未来工厂设计——节能降耗 及系统解决方案

节能降耗及系统解决方案 XX药厂内部展示 干净 整结 现场感受 思索 节能降耗… 政策与影响 （五）提高人民健康水平。健康是促进人的全面发展的必然要求。 要坚持为人民健康服务的方向，坚持预防为主、以农村为重点、中西医并重，按照 保基本、强基层、建机制要求，重点推进医疗保障、医疗服务、公共卫生、药品供应、监管体制综合改革，完善国民健康政策，为群众提供安全有效方便价廉的公共卫生和基本医疗服务。 健全全民医保体系，建立重特大疾病保障和救助机制，完善突发公共卫生事件应急和重大疾病防控机制。 巩固基本药物制度。健全农村三级医疗卫生服务网络和城市社区卫生服务体系，深化公立医院改革，鼓励社会办医。 提高医疗卫生队伍服务能力，加强医德医风建设。改革和完善食品药品安全监管体制机制。 开展爱国卫生运动，促进人民身心健康。坚持计划生育的基本国策，提高出生人口 素质，逐步完善政策，促进人口长期均衡发展。 摘自：《十八大报告》 2012年11月8日 政策与影响 （五）实施健康中国战略。人民健康是民族昌盛和国家富强的重要标志。 要完善国民健康政策，为人民群众提供全方位全周期健康服务。深化医药卫生体制改革，全面建立中国特色基本医疗卫生制度、医疗保障制度和优质高效的医疗卫生服务体系，健全现代医院管理制度。加强基层医疗卫生服务体系和全科医生队伍建设。全面取消以药养医，健全药品供应保障制度。坚持预防为主，深入开展爱国卫生运动，倡导健康文明生活方式，预防控制重大疾病。实施食品安全战略，让人民吃得放心。坚持中西医并重，传承发展中医药事业。支持社会办医，发展健康产业。促进生育政策和相关经济社会政策配套衔接，加强人口发展战略研究。积极应对人口老龄化，构建养老、孝老、敬老政策体系和社会环境，推进医养结合，加快老龄事业和产业发展。 政策：国家医疗保障局2018年3月，2019年4月，国家组织药品集中采购和使用试点正式启动，截止2022年7月12日进行第七次集中采购。涉及295品种，平均降幅53%，涉及公立医院的30%的采购总额，节约医疗费用达2600亿以上。 摘自：《十九大报告》 2017年10月18日 政策与影响 “不参与集采，就是死路一条，参与了，利润一直在降。” “集采的目的不是一味降价，而是为了医保基金、药企和患者的三方共赢。” “我们期待集采能够保持政策稳定性，这样企业才能以更长远的眼光谋划发展。” 摘自：《人民日报》2022年8月12日 第七批国家组织药品集中采购收官~让患者用上更多平价好药 品种、成本、利润 厂房设施与设备 新的市场环境引起药品生产企业对设施设计目标的影响 创新药•品种 仿制药 •速度•技术•柔性 •品种•规模•效率与成本•可靠性•灵活性 节能降耗等路径 中国制造2025-----低碳经济------绿色生产 工厂选址 •运营成本•运输成本•能耗成本•建设成本 •工艺路线与处方设计•批量设计与工艺设备选型•生产标准化与共用工艺 建设与安装•设备采购与验收•安装与验收•调试与验收 运行与维护•预防维护•日常运行与检测 •工艺布置与总图布置•动力与机电工程•物流系统与仓储设计•生产运营模式设计•建筑空间与结构•设备与部件选型 药品生产成本控制途径 花钱最少，对企业投资与产品成本影响最大 1、生产工艺标准化，可“共用工艺设施与设备”，提高设施与设备利用率，大幅度减少投资。2、产品工艺耐受性提高，可多批次阶段性生产。3、生产工艺周期缩短，生产效率提高。4、生产批量扩大，减少空闲与检验成本5、生产处方优化设计，减少采购成本6、检验方法优化，缩短检验周期与检验费用，直接减少待验时间 1、工厂总图与设施布局设计，建设工厂的投资费用2、工厂规模与建设策略3、共用设施/设备设计4、工艺单元与工艺流布置5、工艺单元集中6、建筑空间与建筑结构7、公用工程与物流流向设计8、设施扩展策略与扩展建设模式9、建筑与机电工程设计10、建筑围护结构优化设计11、动力系统系统与管网设计12、设备选型13、节能设备14、自动化与信息化控制 成本改进空间小 1、采购控制2、生产效率监测与管理3、预防维修4、能耗监测与控制5、技术改造6、合理化建议7、员工培训 制药工程与制药生产成本降低措施 制药工程、成本影响与技术及管理对策 示例1：1980-2015中国外资制药企业项目建筑体量与规模分析示例2：XXXX药品企业扩建模式示例3：先进药品企业“共线”布置模式 技术措施分析二：布置设计 技术措施分析三：动力系统与网络设计 示例6：先进药品企业动力中心车间 示例7：中药提取水系统 制药工程、成本影响与技术及管理对策 技术措施分析一：规划与整体方案设计 现状： 技术措施：•生产能的测算与建设规模分析确定 •建设规模过大 •预留策略与分期建设科学性不足 •分期建设与扩展建设策划及技术手段•项目定位与项目目标确定 •场地规划与布置之间矛盾 •药品生产工艺系统规划与设计 •“大而全”车间管理模式与建筑单体模式•生产工艺流向与物流系统相互矛盾•生产与仓储分离，搬运路线与搬运效率低 •“共用设施”策略与建筑体规划•场地分析与场地规划布置 •交通组织混乱•动力工程与设施布置相对位置矛盾 •关键设施与设备技术措施研究•建筑结构与建筑空间•动力中心与管道空间 •建筑空间与机电工程管道相互矛盾 技术措施分析二：布置设计 现状： 技术措施：•识别生产工艺、机电工艺、服务与支持功能及相 •生产线模式设计，小而全功能，空间与人员利用率低•生产能力缺乏平衡与扩产优化分析，生产前后能力矛盾•生产辅助系统与生产支持系统功能缺失或不足•车间/级别型空调系统思维，缺乏不同工艺环节控制标准、运行模式布置•公用工程使用点“天女散花”型布置。 关建筑工艺的功能需求，识别与确定出“工艺单元”•工艺单元分解与组合，形成区域/房间空间概念，并依照工艺模式特点与空间使用形式，进行建筑空间组合•依照场地特征所确定物流流向、人流流向，进行工艺流（物流）顺序或相互布置 示例4：先进药品设施场地与工艺流向 原则1：按功能划分原则2：按操作逻辑顺序划分原则3：按物流路线划分原则4：按公用工程负荷集中划分原则5：按给、排水集中原则划分原则6：按HVAC系统构成划分原则7：按污染负荷严重程度划分原则8：按生产组织管理模式划分 技术措施分析三：动力系统与网络设计 现状： 技术措施： •动力系统分建筑分散设计 •动力系统运行缺乏对负荷变化考虑，缺乏季节性、工作日、运行班次的灵活切换•动力系统管网形式缺乏负荷使用量针对性设计，导致管道路线长，能力过度设计•动力管理分配方式缺乏科学性分析，如不同用途进行区别设计。如各种用途低压用电混用低压端。•水（饮用水/冷冻水/污水）、蒸汽缺乏逐级调节考虑。 •动力中心设置与总控制模式，且设置在负荷使用几何中心位置•动力机组根据负荷变化规律，采取多机组并联灵活切换方式运行。•依照使用点负荷采取专线或环路或多路方式输送。•对水（饮用水/冷冻水/污水）、蒸汽进行逐级调节模式，降低机组或系统负荷，提高控制精度与能耗损失。 药品工程“精打细算”的策略 软胶囊工艺单元模型 布置分析、设计原则 说明1: 内部装饰方法 说明2：保证好的品味与效果 精打细算，永续竞争力 布置分析、设计原则 •分区：人员支持、物料与称量、固体制造、清洗与存储、胶囊制造、存储与内包装、外包装与包装材料存储•流向：人流/物流与动力流分立 说明1：内部装饰方法 参观： 1）透明2）品位3）整齐 需要解决的问题：1）主要区域的装饰方法 •相邻参观走廊一侧的走廊、操作间墙面为透明墙面•灯具样式与照度•里外温差•底部电源引入 2）门与窗的样式•自动门？ •双向门？ 说明2：保证好的品味与效果 建筑： （1）建筑材料 （2）门与窗形式 （3）送回风口样式 电力与照明： 配电柜位置：•位置 照明控制柜： •集中与就地控制 •分区域控制 蒸汽与冷冻水： 使用点：1HAVC 1 2HAVA 23HAVC 34化胶/配液冷热交换5HAVC 46HAVC 5 设计要求：•分配站位置？ •维修阀门？•管道走向？•冷凝水管网：二楼？•使用量与配管 压缩空气 使用点： •工艺设备使用•清洁使用•清场使用 设计要求 •系统接入点•压力保证•维修阀门位置 说明3: 动力工程与公用工程安装 饮用水/生产用水与排水： 使用点： 饮用水：1-8纯化水：1-2 其中：1与2为罐系统与清洗用水，峰值用水量较大 饮用水设置：接入点：能否从二层引入？ 生产纯化水：设置：与四楼化妆品合并使用，机组设置在三/四层？ 说明3: 动力工程与公用工程安装 饮用水/生产用水与排水： 排水： 普通水排放（峰值）CIP碱水排放（峰值） 饮用水/纯化水1-2为清洗与CIP系统使用，峰值水量大，如何进行断路设计，防止倒灌？ 技术措施： 1-2#排水措施？ 4-5#排水措施：穿地面到二层，通过二层就近排污管接入 HVAC系统： 现在： •常年生产与长期不生产•持续运行与间断运行•除尘与湿度控制区域 分区原则： •依照运行与环境条件分区机组1:走廊、人员、内包装与暂存区机组2:固体制造与除尘机组机组3:走廊、清洗、称量、混合、暂存区、化胶与配液机组4:新风机组与除湿机组 送回风方式： •顶送顶回：•采风位置：室内采风与屋外•排放位置：外部引出至屋面/内部墙洞开孔屋顶 现在： 送回风方式： 精打细算，不愁吃穿 意思是精密地计划，详细地计算。指在使用人力、物力时计算得很精细。 【同义词】克勤克俭、一丝不苟【反义词】大手大脚、粗心大意 药品工程设计发展方向 未来药品设施系统设计理念与设计目标药品制造设施整体思路实现“个性定制”项目的战略与技术实现手段借助数智化扩大实现节能效果结合BMS空调系统的节能降实例 未来药品设施系统设计理念与设计目标 药品制造设施整体思路 药品制造工艺、建筑设施、公用工程、药品生产运营管理与GMP结合 策略一：生产设施“集约式”设计 建筑 实用、安全、美观 生产运营高效、经济、柔性、扩展 策略二：设施实用性设计理念 策略三：与WHO GMP与建筑、安全、环保法规的兼容性 药品制造 污染控制产品保护法规符合性 实现“个性定制”项目的战略与技术实现手段 •生产工艺实现工艺快速、通用、标准的工艺路线、工艺设备、包装形式。•便于安装、清洗、操作的工艺设备与物料转移方式•高效的内部供应链管理（物料标准化、拖把与容器运输、物料信息传递、处方备料与包装材料发放方法）•扁平专业的管理组织模式，采用工厂型管理运作还是车间型模•以工艺流为基础的工艺模块单元布置设计。 （1）项目定位。用途、品种、预算、管理与技术创新思考（2）工艺系统选型与系统设计（3）建筑与工厂运营、动力系统整合的思考（4）未来工厂的运营管理模式改进思考（4）品种工艺优化与包装形式标准化等改进 借助数智化扩大实现节能效果 仓储管理系统 生产环境监测系统 涵盖销售、生产和供应领域中各种类型的储存仓库和配送中心包括收货处理、上架管理、月台管理、补货管理、库内作业、越库操作、循环盘点、RF操作、加工管理、退货管理、不合格品管理等； 设施自动化系统 生产数据监视系统 系统根据建筑设备的情况选择配置下列下列相关的各项管理、控制、监测、显示、故障报警等功能：制冷系统，热力系统，冷冻水、冷却水温度、压力，冷冻泵、冷却水泵，冷却塔风机，空调机组，变风量（VAV）系统，送排风系统，给水系统及供配电系统，照明，电梯及自动扶梯等。 •生产工厂生产过程可视化•生产数据、环境数据•工艺运行数据可集成至一份报表•符合GMP规范的计算机系统验证文件 借助数智化扩大实现节能效果 制造执行系统 MES即制造执行系统，是处于计划层和车间层操作控制系统之间