I. Principais tecnologias de controle automático de sistemas elétricos em oficinas biofarmacêuticas
Controladores lógicos programáveis (CLPs) desempenham o papel do sistema nervoso central em oficinas biofarmacêuticas. Eles podem controlar com precisão vários tipos de equipamentos na oficina, como fermentadores, máquinas de envase e equipamentos de esterilização. Por meio de uma lógica de programa predefinida, os CLPs podem ajustar automaticamente os parâmetros operacionais dos equipamentos de acordo com os requisitos em tempo real do processo produtivo, garantindo a estabilidade e consistência do processo produtivo. Por exemplo, no processo de fermentação, os PLCs podem monitorar parâmetros-chave como temperatura, valor de pH e teor de oxigênio dissolvido no fermentador em tempo real e controlar automaticamente a operação de aquecimento, agitação, aeração e outros equipamentos de acordo com limites pré-definidos, mantendo o ambiente de fermentação ideal e garantindo a estabilidade da qualidade do medicamento.
Os sensores são como os “sentidos” das oficinas biofarmacêuticas, fornecendo suporte de dados importantes para o sistema de controle automático. Vários tipos de sensores, incluindo sensores de temperatura e umidade, sensores de pressão, sensores de fluxo e sensores de biomassa, são amplamente distribuídos em toda a oficina para monitorar de forma abrangente o ambiente e o processo de produção. No controle ambiental de salas limpas, os sensores de temperatura e umidade fornecem feedback em tempo real sobre os dados de temperatura e umidade interna. O sistema de controle automático ajusta o funcionamento do sistema de ar condicionado com base nesses dados para garantir que a sala limpa sempre atenda aos requisitos ambientais para a produção de medicamentos. A alta precisão e confiabilidade dos sensores são a base para alcançar a precisão do controle automático de sistemas elétricos.
A Ethernet Industrial serve como via de transmissão de dados entre equipamentos em oficinas biofarmacêuticas, bem como entre o sistema de controle e a camada de gerenciamento, garantindo a transferência rápida e precisa de informações. Ele conecta equipamentos como PLCs, sensores e computadores host em um todo orgânico, permitindo o compartilhamento e a interação de dados em tempo real. Durante o processo de produção, os dados de operação do equipamento podem ser rapidamente carregados na central de monitoramento através da Ethernet industrial. Os gerentes podem compreender o status da produção em tempo real e emitir comandos de controle através da rede, realizando monitoramento e gerenciamento remotos. Esta eficiente rede de comunicação melhora significativamente a eficiência da coordenação da produção e fornece um forte suporte para a operação inteligente da oficina.
(I) Melhorando a qualidade e consistência da produção
(II) Melhorar a eficiência e capacidade de produção
(III) Redução do Consumo de Energia e Custos Operacionais
III. Desafios e contramedidas
As oficinas biofarmacêuticas envolvem vários tipos de equipamentos e sistemas de controle, e alcançar uma integração perfeita entre sistemas enfrenta muitos desafios. Os protocolos de comunicação e padrões de interface de diferentes fornecedores de equipamentos podem variar, aumentando a dificuldade de integração do sistema. Para enfrentar este desafio, na fase de planeamento do projecto, é necessário formular normas técnicas e especificações de interface unificadas, exigindo que os fornecedores de equipamentos projetem e fabriquem equipamentos de acordo com as normas. Ao mesmo tempo, tecnologias e ferramentas avançadas de integração de sistemas, como a tecnologia de middleware, são adotadas para conseguir a conversão de dados e a coordenação da comunicação entre diferentes sistemas, garantindo a compatibilidade e estabilidade de todo o controle automático dos sistemas elétricos.
Com a transformação digital das oficinas biofarmacêuticas, a geração e transmissão de uma grande quantidade de dados de produção representam riscos para a segurança dos dados e a proteção da privacidade. Os dados de produção contêm a tecnologia central e os segredos comerciais das empresas. Uma vez vazado, causará enormes prejuízos às empresas. Portanto, é necessário estabelecer um sistema completo de proteção de segurança de dados. A tecnologia de criptografia é usada para garantir a segurança dos dados durante a transmissão e armazenamento. O gerenciamento rigoroso de permissões de usuário é configurado para limitar os níveis de acesso de diferentes funcionários aos dados. Dispositivos de segurança de rede, como firewalls e sistemas de detecção de intrusão, são implantados para evitar ataques externos ilegais e garantir a segurança e integridade dos dados de produção.
O controle automático de sistemas elétricos na engenharia de oficinas biofarmacêuticas envolve conhecimentos de diversas áreas, como automação, tecnologia da informação e processos biofarmacêuticos, e requer uma alta qualidade abrangente de talentos profissionais. Atualmente, a escassez desses talentos profissionais interdisciplinares na indústria restringe a promoção e aplicação de tecnologias de controle automático. As empresas devem reforçar a cooperação com universidades e instituições de investigação científica, realizar programas personalizados de formação de talentos e proporcionar aos estudantes oportunidades práticas para que possam dominar conhecimentos e competências interdisciplinares. Ao mesmo tempo, as empresas devem reforçar a formação dos funcionários internamente, organizar regularmente intercâmbios técnicos e cursos de formação, melhorar o nível profissional dos funcionários existentes e construir uma equipa de talentos profissionais de alta qualidade para fornecer apoio de talentos para o funcionamento estável do controlo automático dos sistemas eléctricos.
Tomemos como exemplo uma grande empresa biofarmacêutica. Sua recém-construída oficina biofarmacêutica introduziu uma solução avançada de controle automático para sistemas elétricos. Ao construir um sistema de controle com PLC como núcleo, combinado com sensores de alta precisão e uma rede de comunicação Ethernet industrial, foi alcançada a total automação do processo produtivo. Em termos de qualidade de produção, a consistência dos lotes dos medicamentos melhorou significativamente e a taxa de qualificação do produto aumentou dos 90% anteriores para mais de 98%. A eficiência da produção foi bastante melhorada, com aumento de 50% na capacidade de produção e redução de 30% no consumo de energia. Ao lidar com os desafios da integração de sistemas, a empresa cooperou estreitamente com fornecedores de equipamentos para unificar os padrões técnicos e conseguiu com sucesso a integração de vários sistemas. Ao estabelecer um sistema completo de proteção de segurança de dados, a segurança dos dados de produção foi efetivamente garantida. Além disso, a empresa cultivou ativamente talentos profissionais, e a equipe técnica interna foi capaz de lidar com vários problemas de operação do sistema com proficiência, garantindo a operação eficiente e estável da oficina e trazendo benefícios econômicos significativos e competitividade de mercado para a empresa.
O controle automático de sistemas elétricos na engenharia de oficinas biofarmacêuticas, como principal força motriz para o desenvolvimento da indústria, está provocando mudanças profundas no modelo de produção biofarmacêutica. Apesar de enfrentar muitos desafios, com o avanço contínuo da tecnologia e os esforços conjuntos da indústria, a tecnologia de controlo automático desempenhará um papel ainda mais importante no campo biofarmacêutico, proporcionando um forte apoio para melhorar a qualidade dos medicamentos e proteger a saúde pública, e ajudando a indústria biofarmacêutica a avançar para um futuro mais inteligente e eficiente.
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