藥廠弱電智能化系統(tǒng)工程總體規(guī)劃方案降低運營成本

一、藥廠弱電智能化系統(tǒng)項目概述

1、項目背景

　　為滿足新版GMP、GSP、FDA等國內(nèi)外法規(guī)要求。

　　提升生產(chǎn)效率、保障藥品質(zhì)量與安全、降低運營成本、實現(xiàn)數(shù)字化精益管理。

　　建設一個安全、高效、節(jié)能、集成的現(xiàn)代化智能制藥工廠。

2、設計目標

　　合規(guī)性：確保所有系統(tǒng)符合并超越法規(guī)審計要求。

　　可靠性：系統(tǒng)具備高可用性和冗余備份，保障生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定。

　　安全性：構建全方位的安防體系，涵蓋物理安全、數(shù)據(jù)安全和網(wǎng)絡安全。

　　集成性：構建統(tǒng)一管理平臺，實現(xiàn)各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通與聯(lián)動。

　　可擴展性：為未來工廠擴容和技術升級預留接口和能力。

3、設計依據(jù)

　　《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》

　　《智能建筑設計標準》

　　《綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》

　　《安全防范工程技術標準》

　　《建筑設計防火規(guī)范》

　　其他相關的國家、行業(yè)及地方標準與規(guī)范。

二、需求分析

1、功能區(qū)域劃分

　　核心生產(chǎn)區(qū)：潔凈區(qū)(A/B/C/D級)、制劑車間、合成車間、無菌灌裝線等。環(huán)境監(jiān)控、人員管控要求極高。

　　質(zhì)量控制區(qū)：QC實驗室、穩(wěn)定性實驗室、微生物實驗室等。對數(shù)據(jù)完整性、環(huán)境恒溫恒濕有嚴格要求。

　　倉儲物流區(qū)：原材料倉庫、包材庫、成品冷庫、陰涼庫等。需環(huán)境監(jiān)控、門禁管理和貨物追溯。

　　辦公研發(fā)區(qū)：行政辦公室、研發(fā)中心。注重辦公網(wǎng)絡、通訊和舒適性。

　　公共及輔助區(qū)：動力中心(空調(diào)、純水、制氮)、污水處理站、危險品庫、廠區(qū)周界等。

2、用戶需求

　　管理層：全局數(shù)據(jù)可視化、關鍵績效指標(KPI)分析、決策支持。

　　生產(chǎn)部：生產(chǎn)環(huán)境實時監(jiān)控、設備狀態(tài)監(jiān)視、電子批記錄支持。

　　質(zhì)量部(QA/QC)：環(huán)境數(shù)據(jù)追溯、審計追蹤、電子簽名支持、實驗室數(shù)據(jù)管理。

　　設備/工程部：設備集中監(jiān)控、預防性維護、能耗管理。

　　安保部：無死角安防監(jiān)控、嚴格的人員與車輛進出管理。

三、弱電智能化子系統(tǒng)詳細設計

　　以下為藥廠核心的弱電智能化子系統(tǒng)：

1、綜合布線系統(tǒng)

　　要求：作為“信息神經(jīng)網(wǎng)絡”，必須是高帶寬、高可靠、易管理的。

?設計：

　　主干：采用單模光纜，連接各建筑的核心機房、接入間。

　　水平：采用六類或超六類非屏蔽雙絞線，支持千兆/萬兆到桌面。

　　無線覆蓋：全廠區(qū)部署Wi-Fi 6/6E無線網(wǎng)絡，滿足移動終端、AGV小車、手持設備接入。在潔凈區(qū)需采用潔凈室專用天線，確保信號覆蓋且不積塵。

　　特殊區(qū)域：實驗室、車間考慮光纖到桌面(FTTD)或更高等級的銅纜，滿足大量儀器設備的數(shù)據(jù)傳輸需求。

2、網(wǎng)絡系統(tǒng)

　　要求：安全、穩(wěn)定、可管理。必須進行網(wǎng)絡分區(qū)隔離。

?設計：

　　核心層、匯聚層、接入層三層架構，采用工業(yè)級交換機。

　　VLAN劃分：嚴格劃分生產(chǎn)網(wǎng)絡、辦公網(wǎng)絡、設備控制網(wǎng)絡、安防網(wǎng)絡等，通過防火墻進行訪問控制。

　　網(wǎng)絡安全：部署下一代防火墻、入侵檢測/防御系統(tǒng)、網(wǎng)絡行為管理系統(tǒng)、防病毒網(wǎng)關等。

　　無線網(wǎng)絡：劃分多個SSID，對應不同安全級別的VLAN，并采用WPA3等高級加密方式。

3、電話與無線對講系統(tǒng)

?設計：

　　采用IP語音電話系統(tǒng)，與計算機網(wǎng)絡融合。

　　在生產(chǎn)區(qū)、倉庫、巡檢路線等區(qū)域部署工業(yè)防爆/防水無線對講系統(tǒng)，滿足即時通訊需求。

4、公共廣播與緊急通知系統(tǒng)

　　要求：平時用于背景音樂和信息發(fā)布，緊急時用于消防疏散和全廠廣播。

?設計：

　　采用數(shù)字IP網(wǎng)絡廣播系統(tǒng)。

　　與消防系統(tǒng)強制聯(lián)動，一旦有火警，自動切換至緊急廣播模式。

　　在噪音較大的車間，需配備聲光報警器。

5、安全防范系統(tǒng)

　　這是一個核心系統(tǒng)，由多個子系統(tǒng)集成：

?視頻監(jiān)控系統(tǒng)：

　　全覆蓋：廠區(qū)周界、主要出入口、走廊、電梯廳、生產(chǎn)關鍵工序、倉庫、財務室等。

　　攝像機類型：采用高清網(wǎng)絡攝像機。周界采用智能分析攝像機(如區(qū)域入侵、越界檢測);出入口采用人臉識別/車牌識別攝像機;車間潔凈區(qū)需采用潔凈室專用半球攝像機。

　　存儲：采用網(wǎng)絡視頻存儲，關鍵區(qū)域視頻存儲時間不少于90天。

?門禁控制系統(tǒng)：

　　高安全性：采用CPU卡或指紋、人臉等生物識別方式。

　　權限細分：根據(jù)不同區(qū)域(如潔凈區(qū)、QC實驗室、危險品庫)設置嚴格的進出權限和時間段。

　　雙向讀卡/防尾隨：在關鍵區(qū)域設置雙向讀卡器或防尾隨門。

　　與消防聯(lián)動：火警時自動釋放相關區(qū)域的門鎖。

?入侵報警系統(tǒng)：

　　在周界部署紅外對射、振動光纖等。

　　在重要房間(如數(shù)據(jù)中心、檔案室)部署雙鑒探測器、玻璃破碎探測器。

　　與視頻監(jiān)控聯(lián)動，報警時自動彈出實時畫面并錄像。

　　周界防范系統(tǒng)： 結合視頻監(jiān)控、入侵報警和物理屏障，形成立體防護。

6、機房工程

　　內(nèi)容：包括數(shù)據(jù)中心機房和消防控制/安防監(jiān)控中心。

?設計：

　　裝飾：防塵、防靜電、防火。

　　供配電：采用雙路市電+UPS(N+1冗余)+備用發(fā)電機，確保不間斷供電。

　　精密空調(diào)：保證恒溫恒濕環(huán)境。

　　環(huán)境監(jiān)控：對溫濕度、漏水、煙霧、UPS狀態(tài)等進行實時監(jiān)控。

　　機柜與布線：采用標準機柜，理線整齊，標識清晰。

7、建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)

　　目標：對廠區(qū)的機電設備進行自動化監(jiān)控和節(jié)能管理。

?監(jiān)控對象：

　　暖通空調(diào)系統(tǒng)：是藥廠核心，尤其對潔凈區(qū)的溫濕度、壓差、塵埃粒子進行連續(xù)監(jiān)測和自動調(diào)節(jié)。

　　冷熱源系統(tǒng)：冷水機組、鍋爐等。

　　給排水系統(tǒng)：純水、注射用水系統(tǒng)，污水處理站。

　　供配電系統(tǒng)：監(jiān)測變壓器、配電柜的電流、電壓、功率因數(shù)等。

　　照明系統(tǒng)：對公共區(qū)域、廠區(qū)道路照明進行定時或感應控制。

8、智能消防系統(tǒng)

?設計：

　　采用智能火災自動報警系統(tǒng)。

　　根據(jù)區(qū)域性質(zhì)配置不同類型的探測器(感煙、感溫、火焰探測器、可燃氣體探測器等)。

　　與廣播、門禁、電梯、通風系統(tǒng)聯(lián)動。

9、一卡通系統(tǒng)

　　集成功能： 將門禁、考勤、消費、巡更、梯控、訪客管理等功能集成于一張卡，實現(xiàn)人員信息化管理。

10、信息發(fā)布與會議系統(tǒng)

　　信息發(fā)布：在主要出入口、食堂等區(qū)域設置液晶顯示屏，發(fā)布生產(chǎn)信息、通知公告等。

　　會議系統(tǒng)：會議室配備投影、擴聲、視頻會議等系統(tǒng)。

四、與制藥工藝的特殊集成

　　與BMS/BAS的深度集成：BA系統(tǒng)不僅要控制溫濕度，更要實時監(jiān)測并記錄潔凈室的壓差、塵埃粒子、浮游菌等關鍵環(huán)境參數(shù)，數(shù)據(jù)需長期保存并符合FDA 21 CFR Part 11關于電子記錄和電子簽名的要求。

　　與MES的集成：網(wǎng)絡系統(tǒng)為制造執(zhí)行系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)通道，支持電子批記錄的下達和執(zhí)行。

　　與LIMS的集成：為實驗室信息管理系統(tǒng)提供高性能的網(wǎng)絡環(huán)境，確保實驗數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。

五、系統(tǒng)集成管理平臺

　　目標：構建一個統(tǒng)一的IBMS/BMS智能建筑管理平臺。

?功能：

　　全局可視化：在單一界面上集中顯示所有弱電子系統(tǒng)的運行狀態(tài)和報警信息。

　　聯(lián)動控制：實現(xiàn)跨系統(tǒng)聯(lián)動，例如：消防報警→聯(lián)動視頻確認→聯(lián)動門禁釋放→聯(lián)動廣播疏散。

　　數(shù)據(jù)分析與報表：對能耗、設備運行效率、安防事件等數(shù)據(jù)進行深度分析，生成定制化報表。

六、項目實施與管理

1、項目實施步驟

　　深化設計與圖紙會審

　　設備采購與進場檢驗

　　管線敷設與設備安裝

　　系統(tǒng)調(diào)試與單體調(diào)試

　　系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與試運行

　　培訓與文檔交付

　　竣工驗收與正式移交

2、質(zhì)量管理

　　嚴格執(zhí)行施工規(guī)范。

　　關鍵工序(如機房工程、潔凈區(qū)布線)需有專項施工方案。

3、文檔交付

　　竣工圖紙、系統(tǒng)拓撲圖、點位表

　　設備清單、產(chǎn)品說明書、合格證

　　系統(tǒng)操作手冊、維護手冊

　　培訓記錄、驗收報告

七、投資估算與效益分析

1、投資估算

　　根據(jù)上述系統(tǒng)設計，列出各子系統(tǒng)的設備、材料、施工、調(diào)試等費用明細。

2、效益分析

　　直接效益：節(jié)約能耗、減少人力成本、提高設備利用率。

3、間接效益：

　　質(zhì)量與合規(guī)：確保藥品質(zhì)量，順利通過國內(nèi)外審計。

　　安全與風險：極大降低安全、質(zhì)量、數(shù)據(jù)泄露風險。

　　管理效率：提升整體運營效率和決策科學性。

　　百實科技藥廠弱電智能化工程系統(tǒng)方案旨在為藥廠構建一個技術先進、功能完善、高度集成、安全可靠的弱電智能化體系。它不僅是滿足法規(guī)要求的必要保障，更是藥廠實現(xiàn)智能化升級、提升核心競爭力的關鍵基礎設施。在具體實施中，建議選擇有豐富藥廠項目經(jīng)驗的系統(tǒng)集成商，以確保項目的成功落地。