Приклад реалізації комплексного управління процесами виробництва у фармацевтичній галузі на базі SCADA системи zenon

15/11/2012

Фармацевтична галузь складається з двох ключових ділянок: відділення первинного виробництва ліків і відділення отримання готового продукту. На першій ділянці здійснюється приготування активних фармацевтичних інгредієнтів шляхом змішування компонентів, проведення реакції між ними і досягнення необхідної консистенції, а на другому - отриманий матеріал доповнюється іншими супутніми елементами, такими як барвники, лубриканти, наповнювачі і, як результат, отримують готові медикаменти: таблетки, капсули, мікстури і т.д.

Дане типове рішення системи диспетчеризації є ієрархічний проект, реалізований засобами SCADA zenon, що включає в себе систему управління основним виробництвом і лінію фасування готового продукту в ампули.

Загальний огляд об'єкта

image

Стартове вікно містить загальний вид виробничого об'єкта, на якому відображається інформація про поточний стан процесу, номер партії і активних тривогах в системі. З цього вікна здійснюється перехід безпосередньо до вікон управління ділянками підприємства.

Приготування активних фармацевтичних інгредієнтів

Автоматизоване виробництво передбачає надання оператору інструментів управління промисловим обладнанням. На цій ділянці знаходиться реактори, кристалізатори, фільтри, міксери, відстійники.

Процес починається з подачі сировини в первинний реактор, куди одночасно надходять каталізатори, що прискорюють процес реакції. На даному етапі продукт знаходиться в рідкому стані. Далі, використовувані розчинники, повинні бути видалені, щоб активні компоненти взяли стан порошку. Це досягається в кристалізаторі за рахунок випаровування рідини в вакуумі. Після цього утворилися кристали розчинника відфільтровують і видаляють. Активний продукт сушать в конічному міксері, де його нагрівають і за допомогою шнека перемішують для одержання рівномірної консистенції. В результаті виходить дрібний сухий порошок, готовий для передачі його на другу стадію виробництва.

При управлінні процесом за допомогою SCADA, відповідно до вимог FDA, необхідно послідовно виконати наступні дії:

  • пройти процес авторизації в системі;
  • вибрати, запараметризувати (при необхідності) і завантажити рецепт в обладнання;
  • задати ім'я і номер партії;
  • виконати виробництво;
  • оформити звіт.

Представлений алгоритм управління проектом дозволяє повністю відповідати підвищеним вимогам з безпеки при виробництві медикаментозних препаратів.

Авторизація в системі

Для управління проектом користувачеві необхідно авторизуватися в системі. Не виконавши цю дію оператор не отримає доступ до системи.

image

Рецепти

image

Після введення логіна і пароля Ви переходите до етапу параметризації апаратних засобів, що в zenon здійснюється вибором і завантаженням необхідного рецепта. У проекті створено кілька рецептів, що відповідає кільком видам вироблених ліків.

Специфікація партії

На наступному етапі оператор задає номер партії та її ім'я, яке відповідає випускається медичного препарату. Оскільки виробництво в фармацевтиці здійснюється по пакетному принципом, при веденні статистики процесу, архівування даних і створення звітів, вся інформація жорстко прив'язується до заданої специфікації партії.

Процес виробництва

Завдяки широким можливостям динамічного подання zenon, хід технологічного процесу відображається в інтуїтивно-зрозумілій формі. У міру проходження етапів виробництва, продукт у вигляді рухомого потоку переходить з однієї ємності в іншу.

image

image

Для детального перегляду устаткування і отримання інструментів управління ним, необхідно клікнути на відповідному символьному поданні. Тут в цифровому вигляді відображаються дані всіх найважливіших технологічних параметрах. Система безпеки зроблена таким чином, що для зміни оператором вручну будь-якого з цих параметрів необхідно ввести логін і пароль. Ці дії автоматично заносяться в журнал хронологічної реєстрації подій.

image

При старті виробництва кожної партії система автоматично починає вести новий архів. І завершує його при закінченні процесу.

Графічний аналіз

image

Вікно перегляду статистики процесу в графічному вигляді відображає найбільш важливу інформацію у вигляді трендових кривих і діаграми Ганта. Для проведення аналізу процесу до послуг оператора такі інструменти, як масштабування, сканування, прокрутка, тимчасова фільтрація.

 

Діаграма ефективності

Найбільш важливим параметром виробництва є ефективність процесу. Його розрахунок здійснюється на базі значень ключових індикаторів, таких як час простою, завантаженість обладнання, втрата якості, операційний цикл. zenon автоматично обчислює необхідні індикатори і в он-лайн режимі динамічно відображає результуючу діаграму виробництва.

image

Тривоги

image

Вікно тривог відображає всі тривоги, які з'являлися в системі протягом процесу виробництва. Тут знаходиться інформація про поточний стан тривоги, часу її появи / зникнення / підтвердження, текст характеризує тривогу, значення параметра, ім'я користувача, коментар оператора. Використовуючи архів, оператор може переглядати тривоги по кожній партії продукції. При необхідності, під час появи тієї чи іншої тривоги, існує можливість конфігурувати автоматичне виконання певної функції: генерація SMS повідомлення, подача звукового сигналу, запуск на виконання скрипта і т.д.

Хронологія подій

image

Відповідно до вимог FDA все системні повідомлення, дії оператора та інші події реєструються в хронологічному списку подій.

Інформація подається у вигляді вільно налаштованій таблиці і може фільтруватися по заданих параметрах або виводитися на принтер для друку.

Звіти

image

При завершенні виробництва партії продукту автоматично генерується звіт, в який заноситься ім'я і номер партії, обраний рецепт, хід проходження процесу і з'явилися тривоги. При підтвердженні звіту, він друкується в pdf-файл і зберігається в папку «Звіти по партіях» на жорсткому диску.

Фасувально-пакувальну лінію

image

Потокова лінія складається з цілого ряду обладнання, яке хоча і має індивідуальні інструмент управління, працює в єдиному виробничому циклі і залежить один від одного. Процес складається з наступних етапів: порожня тара подається на конвеєр, миється, наповнюється виробленим препаратом, закупорюється, наклеюється етикетка, готові тюбики поміщаються в коробки, які комплектуються в ящики і після цього розміщуються на піддонах. Налаштованими параметрами для перерахованого обладнання є кількість одиниць тари, кількість коробок в ящиках і кількість ящиків на піддоні. Всі ці значення встановлюються за допомогою рецептів.

Вікна графічного аналізу, діаграма ефективності, події, тривоги і звіти функціонують по алгоритмам, аналогічним первинній стадії виробництва фармацевтичного підприємства. Цей проект також відповідає всім вимогам FDA.

Управління процесом

При виборі обладнання на екрані з'являється вікно індивідуального управління установкою. Тут присутні елементи переходу управління з автоматичного режиму в ручній або напівавтоматичний. Оператор може ініціювати зупинку об'єкта на плановий огляд і обслуговування. Також тут є інформація щодо ефективності роботи даного обладнання. Цей показник представлений у вигляді динамічної діаграми ходу процесу.

image

Представлений проект візуалізації SCADA zenon, є комплексним рішенням, що дозволяє не тільки оптимізувати процес виробництва медикаментів, а й значно підвищити рівень безпеки системи автоматизації в цілому, забезпечити оперативною й достовірною інформацією керівництво компанії для ведення планового виробництва.

При зацікавленості, фахівці нашої компанії готові продемонструвати роботу описаного вище проекту і підтримати Вас при його реалізації на підприємстві.

Відео-презентація проекту