随着科技的飞速发展,传统中医药行业正站在一个新的历史起点上。近年来,国家层面对中医药的传承与创新发展给予了高度重视,相继出台了一系列政策,旨在通过科技创新推动中医药现代化转型,智能化、自动化已成为当下制药行业的主要发展趋势。作为与中药制剂非常紧密相关的生产设备,其数字化与智能化升级也迫在眉睫,本文基于北京翰林航宇科技发展股份公司(以下简称“翰林航宇”)近年来开展的智能化工程,阐述了对中药制剂设备的数字化升级改造的探索与思考。
中药生产作为中医药产业链的中部环节,“上”对接着中药药材处理与加工,“下”联结着产品的质量与销售,是产业链中最为关键的环节,是中药由药材到产品不可或缺的关键环节,也是可以持续性提高中药产品药效、发挥中药作用、发扬中医药在国内外影响力的关键环节[1]。随着中医药与现代医学、现代加工业,以及数控技术的深度结合,利用机械设备代替手工进行药品加工已经成为中医药品加工的常态。
然而,中医的“血缘”与“基因”决定了其在加工设备、加工方式和加工过程等方面,无法完全参照西药生产设备的细节与参数。同时,受限于有些设备无法收集保存生产数据,影响了智能检测技术的应用。目前,有些中药制剂生产的质量监控还停留在生产人员每隔 10 min ~ 15 min 的抽检阶段,导致中药制剂质量存在波动性大,工人劳动强度高、生产效率较低等问题,这严重制约了中药制剂质量的提高。
将新一代信息技术应用于中药制剂的生产,实现海量生产数据的高频采集与实时存储,以及对中药生产进行科技赋能,提高药品产能、保证药品质量,并不断降低生产成本,不仅是中医药产业链所有环节从业人员的共同目标,也是《推进新一代宽带无线移动通信网国家科技重大专项成果转移转化试点示范工作要点》的重点任务,还是《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中关于“中医药传承与创新发展”的主要内容。本文将分别从为什么要进行数字化改造?从哪些方面进行改造?最终的呈现形式应该是什么?3 个方面进行分析与讨论。
中药制剂设备数字化升级的必要性
从世界范围来看,特别是欧美发达地区,制药设备生产厂家较多。因为起步早、技术积淀深,应用经验丰富,这些制药设备企业往往具备为药厂提供整体解决方案的能力。除此之外,还有一些单一、专业产品的生产公司,专注某一类药品的机械化设备研发,在细分领域具备较强实力。这些公司普遍采用的远程设备管理方案:利用互联网连接客户设备,对设备参数、运行监控指标进行远程操控,使各级管理人员对设备整体运行情况有全面了解。
在国内中药制剂领域,我国制药设备企业数量、产品品种、规格、产量等方面均在国际上占有优势。特别是在信息技术主导的“中药工业 4.0”时代背景下,促进传统中药产业进行数字化、智能化转型升级成为了行业中的热点。
在中药炮制生产过程中,电磁炒药机采用电磁加热技术、微电脑控温技术、智能补温技术以及芯片植入技术,可以将中药炒制的工艺参数植入芯片,实现智能化批量生产、一键自动出料,并区别清炒、碳炒、辅料炒、麸炒、蜜炒、醋炒等多种加工方式,可替代传统加热方式,推动中药饮片的标准化生产,同时保证饮片在生产过程中的稳定、安全、便捷、环保等。
在中药提取过程中,借助自动控制系统和在线检测系统,依靠电子计算机或控制器对生产过程进行自动化控制,以及利用传感器技术及时检测各种工艺环节(提取、浓缩、醇化、干燥等)的参数信息,使自动控制、实时监测传感器的智能制造过程体系,可以解决部分目前中药制剂水平方面所存在的障碍。传感器、大数据技术的应用,为在线检测信息采集提供了稳固的基础,提升了中药智能制造体系对于生产过程的实时监控、反馈和优化调整能力,为中药制剂原料产业升级奠定了基础。
在制剂制造过程中,天津天士力制药集团搭建了数字化研究平台体系,通过数据系统和信息系统,研发高速微滴丸工艺与成套智能设备,用以监测制剂成型的稳定性和均匀性,如滴制的丸剂或丸形的工业成像与图像识别,实时判断工艺终点。
由此可见,随着信息技术的发展,国内外企业或科研机构均认识到:通过数字化对中药制剂生产进行管理,不仅仅是改变中药制剂生产的一种方式,也是精细化管理的迫切需求,更是不断提升中药制剂品质的必要途径[2]。而中药制剂生产设备作为与中药制剂产品关联非常紧密的精密仪器,关系到生产工艺的各个环节,通过设备进行生产全过程的数字采集在技术可行性上非常简单。同时,通过对设备自身运行参数的实时采集,还可进一步分析出设备运行参数和中药制剂产品质量之间的量化关联,从而实现中药制剂品控在生产过程中的自动调节。
对中药制剂生产设备进行现代科技赋能,实现中药制剂生产过程的数字化采集与应用,是中药行业新旧能力转化、生产工具升级换代的需要,也将是各中药制剂设备厂商当下须抢占的“技术高地”[3]。
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