料。在对企业的管理中要逐渐摆脱那种个人只顾操作,不管维修,改变那种轻保养,预防,重维修的状态。让员工树立起一种人人会操作,个个懂维修,养成人人对设备有责任心,达到机械设备管理的全员参与。
(二)对企业的机械设备实行科学规范的管理。科学规范化管理主要是从指对设备的前期的管理,工作中的管理,维护保养的管理等方面进行。
在企业中机械设备管理中,最为薄弱的一个环节就是机械设备的前期管理,因此企业可以对现有的对机械设备的前期管理进一步改进完善,更一步科学的,规范机械设备使用中的各环节操作方法和程序。
在对企业机械设备管理中要建立健全设备操作规程、设备使用规程、巡回检查制度等规章制度,形成规范化的文件系统,并对员工实施相应的培训,让员工对制度内容熟练掌握并严格执行。规范设备检修管理,设备检修管理包括检修策略、检修进度与检修信息等。在维修策略方面,维护人员应将设备按照资产原值大小,对生产、质量、环保的影响程度,出现故障的可能性及检修难易程度等进行综合评分,据此对设备进行分类,并在此基础上,针对不同类别的设备,采用不同的规范化维修模式,在检修方法和工艺方面,要建立健全检修作业指导书,明确规定各检修项目的检修内容、技术要求、质量控制点以及所需材料、备件、工具的种类与规格等等。
在对机械设备进行检修的过程中,要摆脱那种凭借经验对设备进行维修的做法,应严格按照设备维修管理制度,健全检修质量的管理制度,对设备的关键受控点要进行明确的规定和设备验收程序,突出设备的事前控制和事中控制,完善自检,互检。对一些检修周期长,检修项目的机械设备,在对其进行检修时,必须要有详细的检修进度计划,维修记录和使用费用等设备技术和维修信息,以方便以后的维修人员能够参阅,遇到相同事情时能够快速处理。
(三)对机械设备的全效率进行科学规范化的管理。要想对机械设备进行全效率的科学的规范化的管理主要就是避免和减少机械设备的停机故障造成的损失,对设备进行调整和设置造成的损失,设备闲置和短暂停工造成的损失,产品质量不合格造成的损失,产品产量减少造成的损失等以及设备运行时能耗的降低和设备维修,降低设备事故等方面进行科学的规范的管理,以期待减少机械设备的运行使用费用和设备不能正常工作所造成的损失,提高机械设备的运行性能和使用寿命,是机械设备能够达到最佳的综合效率。
(四)规范化管理企业员工的行为。对企业员工行为进行规范化管理,就是企业要求员工能够按照规范制度办事,对于制度不健全存有漏洞,员工也应该按照企业的制度办,然后在对制度进行修改,健全,如果在某些方面没有制定相关的制定,要先做,然后依据经验在制定制度,并在以后的工作中不断的健全和完善。让员工的行为依据规范,随着时间的积累,使其有制度化转变为习惯,促进其养成良好的习惯。此外,随着现在科技技术的发展,很多的电子技术也大规模的应用在医疗仪器行业,现在很多的机械设备都采用了PLC控制系统,有的是电脑控制,在制药企业采购这些设备时要明白其数据接口等各方面的系统参数,这样关键设备就可以形成中央控制室进行监视、控制和自动形成报表,形如金字塔模式的控制方式。
三、结论
在制药机械设备管理的工作中,我们要学会借鉴国外先进的制药设备方面成熟的理念和模式并加以充分的学习,使其转换为符合自己制药机械设备的管理,在学习借鉴国外管理的同时,也要结合自己企业的设备情况,选择企业的典型设备,环节,管理进行攻关在在阐述有关理论方法的时候。在对企业的机械设备进行管理的过程中,要结合自己对企业设备管理的工作经验,对企业的设备管理工作提出自己的意见,以此对机械设备的管理进行创新。当然,要使企业的职工全员参与到机械设备的过程管理中,不能完全依靠员工的主动参与,企业也应该对职工进行不断的引导和规范。在全体职工参与的情况下,企业要努力的构建好自己的保养体系,并且在实践中不断的完善管理流程,让流程指导规范员工的工作行为。
参考文献:
[1] 管锴. 企业设备管理信息化建设与发展[J]. 中国设备工程, 2010, (01)
随着我国冶金产业的不断发展,一些融入了高新技术的冶金设备被大量投入到生产建设当中,并发挥出了重要作用。为了更好的延缓其劣化程度,提高使用寿命,本文针对冶金工业的生产环境、工况进行分析,探索冶金机械设备的维护工作。
1.冶金机械设备的劣化以及耗损
1.1冶金机械设备的劣化三个方面
1.1.1使用劣化。是指冶金设备在应用过程中,因为受到磨损以及化学药品、酸碱的腐蚀发生的变形或损害。材料上因为吸附了大量的污染成分,从而造成部分性能丧失,影响到冶金设备的正常工作。
1.1.2,性能劣化。性能劣化主要分为两种,一种是绝对劣化,一种是相对劣化。前者是设备随着使用时间的增加,出现损坏,直至报废;后者则是指尽管设备没有明显的老化,但与其他同类新产品相比较,在技术以及功能上面,出现了较大差距,称为是技术性劣化。
1.1.3自然劣化。当设备在存储过程中或是停产停运中,设备与自然条件下的空气、水中的元素进行缓慢反应,从而发生设备的自然腐蚀现象,给冶金设备造成一定的损害劣化;另外也可能在一些较大的自然灾害情况下,加剧冶金机械设备的劣化。
1.2冶金机械设备的损耗三方面
1.2.1减损主要表现是腐蚀、生锈、变形、磨损老化等现象。
1.2.2破损主要表现是冲击负荷大、疲劳、运转条件恶劣、操作方法不当等发生破损。
1.2.3污损主要表现是设备粘附大量污垢、水的浸蚀等发生的污损。
从机械设备劣化含义和设备损耗的含义方面看是基本相同的。由于冶金机械设备的使用环境比较恶劣,设备的劣化、损耗往往加剧,设备劣化或损耗使设备的性能下降、故障增多、维修费用增加,造成产品产量减少,质量下降,成本增高,设备本质化安全性能下降。
1.3对设备劣化或损耗的补偿方法
一是采用新设备来替换已经劣化或损耗的旧设备,即进行设备更新;二是在使用过程中通过检修进行局部性的补偿。由于设备零部件的使用寿命是长短不齐的,因此用维修方法进行局部性的补偿,具有重要的经济意义。
2.冶金机械设备维修
冶金机械设备的维修,即维护与检修。设备维修的目的在于使设备保持完好状态,以便最有效地使用设备来提高企业的生产效率。为了提高生产效率,做好设备维修工作显得尤为重要,维修需针对下述六种要素加以持续改善和提高。1.生产量一消除故障停机,防止设备性能下降,以完成生产目标;2.质量一消除因设备原因而引起的产品质量问题;3.成本一消除由于设备劣化而造成的收益率下降和能源损失等;4.交货期一消除由于设备故障而造成交货期推迟;5.安全一确保作业人员的人身安全;6.环境一搞好环境,提高作业人员的劳动情绪,减小环保压力。
3.冶金机械设备维修策略与目标
3.1冶金设备的维修策略主要有以下几方面
1.预防(计划)维修2.预知、状态维修
3.改善维修 4.事后维修
5.日常基础保养 6.TPM全员生产维修
预防(计划)维修:预防维修一是为了发现将导致停止生产或者危害性能的状态,而对设备进行定期检查。二是当上述状态还处于初期阶段时,就消除上述的状态,或者对设备进行调整和维修。
预知、状态维修:由于预防维修在实际工作中带有一定的盲目性,近年来迅速发展的监测技术给检查提供了条件,因而产生了预知维修新技术,其主要特点是:设备在运转时进行连续监测,可早期测出将要发生的故障,自动发出即将发生故障的警报;设备运转时进行全面分析并提出书面报告,能在设备运转过程中正确地找出即将发生故障的原因;因此只须更换或修理损坏的零件,按照实际需要进行维修,预知、状态维修可详细计算维修费用、工期、备件储备量等情况。
事后维修:事后维修即设备发生故障后或者磨损到不能进一步使用时才进行修理。属于这一类型的有故障维修,其含义是在设备发生故障后才进行修理和设备磨损到不能进一步使用才进行修理。事后维修的主要特点是维修具有事后性,缺乏预防性。
TPM全员生产维修方式:是设备维修方和生产操作方成为一体化、组织设备的点检管理、设备操作使用、设备维修等部门从领导到一线的全体职工来参加设备管理。
目前多数冶金企业推行的维修方式主要是以预防为主的全员设备管理维修方式,这种以“防”为主的维修管理方式所暴露出来问题较多,易产生过度维修现象和维修成本过高等弊端,给企业降成本,提高市场竞争能力带来了一定的影响。
3.2冶金机械设备的维修目标
冶金机械设备维修目标:就是用最佳的维修费用投入来获取最大的经济效益,把预防维修逐步向预知、状态维修发展,以点检定修和预知、状态维修为主线,强化设备的基础管理,推行以经济效益为中心的多种维修方式并存的设备维修策略。
4.冶金机械设备维修管理的基本要领
设备维修管理的手段:就是以设备维修综合管理信息系统为手段,积极采用先进的设备管理方法和检测诊断、维修技术,在“点检定修制”的基础上逐步推行以预知、状态维修为主,实施以经济效益为中心的多种维修方式并存的设备维修策略。
冶金机械设备点检定修制是确保设备状态稳定和设备维修费用合理投入的关键。推行TPM全员生产维修管理模式,强化设备的基础维护与保养,深化设备基础管理,以预知、状态维修为主的多种维修方式并存的维修策略,不断提高设备管理和维修技术的现代化水平。
4.1加强点检员队伍建设
点检员不同于维护工人、检修工人,也不同于维护技术人员,而是经过特殊训练的专门人员,因此对其基本素质要求是:
4.1.1掌握现代设备管理基础理论,具有一定的管理能力及管理意识。
4.1.2知识面广,有扎实的专业知识和实践经验。
4.1.3能使用多种基本测试设备、诊断仪器仪表以及各类特殊工具,在技术上是多面手。
4.1.4有一定的组织能力、协调能力和较强的口头表达能力。
4.1.5有较强的安全意识和责任感,并将其融会到实际工作中。
4.2实施全员设备点检制
设备点检制,是以点检为核心的设备维修管理体制,是实现设备可靠性、维护性、经济性,并使三方面达到最佳化、实行全员设备维修管理(TPM)的一种综合性的基本制度,因此要具备以下基本条件:
4.2.1操作人员必须参加设备日常点检。专职点检员制定标准(包括部位、内容、周期等),对日常点检进行指导、检查和评价。
4.2.2专职点检员对分管区域负责,既从事点检,又负责设备管
4.2.3有一套科学的管理标准、业务流程和推进的组织体制。
4.2.4有比较完善的仪器、仪表及检测手段和维修设施。
4.2.5有一个完善的操作、点检、维修三位一体的TPM体制。
4.3建立设备维修标准体系
标准是衡量人们行为动作、工作任务等实施过程的基本准则。《点检标准》、《给油指标准》、《维修作业标准》、《维修技术标准》是指导点检员、操作人员、检修人员日常工作的标准。点检定修制建有一套较为完整的维修标准体系(即四大标准),点检就是把设备可能发生劣化和故障的部位,设定若干个点,明确规定出维修管理值(检修标准值),点检周期和点检方法,并指定人员,即实行“五定”管理(定点、定标、定期、定法、定人)的维修标准体系,这是贯彻执行点检定修制的技术基础和依据。
4.4推行点检-定修制
定修制以设备的实际技术状况为基础,与点检制互为因果关系。“点检定修”是一套制度的两个侧面,点检发现的问题将随时根据经济性、可能性,通过日修、定修、年修计划加以处理,减少了大、中、小修的盲目性,把问题解决在最佳时期的动态修理中。因此,只进行点检而不推行定修制,也不是点检活动的完整系统。
定修制就是包括在定修中所叙述的要点、特点及内容的一种设备检修管理制度,定修制的核心内容是定修模型。即:在定修模型的指导下,按照工程立项委托工程接受工程实施工程记录,五个步骤,所形成的一套科学而严密的检修管理制度。
通过对定修的科学、标准化程序管理,充分提高实际检修工时利用率。因此有计划地组织设备检修可以提高检修人员的工时利用率,以有限的人力完成设备所必须的全部检修工作量。按照严格的定期检修周期、规定的检修时间,并以最精干的基本人数的检修力量,安排连续生产系统的设备在停机时间最短、生产物流损失最小、能源介质损失最少、修理负荷最均衡、检修效率最高的一种最经济的检修方式,是现代化设备实现预防维修的最佳形式。
5.完善配件的采购供应
为了保证机械设备的正常使用,提高设备完好率,减少配件流动资金,必须掌握配件供应原则,编制配件供应计划,严格选择配件来源,加强配件仓库管理等。材料和配件应遵循供应原则:1.保证重点,兼顾一般。2.计划供应,定额发料。3.合理库存,节省费用。4.挖掘潜力,厉行节约。即计算合理的储备量,采用经济批量法,保证机械设备要求,从而节省储备和采购费用。
关键词:制药化工设备机械基础;教学内容;体系;改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)51-0085-02
一、前言
制药化工设备机械基础课程是为满足现代制药工业的需求,在原《化工设备机械基础》课程基础之上进行教W改革,应运而生的一门课程。制药设备行业相对于制药工业而言,发展相对滞后,我国制药设备的复合人才还比较缺乏。目前开设制药设备机械专业学科的大专学校陆续增多,医药院校制药设备机械设计方面的教学还存在普遍被忽视的情况。在这种情况下,对原《化工设备机械基础》课程体系进行改革,将教学内容与制药设备机械行业、制药工业、现代化的设计方法和手段紧密相连,科学合理地构建制药设备机械设计学课程体系的教学内容,势在必行。
二、合理构建制药设备机械(设计)学教学内容
原化工设备机械基础包含:工程力学、化工设备材料、机械传动、容器设计及课程设计五部分内容。该课程的主要落脚点是化工设备,而制药设备与机械与药品的质量密切相关,制药设备与机械的质量直接关系是否能生产出合格药品,是否能通过GMP规范的验证。制药设备机械在卫生、洁净、耐腐蚀、无污染方面比化工设备的要求更为严格,原化工设备机械基础课程教学内容中未涉及现代设计方法方面的知识,这些都使得原化工设备机械基础的教学内容相对陈旧,不能满足现代制药工业、制药设备机械行业对人才培养的需求,因此要在化工设备机械基础课程的基础上,构建科学合理的、与制药设备机械紧密联系的教学内容,以满足制药设备机械及制药工业发展的需要。
笔者根据多年的教学及科研经验,进行总结及归纳,构建制药设备机械(设计)学方向的教学内容如下。
1.简化工程力学部分,强化工程安全安装和维护理念。工程力学是整个工程界的基础,其指导设备安全安装和设备合理维护、工程安全设计、设备安全运转的基础,该部分内容应予以保留。但由于制药化工设备机械基础课程学时的限制,可在教学内容上适当简化。对于静力学部分,可只介绍常见典型制药设备与机械的受力特点、分析方法;材料力学部分,结合工程实例,简化各种载荷下的受力及变形分析,简化强度条件、刚度条件及稳定性条件的理论公式推导,结合强度理论及刚度条件的应用,强化制药工业工程在建厂初期的设备及设施的合理安全安装,及制药设备机械和设施在使用过程中的安全操作及使用等知识。
2.联系制药工业,讲解制药设备机械材料学。原化工设备机械基础课程中,材料学部分内容主要涉及化工行业设备与机械材料的种类、性质及化工设备材料选择原则,重点为碳钢、铸铁、合金钢等,这些知识点已不能满足制药设备机械材料的需求。大多数的制药设备与机械,无论是固体制剂设备,还是包装材料及设备等都要求满足GMP要求,GMP规范中涉及制药设备机械选材的条款如下。(1)GMP(2010版)第74条规定:“生产设备不得对药品质量产生任何不利影响。与药品直接接触的生产设备表面应当平整、光洁、易清洗或消毒、耐腐蚀,不得与药品发生化学反应、吸附药品或向药品中释放物质。”第98条规定:“纯化水、注射用水储罐和输送管道所用材料应当无毒、耐腐蚀;储罐的通气口应当安装不脱落纤维的疏水性除菌滤器;管道的设计和安装应当避免死角、盲管。”(2)GMP(98版)附录第二节3款认为:“与药液接触的设备、容器具、管路等应采用优质耐腐蚀材质……过滤器材不得吸附药液组份和释放异物。禁止使用含石棉的过滤器材”;GMP(2010版)第41条规定:过滤器应当尽可能不脱落纤维。严禁使用含石棉的过滤器。过滤器不得因与产品发生反应、释放物质或吸附作用而对产品质量造成不利影响。美国CGMP中211.65条(a)款规定:“设备表面与组份、中间物料或药品接触时应不起反应,无吸着、吸附作用,以不致改变药品的安全性、鉴别特征、含量(或效价)、质量或纯度而使之超出法定或其他既定要求”。因此涉及制药设备机械及包装材料的选择应以不锈钢及符合卫生条件的非金属材料为主,使用普通碳素钢及铸铁的场合则很少。故制药设备机械材料学部分内容应结合制药设备机械和制药工业行业的实际情况,以讲解制药设备机械设计行业中采用的合金钢、医用非金属材料为主,碳钢、铸铁及有色金属材料为辅。现代医药包装材料多以PET、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯等为主,广泛应用医药塑料包装瓶的制造。聚氯乙烯片材和聚酯主要是片材材料,合成纸和无纺布主要用于医疗器械的包装袋。而在有些腐蚀严重的场合会采用搪瓷及钛材作为制药设备机械的材料。这些知识点紧密地与制药设备机械及药物包装材料相结合,实用而有的放矢。
3.以药剂机械为载体,讲解机械传动部分。原化工设备机械基础课程中有机械传动部分内容,包括V带传动、齿轮传动、轴与联轴器、轴承、轮系及减速机。这些内容对于医药院校的学生来讲,因为没有实践应用环节及课程设计等实习环节而显得枯燥。在学时允许的情况下,教学中,拟辅以实例剖析,将这些机械部件与制药机械相联系,将其作为机械中的一个部件进行剖析;如结合小型手动压片机讲解轮系与减速机、齿轮传动、V带传动;以大型反应器和发酵罐为例讲解轴与联轴器等,可将枯燥的内容生动活化,使学生易于理解。
4.结合制药设备机械工程实际,阐述内外压容器设计。制药设备机械内外压容器的设计及在用制药设备类容器的安全校核及安全评定、附件的选型及校核是本课程的重点。该部分采用新版的GB150-2011《钢制压力容器》的设计及安全校核方法,讲解制药工程用内压、外压容器的设计及在用设备的校核方法、设计参数的选择、容器附件的设计选型等内容。联系制药设备机械实例的设计,阐述设计及校核方法。如带夹套的反应器、提取罐、超临界萃取釜,这些设备为了满足使用过程中温度的要求,大多带有夹套。对于筒体部分,其往往承受内压,应按内压容器进行设计及校核;而超临界萃取釜频繁停车时,或内部压力小于夹套压力工作的反应器、提取罐及膜式蒸发器,筒体又承受外压,就必须按外压容器的设计方法进行设计和校核。结合制药设备机械及制药工业工程实际的教学内容,更为生动。
5.制药设备机械课程设计解析。为了紧密结合制药工业工程及制药设备机械专业方向的需求,增设制药设备机械设计学课程设计环节,选择典型制药设备与机械进行设计训练,可显著增强学生的知识为制药工业服务的理念。可结合药物化学方向的需求,设置化学制药工业中的化学反应器的工艺、结构及控制设计;也可用刮膜式蒸发器设计取代换热器设计,以及有选裥缘厥褂昧骰床干燥器;并将新型的制药设备与机械带入课程设计,介绍新型先进的制药设备及机械,使该课程设计内容真正与制药设备行业的需求紧密联系。通过训练,一方面,可将前期的工程力学、制药设备机械材料学、机械传动及设备机械设计部分的教学内容有机结合,使所学的知识得巩固;另一方面,可以根据现存制药设备中存在的问题、设备的研发方向,引导并鼓励学生进行创新设计,为制药设备机械行业向更高水平发展注入新的技术力量。
6.现代设计方法及技术。现代设计方法是随着科学技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用而在设计领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科,其应用越来越广泛。因此,在制药设备机械设计学的教学中,增加现代设计及分析方法的内容,开阔学生视野,为后续的制药设备机械方向的科研及工程应用打下基础。现代设计方法包括:计算机辅助设计、优化设计、有限元法及CFD模拟设计等。在学时允许的情况下,在课程中,主要介绍计算机辅助设计、现代智能优化设计、或基于ANSYS的有限元法及CFD模拟方法,这些设计及分析方法可以为学生的毕业设计环节提供帮助,为制药设备机械的研发及解决工程中出现的问题提供先进的设计及分析手段。通过上述教学内容的调整,增强了紧密联系制药工业及制药设备机械行业的环节,达到教学内容服务于制药工业及制药设备机械行业的目的,课程的学时需要根据教学内容进行实时调整,以满足教学需要。
三、展望
制药化工设备机械基础课程的教学改革,旨在为制药设备机械及制药工业提供缺乏的人才,该课程改革和建设之路还任重道远。目前需编写满足要求的制药化工设备机械基础课程的教材,并强化制药设备机械设计学方向的教学改革、加强师资队伍建设,推动培养制药设备机械及制药工业行业培养复合型人才。
参考文献:
[1]田耀华.再议制药机械选材原则[J].中国制药设备,2007,(5).
[2]于颖.制药工程制图[M].北京:化学工业出版社,2009.
The Course Reform of Basis of Pharmaceutical Engineering Equipment and Machinery
YU Ying,DAI Su-mei,ZhANG Li
(School of Engineering,China Pharmaceutical University,Nanjing,Jiangsu 210009,China)
关键词 工作过程;制药机械安装维修;项目课程;课程建设
中图分类号 G718.5 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2014)11-0025-04
收稿日期:2014-03-07
作者简介:仲剑锋(1966- ),女,山东烟台人,山东药品食品职业学院制药机械教研室主任,副教授;于天明(1966- ),男,山东威海人,山东药品食品职业学院制药机械教研室副教授,高级工程师;逄志敏(1965- ),女,山东烟台人,山东齐鲁制药有限公司高级工程师;殷文平(1974- ),男,山东青岛人,山东新华医疗器械股份有限公司高级工程师;王君章(1970- ),男,山东淄博人,山东新华医疗器械股份有限公司高级工程师。
基金项目:山东省职业教育与成人教育科学研究2010年度研究课题《基于工作过程的学习领域课程开发研究》(编号:2010zcj222),主持人:仲剑锋,于天明。
一、课程建设背景
医药工业“十二五”发展规划指出,制药行业是关系国计民生的重要产业,也是朝阳产业。山东药品食品职业学院是山东省唯一一所高职药品食品类职业院校,具有鲜明的行业特色,也是全国食品药品职业教育教学指导委员会委员单位。2013年,山东药品食品职业学院被山东省教育厅确定为山东省人才培养特色名校立项建设单位,学校药剂设备制造与维护专业成为重点建设专业。药剂设备制造与维护专业自开办以来,秉承特色发展之路,坚持立足山东,服务区域经济,辐射全国的理念,结合山东作为全国制药大省优势和行业企业的需求,形成了“课程对接岗位、职业能力导向,校企合作,特色发展”的专业办学理念,专业建设稳步推进,成效显著。2012年,药剂设备制造与维护专业被评为山东药品食品职业学院特色专业,制药机械教学团队当选院级优秀教学团队,凸显了专业建设的优势。《制药机械安装维修》是药剂设备制造与维护专业的核心课程,2012年被评为校级精品课程。
二、课程建设思路及目标
基于工作过程的《制药机械安装维修》课程建设包括行业企业调研、职业岗位群确定、典型工作任务与职业能力分析、学习领域转换、学习项目设计及教学内容选取、教学设计及实施、评价体系的构建、教学资源的建设等环节。
课程组通过对山东省制药行业、制药装备行业、用人单位和毕业生的跟踪调研,确定了主要由设备保全工、设备运行工、设备管理员、装配钳工、售后服务(客服工程师)等岗位构成的药剂设备制造与维护专业职业岗位群,典型工作任务与职业能力概括为具有制药机械安装维修、设备运行维护、组装调试、设备现场管理的能力[1]。《制药机械安装维修》是药剂设备制造与维护专业的核心课程,课程直接对接于安装维修等核心岗位,培养制药机械的故障检测、安装维修、组装调试等方面的高素质技术技能型专门人才。
通过《制药机械安装维修》课程的学习,使学生针对设备出现的问题,能灵活制定维修工作方案,具有制药企业维修安全等方面的基本知识和技能,会正确选择和使用检测和维修机具进行制药机械的故障检测、拆卸和测量、维修、组装调试、安装和试车,能够进行管路及阀门的安装和维修,胜任制药企业设备保全工的岗位能力要求以及制药装备企业设备装配岗位能力的要求[2],考取钳工或维修电工证书。在完成任务的过程中,展现良好的职业道德和工作作风,发挥团队合作的精神风貌,贯穿质量、成本及安全环保意识的社会能力,具有自我学习的能力和分析解决实际问题的方法能力。
三、学习项目设计及教学内容选取
课程组广泛进行企业调研,与企业密切合作、共同研讨,将制药机械故障检查、测量、维修、装配、安装、管路的安装维修及制药企业维修安全等方面的知识和技能、职业素质融于学习过程中,融合钳工国家职业标准,以学生综合职业能力培养为核心,精选教学内容,注重典型性、先进性、针对性和适用性,设计项目载体,以工作任务为驱动,构建课程内容和结构。
《制药机械安装维修》设置了制药企业维修安全、维修机具的选择与使用、典型制药机械安装维修、管路安装维修4个单元,设计了制药企业维修安全、洁净区维修安全、常用维修机具的选择与使用、离心泵的安装维修、活塞式压缩机的安装维修、旋转式压片机的安装维修、全自动胶囊充填机的安装维修、管路及阀门的安装维修等9个学习任务,突出制药机械的维修、安装和安全意识,培养学生的设备安装维修及故障处理技能。学习项目设计如表1所示。
根据校企合作确定的4个单元项目9个学习任务,与教学专家共同研讨,按照学习任务的前后关联,遵从学生的认知规律,序化教学内容,从制药企业维修安全入手,强化安全意识,做到防患于未然,再通过实际操作学习和训练常用维修机具的选择和使用,进而进入教学的核心部分――典型制药机械、设备和管路的安装维修工作,整个教学顺序和安排循序渐进,符合学生的学习规律,体现了教学过程与工作过程的一致性。
单元一“制药企业维修安全项目”中,引入10余个企业常见的事故案例,加强维修工作中安全防范意识的培养。
单元二“维修机具的选择与使用项目”中,包含了企业维修工作中常用的检测和维修机具,通过现场实际认知、选择和使用操作,使学生能正确使用检测工具测量设备及零部件,会安全规范使用拆卸和装配机具拆装设备,为下一步的维修工作打好基础。
单元三“典型制药机械安装维修”是课程的核心部分,以制药企业维修工作中最常见的4类制药设备作为项目载体,按照维修工作过程和多任务串行组织任务内容,每一个任务都按照故障检查、拆卸、测量、维修、装配、安装、试车完整的维修工作展开,实现学习过程与工作过程一体化。
单元四“管路安装维修项目”中选择在制药企业和制药装备企业维修工作中常规也是最常见的维修任务――管路与阀门的安装维修2个工作任务,要求学生具备的职业能力是:能熟知各类管子和管件类型和结构,能进行管路的连接与安装;会分析各类阀门的结构,能进行阀门的拆卸、检查、维修、安装,能进行阀门的常见故障分析及处理。
四、教学过程设计及实施
《制药机械安装维修》是一门实践性非常强的工学结合课程,根据课程目标及项目任务,基于工作过程,遵循学生主体、教师主导、教学做一体化的教学理念,按照“布置任务、示范引导、制定方案、实施任务、总结评估”的项目教学5步法实施教学内容,使学生参与任务实施过程的每一个环节,成为活动的主人,培养其自主学习、分析解决问题及团结合作能力、创新能力,构建以综合职业能力培养为核心,实现“做中教、做中学、学中用、做中评”的一体化教学。具体如表2所示。
在认真进行学情分析的基础上,考虑工作任务的性质、要求不同,灵活采用任务驱动项目导向教学法、案例教学法、现场教学法、小组讨论教学法、问题引领教学法等,在一体化教室、制药机械实训车间、校外实训基地完成教学任务。
五、课程评价多元化
课程评价是课程建设和改革的重要一环。《制药机械安装维修》以综合职业能力培养为目标,实现课程评价“六结合”,即阶段性评价与终结性评价相结合、定性评价与定量评价相结合、单项评价与综合评价相结合、实践考核与理论知识考核相结合、自我评价与团队评价相结合、社会评价与学校评价相结合。依据行业企业维修岗位职业标准,过程与结果相结合,突出阶段性评价,着重考察学生运用维修基本知识和技能,分析解决制药机械设备运行过程中出现的实际问题的综合职业能力,构建社会、学生、学校等多方参与的评价机制,实施课程评价多元化,融教、学、做、用、评为一体。多元评价方式如表3所示。
六、教学资源建设
教学资源是实现人才培养目标的重要载体,也是课程建设必不可少的一部分。高职课程教学资源应涵盖教学材料、教学环境、教学支持系统等[3]。《制药机械安装维修》以精品课程建设为契机,与行业企业密切合作,共同开发紧密结合生产实际的教学资源,推进教学资源的建设和共享。
与山东齐鲁制药有限公司、山东新华医疗器械股份有限公司合作开发理实一体项目教材《制药机械安装维修》,以项目(典型制药机械设备)为载体,以维修工作任务为导向,按照“单元―项目―任务―相关知识”体例编写教材,将制药设备与管路系统的故障检查、拆卸测量、维修、装配、安装试车、企业维修安全方面的知识和技能以及职业资格标准、职业素养等融入项目教材。
校企合作,建成院级精品资源共享课程平台,开发具有实践性、职业性和开放性的课程指南、学习项目、教学资源、学习资源、视频资源、工学结合、技能鉴定、行业动态、在线测试与评价栏目。主要涵盖课程介绍、课程标准、四个单元9个项目任务的教学设计、任务书、工作单、评价表、电子教案、电子课件、参考教材、动画库、图片库、网络学习资源、学习资料、课程录像、设备装置录像、虚拟仿真、顶岗实习、技术服务、行业标准、企业维修安全管理、工程案例、事故案例、国家职业标准、技能鉴定模拟试题等,以及实时更新的制药机械发展动态、最新技术、制药机械行业知名专家讲座、企业风采等;在线测试与评价栏目可以实现学生在线答题测试、网络留言、在线交流、答疑指导等功能,供学生、教师和企业员工共享。
校企密切合作建设生产性实训车间,如与山东绿叶制药股份有限公司、科伦药业、齐都药业等合作,企业捐赠设备装置,共建固体制剂生产车间、水针剂生产装置车间;建设制药机械实训中心,选择旋转式压片机、全自动胶囊充填机、泵类、压缩机等用于开展项目教学、技能大赛和学生社团的训练活动等;增设10套管路拆装实训装置用于对工艺流程和管道系统的识图、搭建、开车、试运行和检修等过程训练,从而使学生完成管路与阀门的安装维修任务。同时,与山东齐鲁制药有限公司、山东新华医疗器械股份有限公司等20余家企业共建校外实习实训基地,实现了制药机械的检测、维修、装配、安装调试等的现场教学和顶岗实训,使学习与岗位实际工作无缝对接。
开发轴封装置安装调试、旋转式压片机冲模的安装维修、全自动胶囊充填机安装调试、压缩机安装维修、离心泵安装维修、阀门安装维修等10余个虚拟仿真软件用于实现虚实一体的教学和自学。
搭建校企生互动平台,促进校企生三方共赢。邀请山东齐鲁制药有限公司、山东新华医疗器械股份有限公司、齐都药业等知名企业专家、一线技术人员到校上课、开展讲座;课程进行中安排学生到企业短期顶岗或参观实训;企业赞助开展制药机械维修大赛、维修电工技能大赛等,让学生增进对企业的了解,也有利于企业选拔优秀人才;部分企业(齐都药业、瑞阳药业)每年还提供奖学金用于奖励品学兼优的学生。
(山东药品食品职业学院2014年度教改课题《任务驱动型教材开发实践探索―以《制药机械安装维修》为例》,编号:2014JG010,主持人:仲剑锋;2012年山东药品食品职业学院精品课程《制药机械安装维修》,主持人:于天明)
参考文献:
[1][2]仲剑锋,于天明,逄志敏.基于工作过程系统化的课程开发与实施[J].职业技术教育,2012(35):32-35.
[3]仲剑锋,于天明,逄志敏.基于工作过程的任务驱动型教材开发实践探索[J].高教论坛,2013(3):36-39.
Construction of Project Curriculum of Installation and Repair of Pharmaceutical Machinery Based on Working Process
ZHONG Jian-feng1,YU Tian-ming1,PANG Zhi-min2,YIN Wen-ping3, WANG Jun-zhang3
(1. Shandong Drug and Food Vocational College,Weihai Shandong 264210; 2. Shandong Qilu Pharmaceutical Co., Ltd., Jinan Shandong 250100; 3. Xinhua Medical Instrument Co., Ltd. of Shandong, Zibo Shandong 255000, China)
关键词:翻转课堂 中药炮制工程学 教学改革
随着中药现代化步伐的加快,中药饮片产业向着“炮制工艺规范化、炮制机械现代化、质量控制标准化、检测手段科学化、包装计量规格化、生产经营规模化及药材来源基地化”的方向快速发展。然而,传统的中药炮制更趋向于手工小锅生产,已无法满足中药饮片工业化、机械化、自动化生产的需求,《中药炮制工程学》应运而生。
河南中医学院率先在全国中医药院校中开设《中药炮制工程学》,使用由蔡宝昌教授主持编写的我国第一部《中药炮制工程学》教材,2011年1月化学工业出版社出版。该教材在介绍中药炮制理论、方法的基础上,重点介绍中药炮制的机械设备及饮片工业化的生产,中药饮片企业的设计和GMP的认证与管理,中药炮制设备、中药饮片生产线的研究与开发,以期培养出适合中药饮片生产企业需要的高级工程技术人才。然而,由于缺乏可以借鉴的教学经验和模式,笔者尝试引入翻转课堂的教学模式,注重培养学生解决饮片生产实践中的工程技术问题的能力。
一、翻转课堂在《中药炮制工程学》教学中的可行性
(一)网络信息技术的发展为翻转课堂的实施奠定基础
翻转课堂(Flipping Classroom)又称反转课堂(Invested Classroom),或译作颠倒课堂,简称FCM,是一种新出现的课堂教学组织形式,被《环球邮报》评选为2011年度影响课堂教学的重大技术变革,指任课教师基于授课内容的基础上,将课程的重点、难点和部分新知识融合,创建相关教学视频;学生利用课下时间预先通过观看教学视频自主学习新的课程,实现其知识传递的过程;随后,学生应根据教学视频自主完成在线测试,进而对新知识进行吸收内化,之后再带着学习过程中的疑问去课堂上参与师生、生生之间的互动交流、合作、共享与讨论,实现其对新知识的完全理解和熟练掌握,从而完成学习的过程。
现今,我国网络信息技术快速发展,计算机、手机等移动终端设备的普及,教育信息化得到有效实施,各类网络教学资源大力推广,甚至实现手机终端服务功能等,都为翻转课堂教学模式的发展和应用提供了广阔的平台和良好的契机。
(二)《中药炮制工程学》教学中的现实问题
《中药炮制工程学》是在传统的《中药炮制学》基础上,继承传统中医药理论,结合现代制药理论和技术,从工程学的角度,研究中药饮片的生产理论、工艺,规范生产操作单元的参数与方法,研究中药饮片生产过程的规律性,解决饮片生产实践中单元操作系统中的工程技术问题;设计制造炮制设备及自动化生产线;加强中药饮片生产过程的质量控制,提高质量监控水平;减轻劳动强度,降低能耗,改善生产环境。
1.学生对工程机械方面的内容缺乏兴趣和理解
虽然前期开设有一定的工程机械方面的基础课程,但是对于一些制药机械设备原理讲解时,理论性过强,学生无法亲身实践,不免缺乏兴趣和理解,只是单纯性的记忆。而中药饮片生产中,制药机械设备的选择直接影响到生产饮片的质量优劣、生产效率、成本、安全等多方面。
2.缺乏解决生产实践中工程技术问题能力的培养
在理论和实验课程中,对于某一饮片的生产工艺、操作参数等进行了完整的讲解,学生往往在实验中能顺利完成生产操作,但是在实际工作中往往这些工艺方法、参数无法在课本上找到答案,必须在操作过程中不断选择优化,认真发现解决饮片生产实践中的工程技术问题,不断研制改造中药饮片炮制设备和自动化生产线。
(三)翻转课堂教学模式的优越性
1.翻转课堂采用教学视频先学后教,有利于调动学生自主学习能力
翻转课堂实施过程的实质就是将传统教学模式的“知识传递”和“知识内化”两个过程反转,知识传递过程从课堂上转移至课堂下,知识内化过程从课堂下转移到课堂上,是“先学后教”的教学新范式。在中药炮制工程教学中,教师首先将重点浓缩制作成教学视频,融入动画、时事热点等内容,学生利用课下时间观看,由于视频短小精悍,不受限于呆板的教材内容,更有利于学习的集中,激发学习兴趣。
2.翻转课堂能够有效地提升教学质量,有助于学生能力的培养
在教学视频中,教师可针对重点内容,设置问题讨论或典型工作任务,学生通过课下资料的收集,完成讨论问题的准备或工作任务的设计,并在课堂上通过讨论或实验的形式进行总结验证,有效的提高了课堂完成的质量,同时在实践操作中,教师可设置障碍,考查学生解决生产实践中工程技术问题的能力。
二、翻转课堂在《中药炮制工程学》教学中的具体实践
翻转课堂教学模式,在中药炮制工程学教学安排上分3个阶段:
1.知识传递阶段。教师将重点难点浓缩成视频资料或案例,布置典型工作任务或讨论题提前1周在网络教学平台,学生课下观看视频或案例,7~8人一组,查找资料,完成典型工作任务设计或制作PPT课件,准备在课堂讨论时发言。
关键词:机器人;光电一体化;人工智能
前言
2013年,由于工资成本上涨和新兴经济提竞争加剧,曾经的体力劳动“世界工厂”中国成工业机器人最大买家。据总部设在德国的国际机器人联合会(IFR)的最新数据显示,2013年中国购买了36560台工业机器人,较2012年增长近60%。2013年日本购买了26015台机器人,排名第三的美国则购买了23679台。中国工业机器人需求激增,预计到2022年中国投入运行的工业机器人数量将超过170万台。至2012年底,全球家务用机器人将达到610万台,娱乐休闲用机器人将达到900万台。30年前,个人电脑的出现,将人类带入了信息时代,人脑得到了极大地解放。今天,随着先进制造技术的发展、微电子硬件的飞速发展、人工智能的进步,机器人时代即将到来。正如微软董事长比尔・盖茨所说:“机器人将对人类的工作、交流、学习及娱乐等产生深远的的影响,就如同过去30年间个人电脑给我们带来的一样”。
1 机器人的定义
“机器人”(Robot)――国际标准化组织(ISO)给出的定义是:“一种可以反复编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或者为了执行不同的任务而具有可改变的和可编程动作的专门系统”。机器人主要分为工业机器人和服务机器人两类。工业机器人(industrial robot)指:自动控制的、可重复编程、多用途的操作机,可对三个或三个以上轴进行编程。它可以是固定式或移动式。在工业自动化中使用。典型的工业机器人:如自动机械臂。服务机器人(service robot)指:除工业自动化应用外,能为人类或设备完成有用任务的机器人。典型的服务机器人:如家用机器人、医疗机器人(达芬奇系统)
工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1961年美国研制出世界上第一台工业机器人以来,机器人技术及其产品发展很快,已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。故机器人是最高意义上的自动化。工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业,或是危险、恶劣环境下的作业,如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上,以及在原子能工业等部门中,完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。过去机器人主要应用在汽车制造行业、焊接、检测及仓库堆垛等作业中,未来在食品、医疗、搬运等领域,机器人作为一种标准设备将得到广泛应用。
2 机器人设备在制药工业中的应用
制药工业作为近代崛起的重要工业及关系人类健康的朝阳行业,中国现有3900多家企业。随着制造工业的发展和装备技术的进一步提高,制药机械设备向机电一体化、全自动化发展。传感器、水力学、机动性和人工智能技术的进步使机器人变得更加灵活、精密和独立,机器人在制造业的应用范围也因此扩大了。代替人工的人工智能化高、精、尖设备、无人化车间在制药工业中得到广泛应用,如葛兰素史克、辉瑞等在中国的工厂及天士力、扬子江等制药厂,大量使用自动化设备代替人工,一个车间只有1-2人控制。
2.1 全自动装盒机(如图1)
该机装盒速度:260盒/分钟,完全代替人工在输送线上自动将药品及说明书装入包装盒,对缺药品、缺说明书的包装成品自动检测并剔除,不仅节约人工5-8人/台,提高生产效率,还能避免人工出错缺药品或缺说明书的药品流入市场。
2.2 粉针生产线自动包装机(如图2)
该机是生产粉针、冻干药品的一种大规模生产用自动装盒机,自动一次性装入50支抗生素瓶,自动投入说明书,速度达到:40盒/分钟,大幅节省人力和提高包装效率。
3 TIVS-A40型水针、冻干剂智能灯检机(如图3)
该机是水针、粉针生产最后自动检测有无异物及包装缺陷的智能设备,速度达到:800瓶/分钟。该机安装大量伺服器、伺服电机,通过软件设计,自动旋转摄像,与设计的标准要求比较,检测外观、液位及有无杂质、异物,能完全代替人工检测,效率大幅提高,避免了人工误差(人工长时间会产生疲劳),可24小时连续生产,节约人工10人/台以上。该机已大量使用于各针剂、冻干剂制药企业。
4 7500型软袋大输液自动生产线(如图4)
该机是软袋输液生产从包装膜自动成形、自动灌装加阀盖、自动焊接成成品的一条全自动流水生产线,满足药品GMP生产要求,速度达到:7500袋/小时。该机大量采用伺服器、伺服电机及机械手自动转运,PLC自动控制,自动卷膜成形、自动输送、自动定位灌装、自动加阀盖、自动焊接,是目前光电一体化的大型制药高精尖自动设备。
还有自动制丸机、提取浓缩生产线、各种大型药品检验设备,无不大量通过自动化软件、机械手、伺服电机控制、自动转运、自动控制来完成各种高精度、高质量或危险的生产工艺及检验要求。其设计原理、操作过程、精度要求已超过一般的机器人。
另一方面,大型制药企业在打包、仓储运输、仓库管理等方面已大量利用工业机器人(机器臂)代替人工,来完成繁重的简单的搬运、包装工作,如图5。
关键词:物联网;RFID ;制药厂;温湿度控制
中图分类号:TU83 文献标识码:A
1 概述
随着能源形势的日趋紧迫,以及其带来的节能压力日增,对当前制药空调系统而言,一方面要求车间内环境的温湿度、洁净度、以及微压差等空气指标,完全符合GMP的要求;另一方面还要求空调系统能低能耗运行,切实降低企业能源成本。因此,研究制药空调系统的节能技术,具有十分重要的现实意义和必要性。
近几年,随着新修订药品GMP的全面实施,国内制药空调技术有了新的进展,但与国外先进的技术相比,差距还很明显。与此同时,物联网这一新技术的强劲发展,为制药空调技术的发展提供了新的思路。物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后新的技术革命,物联网的发展也成为了信息科技的标志,与制药空调系统自动监测和控制相关的物联网应用技术,在一定程度上成为了制药厂节能减排的有效途径。
2 洁净室的空调要求
药厂洁净室的空调控制不同于一般的空调控制系统,不仅要求温湿度的控制精度很高,而且还要进行各洁净室的压差控制,以保证洁净室在正常工作或平衡暂时受到破坏时,空气都能从洁净度高的区域流向洁净度低的区域,使洁净室的洁净度不受到污染空气的干扰。
因此,洁净室的空调系统的设计非常重要,是保证洁净区洁净度的重要措施,而且,在洁净室在空调系统安装调试结束,进行验证后,为了确保洁净室的净化环境和洁净度,需要对洁净室进行定期的监测,比如,在生产周期中,固体制剂、原料合成等车间,每季度一次对洁净室尘埃粒子进行测定并记录报告;生产周期中,每批次对洁净厂房各房间内的温湿度、压差进行检测记录。
3 系统方案
本文结合制药厂洁净室空调的特点,设计出的空调控制系统符合GMP药厂要求,并且基于先进的物联网技术,能对洁净室内的温度、湿度监测点进行测量数据采集,并将数据传输到PC机上进行数据存储与分析。
考虑到系统的集成性和可扩展性,采用模块化设计,由下位机的空气调节控制模块、RFID模块、无线通信网络和集中监控中心组成。
(1)空气调节控制模块在PLC上实现,控制系统的输入/输出通过电缆引入PLC机箱。输入模块采集相关的传感器信号,如新风温湿度传感器、车间温湿度传感器、压力传感器、水温传感器,以及一些开关量的输入。输出模块对新风阀、制冷器、加热器、加湿器等设备进行控制。
PLC根据输入的室外新风、室内车间温湿度、水温及室内压力,通过焓值、露点等模型的计算,控制风机、水泵运行的频率、风阀开度等,实现空调的节能运行。
(2)洁净室内,RFID数据采集终端安装在生产线的典型工位上,实时采集与统计产品生产各环节的基础数据并进行全过程监控与全方位管理,为系统提供有关物料、在制品、设备状况、人员情况等方面的信息,同时也为具体操作者提供作业信息朝双向通道。
(3)设备的振动、电机的运转状态、关键部位的温度等信息,采集后通过无线通信网络传输到集中监控中心,中心再通过无线网络,将相关信息以短消息方式,发送到相关人员的手机或者PDA上。而且,这些信息,还可通过路由器,连接到远程的监控电脑。
(4)集中监控中心实时显示洁净室内设备的工艺参数、各设备运行状态、各参数的历史曲线和实时曲线。
集中监控中心上运行着后台的OPC Server数据服务器,后台数据库,以及与其他系统的开放式接口。配置的模块有配置模块、通信模块、数据记录模块、报表模块、工艺模块、监控趋势模块和用户管理模块等。
集中监控中心的前台界面采用开发,界面的主要功能有:
1)监控参数显示,实时显示温湿度、压差等工艺参数;
2)设备状态监控,实时显示各设备运行状态,包括除尘机组的运行状态、设备单元的状态、各变频器运行值等;
3)远程控制,实时调整各执行器值,包括风阀执行器开度、各风机及喷淋水泵的频率值等;
4)报表功能,实现报表打印,显示各种历史曲线和实时曲线,各设备故障报警等。
4 应用效果
本文设计的基于物联网的空调系统,在某制药企业进行了初步的应用,取得了不错的效果。下位机PLC采集温湿度、压力等传感器的信息,以及RFID采集的物料信息,通过相应的处理和控制运算,快速控制分散在现场各个执行器,同时将各数据实时传送到集中监控层。集中监控层实时显示温湿度等关键工艺数据参数,同时将各数据通过无线通信网络上传到远程监测层。
采用物联网技术后,通过手机、PDA等无线设备,就可以远程进行洁净室空调的实时监控、控制温湿度及压差等空气指标。而且,手机也可接收到洁净室的报警短信,大大提升了管理的效率,提高了安全生产能力,扩大和延伸了基于互联网的信息化系统的应用。
结论
基于物联网的空调控制系统,结合原材料和成品信息的RFID采集,以及制药机械数据采集系统,实现洁净室温湿度等关键参数远程监控、物料识别和机械设备运行状态实时跟踪等。洁净室的物联网空调控制系统的应用,不仅改善了温湿度环境,达到了GMP的标准,而且降低了能耗,提升了安全管理和生产能力,综合效益非常明显。
参考文献
【关键词】肌苷片;处方;正交试验
【中图分类号】R977.3【文献标识码】A【文章编号】1008-6455(2011)04-0537-02
【Abstract】Objective:On the precondition of excluding the secondary factors which contain operators、equipments、materials and surrounding, mostly compare the dosage of bond、disintegration dose and lubricant using the quality index with Inosine Tablets’ appearance、rigidity and disintegration time, finally find out the best prescription to enhance the exterior luster、quality stability and disintegration time stability. Methods:To optimize the prescription technics of the production ofInosine Tablets with the PVP-K-90D as bond、CMS-Na as disintegration dose and Stearic Acid Magnesium as lubricant used in the production of the Inosine Tablets in different dose, the better prescription was chosed through the orthogonal experiment with the result of the tablets’ appearance、rigidity and disintegration time. Results: The optimized prescription is 0.30% of PVPK-90D、0.60% of CMS-Na and 0.50% of Stearic Acid Magnesium. Conclusion:Adopting the new medicinal accessorial material and adjusting the proportion of them can improve the Inosine Tablets’ appearance、rigidity and disintegration time, the quality of the productions are improved significantly.
【Key words】Inosine Tablets;Prescription;Orthogonal Experiment
肌苷(Inosine)化学名9-β-D-呋喃核糖基次黄嘌呤,分子式C10H12N4O5,主要参与体内能量代谢及蛋白质合成。可能直接进入细胞内,参与糖代谢, 能提高辅酶A的活性,并活化丙酮酸氧化酶,使处于低能、缺氧状态下的细胞继续顺利地进行代谢,促使受损害的肝细胞修复。临床用于治疗白细胞和血小板减少症,慢性迁延性肝炎,心功能不全及其他心脏疾患,中心视网膜炎,视神经萎缩等[1]。
肌苷片是临床常用的辅酶类药,毒副作用小,安全性好[2],是国内外比较成熟的药品,而我国的肝病的发生率高,肌苷作为保肝辅助药、心血管保健药,在我国需求量大,因此优化其处方来提高产品质量对企业发展起到很大作用。
以前单纯采用蔗糖为粘合剂制得的肌苷片表面无光泽,糖粉的引湿性使得药片容易吸潮、发霉变质,而且会随贮存时间推移而变硬致崩解时限延长。现改用聚维酮(PVP)浆与糖浆的混合浆为粘合剂,可以提高肌苷片光泽、质量稳定性和崩解时限稳定性,为此我通过正交试验找出聚维酮(PVP)与崩解剂羧甲基淀粉钠(CMS-Na)及硬脂酸镁的最佳水平搭配,为大生产提供参考。
1 实验部分
1.1 材料与仪器
1.1.1 材料:肌苷(济南明鑫制药有限公司),聚维酮PVPK-90D(博爱新开源制药有限公司),羧甲基淀粉钠CMS-Na(安徽山河药用辅料有限公司),硬脂酸镁(安徽山河药用辅料有限公司)
1.1.2 仪器
制备仪器: HLSG10小型湿法混合制粒机(上海天凡药机制造厂),YK60小型颗粒机(长沙市岳麓区中南制药机械厂),YLBT型普通烘箱(吴江市永联机械设备厂),ZP-19型旋转式压片仪(长沙市岳麓区中南制药机械厂)。
检测仪器:日本KETT FD-610红外线快速水分测定仪(日本KETT科学研究所),78X-2B片剂四用测定仪(广州昕航科学仪器有限公司),ZB-IB智能崩解仪(天津大学精密仪器厂)。
1.2 实验方法
1.2.1 制备方法:按正交设计因素水平表(见表1)制备各水平浓度的粘合剂:将蔗糖溶于一定量的纯化水中、PVP在一定比例的纯化水中溶解,两液相混匀,即得。
按L9(34)正交试验安排与结果计算表(见表2)中各试验号的组合,将经过筛等预处理的原、辅料充分混合,加入各浓度的粘合剂,制软材,过10目制粒,80℃烘干至水分符合要求,过14目整粒,再与各水平用量下的崩解剂CMS-Na及剂硬脂酸镁混合均匀,压片即得。
1.2.2 检测方法
1.2.2.1 外观检测:目测。观察其光洁度、完整性等,结果记录在表2中。
1.2.2.2 硬度检测:取供试品5片,用片剂四用测定仪测定其径向压力,取平均值,结果记录在表2中。
1.2.2.3 崩解时限检测:参照中国药典2005年版二部附录ⅩA中崩解时限检查法,采用升降式崩解仪(ZB-IB智能崩解仪)进行检测:将吊篮通过上端的不锈钢轴悬挂于金属支架上,浸入1000ml烧杯中,并调节吊篮位置使其下降时筛网距烧杯底部25mm,烧杯内盛有温度371℃的水,并调节水位高度使吊篮上升时筛网在水面下15mm处。取供试品6片,分别置于吊篮的玻璃管中,启动崩解仪进行检查[3]。并以秒表计时,结果记录在表2中。
表1 正交试验因素水平表(单位:W/W)
2 实验结果
实验中外观、硬度与崩解时限检测所得之数据对号入座于下表(表2)中。
表2 L9(34)正交试验安排与结果计算表
2.1 从外观来看,各试验号所得的药片表面光洁完整,光滑度没有显著性差异,都没有出现裂片、烂边等问题。
2.2 从表2极差Rj的比较之中可以看出,上述因素中肌苷片硬度的最大影响因素是B和A,崩解时限的最大影响因素是C,其次是A,而A×B无论在硬度还是在崩解时限中极差都不大,所以可以说A和B不存在交互作用。
2.3 用综合平衡法[4]对所得数据进行分析:对硬度来说,A1B2C2为最佳试验方案;对崩解时限来说,A1B3C3为最佳试验方案。成本上B2、C2较B3、C3节省材料,综合以上分析, A1B2C2为最佳组合,即0.30%的PVPK-90D、0.60%的CMS-Na、0.50%的硬脂酸镁为最佳生产条件。
3 讨论
3.1 聚维酮(PVP)确实能够改善肌苷片的成型性,且使其表面光滑有光泽,解决表面多细粉的问题。PVP是新型的药用辅料,与传统粘合剂比较,用量更少,可大大减轻片重,而且采用PVP作为粘合剂有助于制得可自由流动的可压缩颗粒,最终生产出溶解能力强且硬度好的药片[5]。PVP水溶液对于疏水性药物不但易于均匀湿润,并且能使疏水性药物颗粒表面变为亲水性,有利于药物的溶出和片剂的崩解[6],PVP作为粘合剂使用一般用K-30,但对于疏水性药物来说应使用黏结能力更强的K-90。实验中中采用外加法加入PVP浆,使片剂有良好的崩解时限。流化床喷雾干燥制粒是目前制粒工艺的一项新技术,在以PVP作为粘合剂用流化床制粒时,有报道采用低浓度、小体积、小喷雾速度、大装料量时可制得高质量的颗粒,该方法适用于许多品种[7]。
3.2 加入羧甲基淀粉钠(CMS-Na):能确保肌苷片有良好的崩解度。不同品种的药物中应用CMS-Na的量不同,肌苷本身的粘合性并不好,且溶于稀酸之中[8],所以加入的CMS-Na的量不必多。CMS-Na具有优良的吸水性和吸水膨胀性(吸水后体积可膨胀300倍),是最优秀的崩解剂之一,还有流动性和可压性,能改善片剂成型性。另外,结果表明并不是崩解剂越多崩解时间就越短,资料报道当崩解剂含量超过8%时,片剂内部毛细管变粗,水分的快速渗透反而隔离了周围细孔结构区,使其中的空气不能及时逸出,阻止水分进入细孔区[9]。
3.3 实验结果表明剂硬脂酸镁使药片片面光洁美观,其对药片崩解时限影响大。作为优良的剂,硬脂酸镁与颗粒均匀混合后,粘附于颗粒表面上,降低颗粒间摩擦力,能增加流动性和均匀性,削弱颗粒之间的结合力[10],硬度和崩解时限都会下降。
4 结束语
本实验在排除了人员、机械、物料、环境等非主要因素的影响的前提下,采用正交试验系统地分析了不同用量的粘合剂、崩解剂、剂对肌苷片外观、硬度和崩解时限的影响,最终选出了外观、硬度、崩解时限综合起来较为理想的辅料用量组合,筛选出了最佳的处方条件,为大生产提供了依据。
参考文献
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【关键词】银翘合剂提取工艺
Abstract:ObjectiveToresearchtheextractionprocessofYinqiaoMixture.MethodsThreefactors,includingthewatervolume,thetimeofdistillation,thetimesofdistillationwerestudiedwithorthogonaldesign〔L9(34)〕.Eachfactorhadthreelevels.Totalextractandchlorogenicacidweremarkers.Theextractingtimeforvolatileoilfromherbaschizonepetae,herbamenthaeandfructusforsythiaewasstudlied.ResultsTheoptimalwaterextractionprocesswasthatherbsweredistilledforthreetimesbyaddingwater,whichwas6timesamountoftheherbs,40minutesonceatime.ConclusionThismethodcanbeusedastheextractionprocessforYinqiaoMixture.
Keywords:YinqiaoMixture;Extractionprocess
银翘合剂由金银花、连翘、甘草等中药组成,具有辛凉解表、清热解毒的作用,用于感冒、咳嗽、发热、口干、头痛、咽痛等治疗。本实验用不同指标对其提取工艺进行了研究。结果如下。
1仪器与试药
1.1仪器
Agilent1100高效液相色谱仪:四元泵(G1311A);柱温箱(G1316A);VWD检测器(G1314A);紫外检测器软件:AgilentChemstation;101-1A型电热鼓风干燥箱,南通沪通制药机械设备厂;KQ-1000E型医用超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司;1/10万电子分析天平(BP-211D型,德国Sartorius)。
1.2试剂与药品
绿原酸对照品(含量测定用,批号0805-9703),购自中国药品生物制品检定所;高效液相色谱所用试剂为色谱纯;水为超纯水;其他试剂为分析纯。所用中药材均购于江苏省药材公司,并由本室专家鉴定。
2方法与结果
2.1色谱条件[1]
色谱柱为Aps-2HYPERSILThermo;VWD检测器;流动相为乙睛∶0.4%磷酸溶液=9∶91;检测波长327nm;柱温30℃;流速1ml/min;进样量10.0μl。
2.2对照品溶液的制备及回归方程精密称取绿原酸对照品6.77mg,加50%甲醇溶解制成每毫升含绿原酸0.2708mg的对照品溶液。用50%甲醇分别稀释为0.1354,0.0677,0.03385,0.01693,0.00846,0.00423,0.00213,0.00106μg/μl的对照品溶液。各浓度对照品溶液10.0μl,按以上色谱条件进行分析,以进样量为横坐标X(μg),峰面积积分值(mAu)Y为纵坐标,绘制标准曲线,回归方程为:Y=4104.23650X-2.98105,r=0.99998。绿原酸的量在0.0106~1.354μg范围内呈良好的线性关系。
2.3样品处理及实验结果影响提取效果的主要因素有提取加水量,提取时间,提取次数3个因素,每个因素选择3水平,以绿原酸的量及浸膏量为指标(权重值分别为70%,30%)进行正交实验,优选出最佳工艺条件。因素水平见表1。表1因素水平(略)
按处方比例称取金银花,连翘等药材56g按表2进行正交实验,合并各次提取液浓缩并定容至100ml,作为供试品溶液。取供试品溶液2ml,加50%甲醇稀释定容至50ml,超声10min,离心10min,取上清液2ml,加50%甲醇稀释定容至10ml,微孔滤膜(0.45μm)滤过,取10.0μl进样。利用回归方程计算出绿原酸的进样量(μg),绿原酸量(mg)=绿原酸的进样量×1250。在上述供试品溶液取2ml,恒重,得干浸膏量m(mg),浸膏量(mg)=m×50。方差分析结果见表3。(注:m即为2ml药液恒重所得干浸膏重)。表2正交实验设计方案及数据分析(略)
表3方差分析(略)
2.4挥发油提取工艺的研究用挥发油测定法分别对荆芥穗、薄荷、连翘三药材对提取时间进行研究。分别称取药材500g,加6倍水量,加热回流,考察。结果见表4。表4挥发油提取率-时间(略)
2.5优选工艺验证按处方比例称取各药材56g,平行两份,加6倍量水,加热回流提取3次,40min/次,合并各次提取液浓缩并定容至100ml,作为供试品溶液。取供试品溶液2ml,加50%甲醇稀释定容至50ml,超声10min,离心10min,取上清液2ml,加50%甲醇稀释定容至10ml,经微孔滤膜(0.45μm)滤过,取10.0μl进样。利用回归方程计算出绿原酸的进样量(μg),绿原酸量(mg)=绿原酸的进样量×1250。在上述供试品溶液取2ml,恒重,得干浸膏量m(mg),浸膏量(mg)=m×50。结果见表5。表5优选工艺验证(略)
3讨论
从方差分析的结果表明,提取的次数有显著差异,其它两因素无显著差异,结合直观分析,确定工艺为A3B3C3,但加水量、提取时间对提取效果影响不大。考虑节约成本,缩短工艺时间,拟考虑为A1,C1。
分别对3味有挥发油的药材进行了考察,结果在两小时内其挥发油均能较完全提取,提取率达90%以上。其提取时间与水提工艺时间相同即可。
验证实验结果表明,该工艺可行。即以加6倍量水,加热回流提取3次,40min/次,为最佳提取工艺。