本發明涉及醫藥生產設備及其制造，尤其涉及一種可自由組合的模塊化設計醫藥中間體生產車間組成的工廠。

背景技術：

1、傳統的化藥醫藥中間體工廠是根據醫藥中間體的特定工藝路線去設計生產線，設備布局基本按照具體品種(例如青霉素中間體、阿莫西林中間體或頭孢類中間體)的工藝路線布局，如果該品種沒有訂單，因此需要更換生產的產品時，會受限于原工藝路線設備布局的設計，需要花費很高的成本為更換的產品更改工藝路線布局，增加了生產成本，而且原工藝路線布局的設備工藝即便改變了，可能也無法完全匹配更換的產品，導致設備工藝匹配性受到限制。傳統醫藥中間體生產車間采用固定流程和剛性設備布局，難以快速響應市場需求的變化。特別是在醫藥中間體生產中，配方和工藝的頻繁變化對生產靈活性提出了更高要求。

2、如中國專利cn116383948a公開的一種醫藥中間體的車間設計方法，根據各個工藝單元的工藝設備的設備反應類型，設計得到對應不同設備反應類型的至少一個工藝車間，但是中間體的相互協調能力差、自適應能力不足的缺陷。

3、另外，在本實施例中還存在以下的缺陷：

4、1.傳統設備的維護以“定期維護”為主，缺乏對設備狀態的實時監控。設備的非計劃停機會影響生產連續性。

5、2.固定生產線通常存在設備閑置或能力不足的現象，無法根據實時需求調整設備資源的利用。

6、3.固定工藝流程難以動態適應原料波動或環境變化，影響產品合格率。

7、為了解決本領域普遍存在設備管理與維護效率低、自適應調整能力差、缺乏過程監控和評估、智能程度低和動態調控能力弱等等問題，作出了本發明。

技術實現思路

1、本發明的目的在于，針對目前所存在的不足，提出了一種可自由組合的模塊化設計醫藥中間體生產車間組成的工廠。

2、為了克服現有技術的不足，本發明采用如下技術方案：

3、一種可自由組合的模塊化設計醫藥中間體生產車間組成的工廠，所述醫藥中間體車間工廠由至少一個獨立的車間組合而成，每個車間只完成某一類型或相近類型的物理或化學反應，當一個醫藥中間體有兩個或兩個以上反應類型時，就需要兩個或兩個以上的車間來協同完成；其中一個車間僅用于同一類型或相近類型的物理加工工藝或化學加工工藝；所述車間至少包括：加氫車間、抗腐蝕反應車間、高溫高壓反應車間、低溫超低溫反應車間、普通搪瓷反應車間、連續流危化反應車間、精餾車間、干燥車間和公用工程車間等等。

4、至少一個獨立的所述車間之間通過可拆卸的連接裝置連通，以實現醫藥中間體的轉運，所述智能控制系統對至少一個獨立的車間進行實時監控、生產調度、數據分析和設備管理，以實現對車間的精準控制，確保車間中生成的醫藥中間體的藥物合成過程滿足工藝要求并實現質量控制。

5、可選的，所述智能控制系統包括監控管理模塊、生產調度模塊、設備管理模塊和數據分析模塊，所述監控管理模塊實時采集至少一個獨立的車間運行數據的運行數據；所述生產調度模塊根據采集運行數據的運行數據對各個獨立的車間進行評估形成評估結果，并根據評估結果對各個獨立的車間進行調度組合以完成醫藥中間體的生產；所述數據分析模塊根據生產需求、以及調度的車間的實時運行數據進行分析形成分析結果，所述設備管理模塊根據所述分析結果判斷是否需要觸發對參與調度的至少一個獨立車間的維護。

6、可選的，所述監控管理模塊包括數據采集單元和數據傳輸單元，所述數據采集單元采集參與調度的至少一個獨立的車間的運行數據，所述數據傳輸單元將采集得到參與調度的至少一個獨立的車間的運行數據向所述生產調度模塊進行傳輸。

7、可選的，所述生產調度模塊包括數據接收單元、單元性能評估單元、調度決策單元、以及調度執行單元，所述數據接收單元接收來自監控管理模塊的運行數據，所述單元性能評估單元基于接收的數據對各車間的當前狀態、生產任務、轉運任務以及設備運行任務進行綜合評估，生成量化的評估結果，所述調度決策單元根據評估結果制定優化的調度計劃，所述調度執行單元將按照調度計劃執行調度，并向管理者觸發調度提示。

8、可選的，所述數據分析模塊獲取需要調度的車間的實時數據并組建形成一個數據矩陣x：

9、

10、式中，xi,j是第i個時間點的第j個運行數據值；

11、根據下式計算第j個運行數據波動性指數σj：

12、

13、式中，為第j個運行數據的平均值，n為設定監控周期內的時間點總數；

14、所述數據分析模塊通過波動性指數與生產需求構建優化目標函數f(x)，以確定優化的運行數據，其中，優化目標函數f(x)為：

15、

16、式中，y當前為當前生產的醫藥中間體的實際產量，y目標為生產需求規定的醫藥中間體目標產量，λ為權重系數。

17、可選的，所述設備管理模塊包括數據解析單元、健康狀態評估單元和維護觸發判斷單元，所述數據解析單元接收來自數據分析模塊的分析結果，解析設備狀態信息，所述健康狀態評估單元對設備的當前運行數據進行評估，判斷是否達到觸發維護的閾值，所述維護觸發判斷單元根據健康狀態評估結果，判斷是否需要對參與調度的至少一個獨立車間的維護。

18、可選的，確定優化的運行數據需要滿足工藝需求的約束。

19、本發明所取得的有益效果是：

20、1.通過模塊化和智能化設計，將加氫車間、抗腐蝕反應車間、高溫高壓反應車間、低溫反應車間、普通搪瓷反應車間、連續流車間、精餾車間、干燥車間和公用工程車間等車間進行標準化和獨立化，每個單元配備多方向接口，支持快速連接與切換，實現靈活組合，從而滿足不同醫藥中間體的生產需求。各個車間之間采用智能管道連接和自動化調度系統，通過快速接頭、多通閥和動態切換技術，完成液體、氣體或固體物料的高效傳輸，同時結合先進的控制技術實現實時路徑規劃和參數調整，確保生產過程的穩定性與質量一致性。該技術不僅能夠支持多種醫藥中間體的靈活生產，還顯著降低了切換時間和設備投資成本，提高了車間利用率，為醫藥中間體生產提供了一種高效、智能、可擴展的解決方案。

21、2.通過生產調度模塊和數據分析模塊的配合，使得系統能夠根據生產需求動態調整車間的組合形式，提升生產效率和質量，保證整個系統具有智能化和靈活性的優點。

22、3.通過數據分析模塊和設備管理模塊的配合，使得系統能夠實時發現設備潛在問題并進行維護，減少設備停機時間，保證整個系統具有穩定性和可靠性的優點。

23、4.通過設備管理模塊和監控管理模塊配合，使得系統能夠快速響應維護需求并精確執行維護任務，保證整個系統具有高準確性和維護效率的優點。

24、5.通過監控管理模塊和生產調度模塊的配合，使得系統能夠對生產流程進行動態調整，確保生產過程的實時性和高效性，保證整個系統具有快速響應和高產能的優點。

技術特征：

1.一種可自由組合的模塊化設計的醫藥中間體車間組成的工廠，每個醫藥中間體車間只完成某一類型或相近類型的化學反應，當一個醫藥中間體有兩個以上反應類型時，就需要兩個以上的車間來協同完成，車間之間有便捷的裝置可以實現中間產物的轉運，；

2.根據權利要求1所述的可自由組合的模塊化設計的醫藥中間體車間組成的工廠，其特征在于，所述智能控制系統包括監控管理模塊、生產調度模塊、設備管理模塊和數據分析模塊，所述監控管理模塊實時采集至少一個獨立的車間的運行數據；所述生產調度模塊根據采集的運行數據對各個獨立的車間進行評估形成評估結果，并根據評估結果對各個獨立的車間進行調度組合以完成醫藥中間體的生產；所述數據分析模塊根據生產需求、以及調度的車間的實時運行數據進行分析形成分析結果，所述設備管理模塊根據所述分析結果判斷是否需要觸發對參與調度的至少一個獨立車間的維護。

3.根據權利要求2所述的可自由組合的模塊化設計的醫藥中間體車間組成的工廠，其特征在于，所述監控管理模塊包括數據采集單元和數據傳輸單元，所述數據采集單元采集參與調度的至少一個獨立的車間的運行數據，所述數據傳輸單元將采集得到參與調度的至少一個獨立的車間的運行數據向所述生產調度模塊進行傳輸。

4.根據權利要求3所述的可自由組合的模塊化設計的醫藥中間體車間組成的工廠，其特征在于，所述生產調度模塊包括數據接收單元、單元性能評估單元、調度決策單元、以及調度執行單元，所述數據接收單元接收來自監控管理模塊的運行數據，所述單元性能評估單元基于接收的數據對各車間的當前狀態、生產任務、轉運任務以及設備運行任務進行綜合評估，生成量化的評估結果，所述調度決策單元根據評估結果制定優化的調度計劃，所述調度執行單元將按照調度計劃執行調度，并向管理者觸發調度提示。

5.根據權利要求4所述的可自由組合的模塊化設計的醫藥中間體車間組成的工廠，其特征在于，所述數據分析模塊獲取需要調度的車間的實時數據并組建形成一個數據矩陣x：

6.根據權利要求5所述的可自由組合的模塊化設計的醫藥中間體車間組成的工廠，其特征在于，所述設備管理模塊包括數據解析單元、健康狀態評估單元和維護觸發判斷單元，所述數據解析單元接收來自數據分析模塊的分析結果，解析設備狀態信息，所述健康狀態評估單元對設備的當前運行數據進行評估，判斷是否達到觸發維護的閾值，所述維護觸發判斷單元根據健康狀態評估結果，判斷是否需要對參與調度的至少一個獨立車間的維護。

7.根據權利要求6所述的可自由組合的模塊化設計的醫藥中間體車間組成的工廠，其特征在于，確定優化的運行數據需要滿足工藝需求的約束。

8.根據權利要求7所述的可自由組合的模塊化設計的醫藥中間體車間組成的工廠，其特征在于，一個生產車間僅用于同一類型或相近類型的物理加工工藝或化學加工工藝，整個工廠廠區的車間至少包括：加氫車間、抗腐蝕反應車間、高溫高壓反應車間、低溫超低溫反應車間、普通搪瓷反應車間、連續流危化反應車間、精餾車間、干燥車間和公用工程車間。

技術總結
本發明提供了一種可自由組合的模塊化設計的醫藥中間體車間組成的工廠，其通過模塊化和智能化設計，將加氫車間、抗腐蝕反應車間、高溫高壓反應車間、低溫反應車間、普通搪瓷反應車間、連續流車間、精餾車間、干燥車間和公用工程車間等車間車間進行標準化和獨立化，每個車間配備多方向接口，支持快速連接與切換，實現靈活組合，從而滿足不同醫藥中間體的生產需求。各車間之間采用智能管道連接和自動化調度系統，通過快速接頭、多通閥和動態切換技術，完成液體、氣體或固體物料的高效傳輸，同時結合先進的控制技術實現實時路徑規劃和參數調整，確保生產過程的穩定性與質量一致性。該技術不僅能夠支持多種醫藥中間體的靈活生產，還顯著降低了切換時間和設備投資成本，提高了車間利用率，為醫藥中間體生產提供了一種高效、智能、可擴展的解決方案。

技術研發人員：梁龍,楊梅
受保護的技術使用者：廣州康瑞泰藥業有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28