智能工厂提升新疆智能制造水平,国家高技术产业化十年成就

2019-11-26 21:38 来源:未知

在第十届深圳高交会期间,国家发改委召开“国家高技术产业化十年成就”颁奖大会,昆明船舶设备集团有限公司“企业集成自动化系统高技术产业化示范工程”获国家高技术产业化十年成就奖。共有100项国家高技术产业化优秀项目获此奖项。

从目前制药行业制造水平升级的发展趋势来看,如何利用自动化、信息化技术满足生产运营的及时性、高效、高质量、安全、节能环保、合规等要求,是制药企业普遍面临的挑战。在应对这一挑战的过程中,升级物流能力成为制药企业的必然选择。

发文单位:国家发展改革委办公厅

11月27日,卓郎新疆纺纱机械智能工厂智能制造新模式应用项目在乌鲁木齐经济技术开发区启动。中国纺织机械协会副秘书长侯曦说,这个项目投产后,将成为国内先进的纺纱智能工厂。

昆船公司承担并完成的“企业集成自动化系统”项目通过昆船工业区产业化基地的建设和红河卷烟厂示范工程的实施,建立了以生产过程自动化为基础,以物流自动化为主线,以信息技术为手段,以全面提升企业竞争力为核心,具有普遍意义的企业集成自动化系统构架;构建了全面支持企业的多种业务需求和异构系统的信息交互的企业集成自动化系统集成平台,为自动化系统与企业管理系统整体集成提供了实现基础;形成了以烟草行业为代表的流程工业典型加工过程和典型物流环节的统一控制模式,完成了工业过程自动化、物流自动化与企业信息管理系统的有机集成;开发出了多种适应统一信息集成要求、具有自主知识产权、模块化、可供固体物料流程工业移植、推广应用的智能化关键单机设备/系统。

制药行业具有高投入、高产出、高风险、高技术密集的特点,世界各国都将其作为重点产业。2015年,我国政府发布《中国制造2025》战略规划,具体到我国制药工业,其重点任务就是“制药装备智能化”和“药品生产过程智能化”,其目的是在制药工业领域“培育新型生产方式,全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平。”2016年,工业和信息化部发布了《医药工业发展规划指南》,明确了行业规模、技术创新、产品质量、绿色发展、智能制造、供应保障、结构优化、国际化等八个方面的主要目标,指导医药工业加快由大到强的转变。

发布日期:2004-3-1

卓郎新疆智能机械有限公司总经理吴正春介绍,该智能工厂可以生产出从棉包到纱线整个供应链上所需的机器设备,并实现机器个性化定制生产。借助自动化立体仓库,可以实现各种纺纱原材料的存储和运输。

目前,项目成果已在全国烟草、金融、家电、商业配送、汽车发动机装配、食品加工等不同行业应用。

在此背景下,我国制药行业智能制造升级一触即发,不少制药企业纷纷开展智能制造项目建设,以实现生产方式从传统的劳动力密集型向自动化、信息化、智能化方向转型升级。而在这一过程中,生产技术、信息技术、物流技术的升级发挥着重要的支撑作用。

执行日期:2004-3-1

卓郎新疆纺纱机械智能工厂智能制造新模式应用项目合作商、北京机械工业自动化研究所有限公司工程师徐慧说,自动化立体仓库是智能物流系统的一个组成部分。智能物流系统包括仓储管理系统和配送管理系统,仅以仓储管理系统为例,所有的决策、作业调度和现场信息等均由堆垛机、出入库输送机等现场设备来协调完成。

制药行业智能制造的技术路线

  为推动我国工业自动化工业的发展,根据“十五”国民经济和社会发展规划,我委决定在2004年—2005年期间,以示范具有自主知识产权的新型大型复杂自动化系统和装置为中心,实施工业自动化高技术产业化专项。现公告如下:

“目前,该智能工厂已基本完成实体工厂土建工程,生产焊接线等部分生产线已经建成。”吴正春说。

目前,我国已经形成包括化学原料药制造、化药制剂制造、中药材及中成药加工、兽用药制造、生物制品与生化药品制造等门类齐全的产业体系,其中化学药品制剂及化学原料药为占比最大的两个子行业。近年来,我国制药企业收入及利润总额稳步增长行业发展态势良好。截至2017年11月底,全国共有原料药和制剂生产企业4000余家。医药企业实现主营业务收入约2.8万亿元,同比增长 12.50%,高于全国工业增速1.4 个百分点;实现利润总额3千亿元,同比增长17.80%。

  一、专项的主要内容。工业自动化专项从我国产业结构调整、先进制造业基地建设、传统工业技术改造和国民经济发展的需求出发,并结合国外信息技术、智能技术等发展趋势,重点围绕可形成我国自动化优势的四个领域开展产业化示范工作:

智能物流系统实现了物料在生产工序间流转,支持智能制造系统高效运行。但这些都需要在一个“智能大脑”的指挥下进行。吴正春介绍,“智能大脑”就是智能工厂里的信息化应用系统,包括数据采集与监控系统、设备联网系统、看板管理系统、仓储设备控制系统等,通过各系统运作,将打破信息孤岛,最终形成物流、工艺流、信息流的全面集成和互联互通。

就生产水平而言,近年来,我国化学原料药的制造技术取得重大突破,生产水平提高很快。而制剂类药品(包括片剂、针剂、胶囊、药水、软膏、粉剂、溶剂等各种剂型的药品)由于生产流程长,工艺复杂,虽然实现了一定程度的自动化生产,但大量的原辅料、中间品、半成品到最后成品的搬运和投放等作业仍以人工为主,效率较低。

  (一)大型复杂过程综合自动化系统。针对冶金、发电、石化、等大型企业的大型复杂系统,开发集检测、控制、优化、调度、管理和决策等功能于一身的高柔性、高效率、高质量的自动化系统,主要包括先进控制、装置优化、实时监控、生产管理、优化调度、软测量、应用软件等集成为一体化的软件系统和信息集成软件平台,基于工业以太网的现场总线技术(含实时通讯技术、总线供电技术、远距离传输技术、互可操作技术、网络安全技术和可靠性技术),具有高适应性、高可靠性和高稳定性的新一代集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)等主控系统和可编程控制系统等。

智能物流系统只是卓郎新疆纺纱机械智能工厂智能制造新模式应用项目的一个缩影,该项目今年获得了国家工业和信息化部的支持。

在信息化方面,大多数骨干制药企业都建立了自己的企业资源管理系统、财务及成本管理系统、供应链管理系统、客户关系管理系统和办公室自动化系统,但是,整个生产过程存在许多信息孤岛,信息化技术没有真正深度融合到产品优化设计、产品生产加工过程的控制和管理、产品质量的控制和管理、设备和能源的优化管理以及工业环境改进等工业过程之中,而且全行业的信息化建设水平参差不齐。

  (二)连续工业大型装备自动化成套系统。针对大型发电机、大型汽轮机、大型连轧机、大型注塑机等大型装备,开发与之配套的自动化成套系统,重点解决系统集成问题,包括综合运用装备建模技术、先进控制技术、装备优化技术、数据挖掘技术、故障诊断技术,搭建高可靠的软件平台,同时提炼一批新一代主控系统,形成大型装备自动化成套系统。

近年来,制造企业的物流系统建设正在从自动化、信息化向智能化发展,越来越多的制造企业已经着手开展智能物流建设项目。新疆也立足经济发展实际,推动制造业转型升级,加强与国家智能制造等重点专项的对接,在先进制造业领域,推广应用以大数据、云计算为支撑的自动化、数字化、智能化先进制造系统。尤其是智能物流系统与智能制造系统的深度融合,推动新疆智能制造水平不断提升。

近年来,我国医药行业监管政策持续强化,《中国制造2025》、“十三五”规划、《医药工业发展指南》等国家战略、政策的出台,也在不断驱动医药制造企业信息化、智能化升级。受其影响,一些企业也展开了制药装备与药品生产过程“智能化”、智能工厂建设等方面的积极探索。

  (三)公用工程大型装备智能化专用控制装置。针对各类大型与特大型工程、口岸、矿山、机械、交通等行业的大型挖掘机、大型超重机、大型装载机、大型摊铺机、大型运输机、大型凿岩机等大型装备与系统监控,开发与之配套的智能化专用控制装置,重点解决智能故障诊断技术、智能节能控制技术、指导与操作控制技术、智能操纵控制技术和发动机燃烧控制技术等软件技术,以及机、电、液高度综合的硬件技术,形成公用工程大型装备智能化专用控制装置。

2015年,国家工业和信息化部将智能制造作为一个主攻方向,以智能制造标准体系建设、智能制造标准化和新模式应用项目为抓手,推动了制造业高质量发展。

2016、2017年国家工信部公布的“智能制造综合标准化与新模式应用项目”中,制药行业项目详见表1。

  (四)智能变送器与执行器。根据广义工业自动化的迫切需要,以特种检测、特种变送器、特种执行器和传感器为重点,以微型化、数字化、智能化、集成化、网络化、高精度、高可靠性、高环境适应性为特色,重点促进体积小、重量轻、成本低、功耗小的新型智能执行器。

国家工业和信息化部和其他部委联合,紧紧围绕智能制造五大模式,从离散型智能制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化订制、远程运维服务方面遴选了305个试点示范项目,支持了420个智能制造标准化和新模式应用项目,其中新疆试点示范项目有10个,标准化和新模式应用项目12个,主要分布在输变电、医药、轻工、石油石化、新材料、食品、纺织等几个行业。

必发88娱乐官网 1

  二、专项的主要目标。通过本专项的实施,在上述四个领域形成新型关键部件、仪表、装置、系统、大系统(综合自动化系统)开发平台,带动整个工业自动化产业链的发展,力求在5年内实现:

今年,新疆共有6个智能制造专项项目得到了国家支持,这一数字是前三年的总和。这些项目有力带动了新疆制造业智能制造加快发展,并为其他企业起到示范作用。

从目前制药行业探索智能制造的情况来看,其升级途径主要有以下四个方面:

  (一)形成技术创新和综合自动化产品设计能力。形成一批具有市场竞争力、技术持续创新能力和产品设计能力的公司,特别是在工业以太网现场总线技术、工厂综合信息集成平台技术、新一代主控系统技术、远程监控与远程维护技术、特种变送器技术和大型装备智能故障诊断技术等共性技术方面,取得重大突破。全国形成年设计万套系统、开发千种产品、实现百项专利的目标。形成自动化技术创新与产业化良性发展的机制,改变产业创新能力低,自主知识产权匮乏的现状,进一步增强产业发展的技术基础。

近年来,新疆以智能车间建设为重点,围绕推广应用智能制造单元——智能生产线——数字车间——智能工厂,坚持重点突破、典型引路、分步实施,逐步打造设备互联、数据互换、过程互动、产业互融的智能制造新模式,试点示范项目引领作用明显。目前新疆已在装备制造、石油化工、新能源、新材料、生物制药等行业培育出了试点示范项目和企业。2015年,特变电工的智能电网中低压成套设备智能制造新模式、新疆众和股份有限公司的高精电子新材料智能工厂集成应用项目等项目的实施,在缩短产品研制周期、提升生产效率、降低产品不良率等方面成效明显,示范作用突出。

通过兼并、整合与业务扩展,提升现有制药装备产品的自动化、网络化和智能化的水平,以及从下到上的纵向综合集成能力;

  (二)在大型工程中树立国产大型自动化系统的业绩。对具有高度不确定性、非线性、多元性、关联性和综合性的大型复杂过程,采用本专项的研究开发成果,实施工厂综合自动化,并进行工程化、商品化考核。主要措施是在冶金、发电、石化、建材、造纸等大型企业或国家重大工程,针对上述四个领域,分别建设大型复杂自动化系统应用示范工程,加速研究、开发、工程、产业化示范的一体化进程。

按照《新疆维吾尔自治区深化制造业与互联网融合发展实施意见》,到2020年,新疆将分行业培育20家智能制造示范企业、30个数字化车间,两化融合发展指数达到68。

对已有的制药装备、自动化控制系统和信息化管理系统的改进、扩展和完善;

  三、实施专项的基本原则。为确保本专项实施能够取得良好效果,要把握好以下原则:

应用机器人、AGV小车等自动化智能化物流设备,提高效率,减少人力;

  (一)技术优势与市场开拓相结合。坚持扶优扶强,重点支持,选择既有技术优势和创新能力,又有市场开拓精神的单位,实施产业化示范项目。

通过国家有关智能制造的试点示范工程或新建工厂/车间项目,探索建立制药行业智能制造的示范样板和模式。

  (二)技术、装备、系统开发与应用示范工程相结合。特别是要优先选择与国家重大工程建设相结合的自动化系统开展产业化示范。

物流系统建设升级方向

  (三)国家支持力度与产业化风险程度相结合。特别是对开发和产业化应用大型自动化平台技术进行重点支持。采取滚动支持的办法,提高资金的使用效率。

从目前制药行业制造水平升级的发展趋势来看,如何利用自动化、信息化技术满足生产运营的及时性、高效、高质量、安全、节能环保、合规等要求,是制药企业普遍面临的挑战。而在应对这一挑战的过程中,升级物流能力成为制药企业的必然选择。

  (四)产业化与提升产品设计和集成能力相结合。实施项目的主要形式包括,在具有技术和产品优势的单位、区域设立工业自动化产品设计公司,对重要的新型自动化综合系统、装置、优化控制软件、关键组件、智能仪表与执行器、大型复杂系统的首次工业应用等进行产业化示范。

在采访中,著名物流系统集成商瑞仕格物流自动化事业部中国区市场经理陈昱表示,在制药企业规模化、集中化、规范化经营的发展趋势下,医药行业的物流压力不断增大,具体表现在:

  (五)有限时间、有限目标与加强监督相结合。本专项的实施期为2年,每年实施的项目总数大体控制在20项之内。在项目实施过程中,加强项目监督,委托中介机构或组织专家,定期对专项下相关项目执行情况进行监督检查,确保项目的高效实施。

随着药品种类的增加,生产工艺流程多样,使得制药企业的生产流程控制和原料管理越来越复杂。

  四、申请专项实施的进度安排和相关要求。2004年、2005年每年集中受理一次专项申请,当年专项申请截止时间为6月底。请有关部门和地方发改委(计委)根据《国家计委、财政部印发关于组织国家高技术产业发展项目计划实施意见的通知》(计高技[2000]2433号)、并参照《关于印发〈国家工程研究中心管理办法(试行)〉的通知》(计科技[1992]2239号)和本专项实施方案的精神,结合本部门、本地区的实际情况,认真组织、遴选有关项目,并将项目汇总后一并将建议书报送我委。

医药行业药品种类增多、批次规模减小,药品生产需要及时发货,快速交换物料。通常情况下,医药原料与半成品药、成品药在存储和管理上都需要采取特别措施,例如温控或者安全管控。

  专此公告。

监管部门要求在药品供应链与配送渠道进行更准确的追踪,不仅仅是追踪到药品批次,还要精确到对单个产品的追踪和报告。这无疑增加了药品生产及配送环节的物流压力,包括更多品项需要进行以小批量存储,频繁地将药品配送至不同目的地等。

同时,在应对国家更加严格的监管要求及体制改革过程中,制药企业的物流信息系统建设也面临着更高的要求和挑战。对此,九州通达科技开发有限公司副总经理向定宇总结了以下五个方面:

计算机系统化验证的难度比较高:近年来,FDA出具许多与计算机系统相关的警告信,基本都是和数据可靠性有关的问题。数据记录不完整、数据作假、未经授权进入原始电子数据、对电子数据修改的权限没有制定相关制度等问题频出。

无标准化流程:很多制药企业还没有统一的标准化流程,或者有统一的流程,但是基于业务原因难以实施。

不满足规范要求:目前很多企业的GMP质量管理以人工纸单方式为主,但人工纸单记录很容易被涂改、修改作假、删除销毁等;在质量管理环节,数据的追溯性还有较多的缺陷,这些都是FDA检查环节重点关注的问题。

系统独立:生产环节各系统基本上独立运用,或者是链状连接,在做系统顶层规划的时候,没有前瞻性地考虑与其他系统的有效集成,每个系统的编码都没有统一,系统数据价值没有充分发挥。

差错率及成本高:作业主要靠人工完成,导致差错率高,人力成本也高。

关键技术及解决方案

药品生产兼具离散型制造和流程型制造的特点,借助物流自动化技术和装备,可以更大程度的帮助制药企业实现生产过程的自动化、无人化作业。目前制药行业常见的物流技术及应用方式包括:应用自动化立体库、堆垛机、穿梭车、AGV、机器人系统(包括自动配料、自动投料、自动拆码垛)等,进行原材料、成品的存储、出入库作业,以及加工环节中大量的原材料、半成品和成品的搬运、输送作业。

事实上,制药行业是我国最早应用自动化立体库的领域之一,如今我国很多的知名医药企业很早都启用了自己的立体库。制药企业通过自动化立体库,实现原辅料收货入库存储以及向生产车间的配送、成品的入库和出库的自动化、无人化作业,大大降低了劳动强度,提高了工作效率。

随着现代物流技术的进步和系统应用的普及,越来越多的自动化、智能化物流装备被引入制药行业。以AGV为例,制药业生产过程中的不同工序通常需要在不同的车间(如提取车间、制剂车间、分装车间等)完成。同时,制药生产车间对无菌和洁净度方面有相当高的要求,需要尽可能减少车间工作人员与设备的数量以减少污染源,因此,许多制药企业引入了AGV,以实现物料的自动化、无人化搬运。

不仅如此,智能仓储物流系统解决方案在制药企业不断涌现。例如,瑞仕格于2013年先后为丽珠集团在珠海和韶关建设了两座现代化的智能仓储物流系统,包括托盘式自动化立体仓库、成品自动码垛系统、原料辅料及成品的AGV自动导引车系统等。智能仓储物流系统的应用不仅帮助企业提升生产效率及空间利用率、节省人力,还支持工厂的不间断生产,保证对产品的全程可追溯。

此外,在实现物流中心的高度自动化管理过程中,相应的信息系统建设同样不可或缺。如何基于供应链实现ERP、MES、WMS、WCS等软件系统之间的系统集成、数据整合、信息共享、无缝对接,是提高供应链体系内外部互联互通,实现协同高效的关键。目前市场上也出现了不少专业的解决方案,如富勒自主研发的Datahub数据交换平台等。

趋势及建议

毋庸置疑,在智能化技术趋势影响下,制药行业正在进入全面转型升级新阶段。但从目前我国制药工业自动化与信息化的水平与现状来看,“智能制造”之路的探索还刚刚开始,实现制药工业真正意义的“智能制造”和“智能工厂”将会经历一个循序渐进和不断完善的过程,有以下趋势值得关注:

趋势一:生产自动化与物流自动化的结合将更加紧密

昆船物流、九州通达等物流系统集成商纷纷加大力度涉足制药行业,积极研发专用的物流系统设备,并不断探索制药企业生产车间设备与物流设备对接方案。与此同时,楚天科技等大型药机企业也开始进行智能物流领域的布局。如,后包装工业机器人生产线是楚天科技现有灌装联动线的后端配套升级系统,包括泡罩机、装盒机、裹包机、装箱码垛机器人等先进单机设备,是集药品制托、入托、装盒、打码、裹包、扫码、装箱、封箱、捆扎、码垛为一体的自动化、智能化设备,具有生产效率高、药品及食品安全保障性好、可追溯性强、占地面积小、能耗低等优点。其与原有的灌装联动线配套,成为一条完整的药品分装包装生产线。

趋势二:自动化控制和信息系统智能化相结合

随着药品生产全过程自动化成为趋势,大量自动化设备及系统不断被投入使用,如何实现自动化控制和信息系统智能化控制相结合,以达到优化装置和过程控制的效果,是提高工业生产自动化水平和执行精确度与效率,进而实现智能制造的关键。

趋势三:更多自动化物流技术设备应用方案有待突破

目前药企采用的存储系统以托盘单元为主,未来随着两票制改革的深化以及市场需求的变化,制药企业的发货频次及配送网点数量也会发生变化,发货更为零散,增加了物流管理的难度。对此,箱式密集存储技术将获得更多的关注。另外,当前机器人和AGV在药企内应用还非常有限,但随着一些流程与技术壁垒的突破,它们也将发挥更大的作用。

必发88娱乐官网,业内企业普遍认为,不同制药装备、不同药品生产工厂在探索“智能制造”和“智能工厂”过程中必然会有各自不同的模式。而对于各种技术及解决方案,制药企业应结合自身发展现状及未来规划选择适合自己的方案,才能真正取得突破和实现长远的发展。

本文转自物流技术与应用,并不代表中国(

TAG标签:
版权声明:本文由必发集团娱乐网站发布于必发集团简介,转载请注明出处:智能工厂提升新疆智能制造水平,国家高技术产业化十年成就