制药设备与工程设计(2024春)

大连理工大学 程昉

目录

  • 1 教学纲要与概述
    • 1.1 第1、2课时
    • 1.2 思考与讨论
    • 1.3 本章讲义
    • 1.4 安全教育视频
  • 2 制药工程设计概述
    • 2.1 工程设计
    • 2.2 项目建议书
    • 2.3 可行性研究
    • 2.4 设计任务
    • 2.5 设计阶段
    • 2.6 施工、试车、验收和交付生产
    • 2.7 4D BIM 技术的虚拟施工
    • 2.8 本章教材
    • 2.9 拓展阅读
  • 3 厂址选择和总图布置
    • 3.1 厂址选择
    • 3.2 总平面设计
    • 3.3 洁净厂房的总平面设计
    • 3.4 本章教材
    • 3.5 P3实验室及研发生产平台
  • 4 工艺流程设计
    • 4.1 概述
    • 4.2 基本程序
    • 4.3 工艺流程图 1
    • 4.4 工艺流程图 2
      • 4.4.1 拓展阅读 化工装置仪表
      • 4.4.2 拓展阅读 液位计
    • 4.5 本章教材
    • 4.6 拓展阅读
  • 5 物料平衡
    • 5.1 概述
    • 5.2 基本概念
    • 5.3 算例
    • 5.4 本章教材
  • 6 能量衡算
    • 6.1 概述
    • 6.2 热量衡算
    • 6.3 过程的热效应
    • 6.4 热量衡算举例
    • 6.5 加热剂、冷却剂以其他能量消耗的计算
    • 6.6 本章教材
    • 6.7 附录
  • 7 制药反应设备
    • 7.1 制药设备概论
    • 7.2 反应器原理
    • 7.3 釜式反应器的工艺计算
    • 7.4 管式反应器的工艺计算
    • 7.5 反应器型式和操作方式选择
    • 7.6 搅拌器
    • 7.7 本章教材
  • 8 制剂设备
    • 8.1 药物粉体生产设备
    • 8.2 提取设备
    • 8.3 丸剂生产设备
    • 8.4 片剂生产设备
    • 8.5 本章教材
    • 8.6 固体口服制剂视频集
  • 9 车间布置
    • 9.1 概述
    • 9.2 厂房建筑和车间组成
    • 9.3 化工车间的布置设计
    • 9.4 制药洁净车间的布置设计
    • 9.5 设备布置图
    • 9.6 本章教材
    • 9.7 车间布置视频集
    • 9.8 化学制药车间设计与实例
    • 9.9 药品洁净车间要求及原料药“精烘包”工序布置设计
    • 9.10 无菌原料药生产设计案例
  • 10 管道 (拓展内容)
    • 10.1 管道
    • 10.2 本章教材
  • 11 安全与卫生 (拓展内容)
    • 11.1 防火防爆
    • 11.2 本章教材
  • 12 技术经济与工程概算 (拓展内容)
    • 12.1 技术经济与工程概算
    • 12.2 本章教材
    • 12.3 技术经济学简介
  • 13 10项课堂教学设计
    • 13.1 BIM软件设计
    • 13.2 洁净厂房与洁净车间
    • 13.3 PID图纸与读图
    • 13.4 疏水阀组件
    • 13.5 空气压缩机
    • 13.6 间歇式精馏塔
    • 13.7 间歇式反应釜
    • 13.8 制药用反应器搅拌桨
    • 13.9 无菌注射制剂的工程设计
    • 13.10 制药片剂生产的工程设计
  • 14 5个课程思政教学案例
    • 14.1 数字化工程
    • 14.2 BIM
    • 14.3 3D打印
    • 14.4 黑灯工厂
    • 14.5 洁净区AGV物料转运
黑灯工厂

“黑灯工厂”(Dark Factory)是指一种高度自动化和智能化的工厂,其生产过程中几乎不需要人类操作员,因此可以在无灯照明的情况下持续运行。这样的工厂通常采用先进的机器人技术、自动化系统、物联网(IoT)、人工智能(AI)、大数据分析等技术来完成制造过程中的所有环节,包括物料搬运、装配、检测和包装等。

黑灯工厂在国内的进展和现状如下: 不断有新的黑灯工厂项目落地: 重庆长安汽车数智工厂:2024 年 10 月 21 日,由华为、联通和长安汽车共同筹建的汽车数智工厂在重庆建成并揭牌,这是亚洲最大的 “黑灯工厂” 之一。该工厂能实现年产 28 万台汽车的目标,在机械臂的熟练操作和协同配合下,最快 60 秒就能下线一辆新车。工厂广泛应用 5G、AI 和数字孪生等 40 多项黑科技,实现了全流程的数字化管控,具有智能、低碳、高效等特点。 深圳迈动科技园:10 月 22 日,迈动科技园开工活动在深圳迈瑞动物医疗龙华地块举行。该科技园为迈瑞医疗全资子公司在龙华区开发建设的高端医疗器械产业园,建成后将打造高精自动化设备全覆盖的智能制造 “黑灯” 工厂,通过自动智能的场内物流调度,实现高效、高品质及低成本制造236。 行业应用范围逐渐扩大: 汽车制造行业:汽车行业是黑灯工厂应用的重要领域,除了重庆长安汽车数智工厂外,吉利汽车等企业也在积极探索和建设黑灯工厂。例如,吉利在西安的工厂采用了大量的自动化设备和智能技术,实现了汽车生产的高度自动化。 电子制造行业:电子制造对生产精度和效率要求高,适合黑灯工厂模式。一些大型电子制造企业已经开始建设黑灯工厂,用于电子产品的生产和组装,提高生产质量和效率。 医疗器械行业:随着人们对医疗器械质量和安全性的要求不断提高,黑灯工厂在医疗器械制造中的应用也日益增多。深圳迈动科技园的建设就是一个例子,将为高端医疗器械的生产提供智能化的解决方案。 技术水平不断提升: 自动化设备升级:国内企业不断引进和研发先进的自动化生产设备,如工业机器人、自动化生产线等,提高了生产的自动化程度。这些设备能够实现高精度的操作和快速的生产,为黑灯工厂的运行提供了基础。 人工智能与大数据应用:人工智能和大数据技术在黑灯工厂中得到广泛应用,用于生产过程的优化、质量控制和预测性维护。通过对生产数据的实时监测和分析,能够及时发现问题并进行调整,提高生产效率和产品质量。 物联网技术融合:物联网技术将生产设备、物流系统、仓储系统等连接起来,实现了信息的实时传输和共享。企业可以通过物联网平台对整个生产流程进行监控和管理,提高生产的协同性和灵活性。 政府支持力度加大: 政策支持:政府出台了一系列政策,鼓励企业建设黑灯工厂,推动制造业的智能化升级。例如,对采用智能化技术的企业给予税收优惠、资金补贴等支持,促进了黑灯工厂的发展。 产业园区建设:各地政府积极建设产业园区,为黑灯工厂的发展提供了良好的环境和配套设施。产业园区内聚集了相关企业和产业链上下游企业,有利于资源共享和协同发展。