固体制剂系统化解决方案关键要素及整体设计方法

吴军 北京翰林航宇科技发展股份公司独立董事 2025年9月18日2025（第十七届）弗戈制药工程国际论坛 业务分布 600+ 26年 17.5万占地 固体制剂智能化成套解决方案 交流内容 第一部分：固体制剂生产特点与设施设计目标第二部分：固体制剂工程关键要素第三部分：固体设施设计的对策与系统化方法第四部分：小结 第一部分：固体制剂生产特点与设施设计目标 固体制剂工艺系统与工艺特殊性 固体制剂工艺 •物料处理•制粒•成型•包装 特殊1:成型 •物料的混合度、流动性、充填性•制粒的可控性 特殊2:产品的均匀性•粉碎 •过筛•混合 相比其它剂型的技术复杂性 固体制剂生产的复杂性与专业性 •物流转运量大（原辅料、包装材料、中间体、半成品与成品） •工艺设备复杂，且外形尺寸难以统一，设备空间要求不一 •批量大•多品种同时生产•托板、容器、转运 •前工序：高、大、小•后工序：单机设备／提升机•包装工序：长／提升机•清洗设备：大、手工、多•存放区：货架、拖板、容器（大、小） •生产工序多，且大多需要按批次“阶段流转”方式生产 •称量•前序：中间体•后工序：半成品•内包装：待包装品•外包装：成品 •除尘控制／防爆要求／辅机安装空间 •称量•前工序（过筛、造粒、干燥、混合）•后工序（压片、胶囊、包衣） 先进的制药工程设计的设计理念 反思我们制药设施设计的种种弊病，先进制药工程的设计理念、设计方法、设计原则、技术手段是什么？ l依据不同产品类型、工厂工艺类型不同“关键性要素”进行个性化设计l强调“系统化”设计理念l强调药品产品与药品生产的本质思考 第二部分：固体制剂工程关键要素 设计—是解决如何从工艺需求转化为工程实现 设计就是讲的三件事！ 固体车间设计中揪心的问题 •设备安装空间的局限 •生产工艺操作 •造粒、混合大型设备的安装的局限•部分工序提升机的使用的限制•前后工序、清洗设备的辅助设备与装置安装的局限•HVAC系统的安装空间的局限性•工艺管路安装的复杂性•清洗上下排水系统的管路安装方便性•除尘排风系统管路安装方便性 •不合理的设置，不便于工序连续生产•如果采用管道输送方式，增加管道清洗与清洁验证的难度•统一建筑面积，限制各个工艺单元布置的合理性•生产面积使用效率低•分层设置剂型，不便于人员集中利用，不利于柔性管理•公用工程使用点分散， 固体车间设计中揪心的问题 •生产能力扩展的局限•口服制剂一般都是多品种生产，生产需求变化多•生产能力瓶颈多（胶囊、包衣、包装） •物料搬运的问题局限 •依靠电梯•缓存区域面积的增加•容器转运的复杂性 •建筑结构设计的局限 •安全生产要求的局限 •不同楼层建筑走廊方向与物料方向的统一•不同楼层建筑轴距的统一问题•大型设备的动载荷设计的考虑•大批量设计使用容器的限制（走廊、侧向门、房间高度） •载重•防暴•除尘处理 固体生产的关键要素： 生产管理•生产能力 注册工艺•工艺原理与结构 设备维修•相关配置与品牌 •生产批量•关键参数设置与控制范围 •生产稳定性•生产效率•操作方便性•调整方便性•清洁方便性•搬运方便 •备品备件•校准•售后服务•设备资料 GMP •交叉污染控制•清洁与清洁验证•相关文件 EHS •符合相关规范•资质与资料齐全 通风与除尘系统动力 建筑空间与建筑结构通道与门形式 实现“个性定制”制药工程的战略、关键要素与技术手段 （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 •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。 第三部分：固体设施设计的对策与系统化方法 系统设计思想：自上而下设计自下而上综合科学验证优化迭代 “工艺”与设施设计 思考:工程设计的“工艺”与“药品生产的工艺”是一回事？ 产品生产 处方工艺设备工艺作业工艺公用工程工艺建筑工艺 如何理解“工艺”？ Technology & Process：Technology技术、工艺、工艺学Process过程、工序、做事方法、工艺流程 “工艺”范畴 物料转运与存储物料与产品接收/暂存物料与产品存储物料与产品运输物料称量/包装材料准备 产品生产工艺物料转运与存储生产后勤支持动力运行保障 工艺：劳动者利用生产工具对各种原材料、半成品进行加工或处理，最后使之成为产品的方法，是人类在劳动中积累起来并经过总结的操作技术经验。《辞海》 企业运营发展-定位-扩建-投资-建设 生产支持用途QC实验室（取样、检验、留样间）维修管理与操作（维修间、备件、机修）管理人员与办公清洁支持与更衣室、清洗、储物动力运行 使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程。GB/T 4863《机械制造工艺基本术语》 工艺（生产工艺）：系指通过一项作业或一系列作业并与设备系统、 人员、文件及环境等要素构成将原料转变为成品(包括原料药或成品制剂)的方法和过程。 其它用途 行政后勤 设计目标、项目定位、项目建造方式与投资、项目建设计划项目整体设计理念生产工艺模式与生产运行模式、GMP策略、技术转移策略、工艺设备组合模式等管理模式、物流模式、生产后勤模式以及设计创新等 示例：“药品生产工艺如何转化为设施布置设计？ 固体制剂车间工艺单元区域划分原则 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 第四部分：小结 50年的发展历程告诉我们什么？制剂设施与设备 在2000左右，车间的净化材料与工艺设备发生变革型的变化，但整体工艺布置方式依然为“立体平房建筑方式，基本为大厂房的小作坊管理模式” 设计不是拷贝与粘贴！也不是画图匠！设计是构思、整合、创造、表现、过程 制剂生产设施避免误区的对策： 设计信仰：围绕药品工艺与药品生产设计理念：整体设计与系统集成设计方法：结构化系统设计设计组织：充分准备、策划与评审 设计基础：工艺技术管理与工艺开发及设计 药品工艺知识系统体系与工作范畴 未来药品制造企业与制药装备企业的发展展望