制药生产工程设计学习札记

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    制药生产工程设计包括：工艺设计、土建、车间设计、环境条件、新设备选型、维修或更换，并且有许多典型影响因素及其步骤需要研究。可行性研究——工艺设计（人流、公用工程）——物流（布局）——建设和论证（工程建设要明确车间工艺和设备操作规程，验证主要生产设备）。总体工程阶段划分为：研究、设想、审批、设计（工程、设备等详图设计和采购）和建造（建设和委托评测）

2.1可行性研究
    在连续生产合格产品的前提下，必须能满足操作要求，生产出在数量和质量要求范围内的合格品，它的可靠性必须保证在规定的操作条件和成本费用下能在整个使用期内正常运转。其中，设计前期工作（对任何设计的可行性研究）对工程运行的长期可行性有着重要影响。

2.2市场要求
    产品定位是什么？
    每批、每天、每周、每年需要多少产品；
    产品的规格、质量、原料种类；
    预期将来的市场趋势如何。
    通过电子表格形式来说明。


2.3管理要求
    批准生产和审查操作规程的管理权限有哪些？
    设计、审批和设计说明书的预期标准和操作环境如何？
2.4投资限制
    预期投资回报（ROI）是多少？
    资金限额和最高限额是多少？
    产品的预期市场价格、利润空间、最大接受价格（COP)是多少？

2.5掌握时机
    产品期望投产上市时间和市场空间如何？
    确定工程时间上马实际时间（既不要长也不要短）并严格按照时间表进行计划和控制工程进度。

2.6初步选址
    当工程提交管理部门审查时都至少要有一个初步选址（如一块特殊的绿色场地或在现有厂址内的空间），选址要反复比较，直至合同生效——通常会选到一个更合适的厂址。

2.7工艺限制
    列一张清单，写出影响设计、场地选择的特殊工艺及其限制要求，典型例子如下。
    使用到哪些危险物质（有毒、易燃、易爆)?
    是否存在泄漏（气体逸散、排水、特殊配置等）？
    需要什么装备？（非通用设备、设备的增加、维修等。）
    是否考虑自动系统？选用何种传输系统？
    此阶段有必要考虑将工程各部分整合成为综合体。

2.8总体工艺复审
    宏观的工程评估是整合的第一阶段，先从生产工艺的审查开始，接着是对辅助车间及设施、辅助区域和储藏室逐一进行审查。

2.9生产过程
    过程类型如何——间歇还是连续的生产？
    设备类型如何——通用还是专用的？每套设备产出率多少？根据设备尺寸大小和工艺流程布局需要多大的空间，需要什么辅助设施？过程对环境有何特殊要求(和管理限制）？

2.10人流
    车间操作需要什么样的员工？公司正在日益关注这个问题。而且还要限制车间操作人员的数量。“人数”是一个主要考虑因素，要是员工劳动效率最高，就必须仔细研究设备、新增设施和办公地点的布局等。

2.11公用工程
    为了有助于工程建设，要提供必要的辅助设备和公用设施，那么需要什么类型和尺寸的辅助设备？规格如何？
    净化空调系统——空气质量/洁净度级别，如C级。
    水——饮用水/纯化水/注射用水（WFI）
    蒸汽——洁净
    压缩空气——等级要求、吸入气量等
    电力
    真空
   特殊气体
   废水
   惰性气体

2.12辅助空间
    为了有利于工艺操作的实施和满足员工的个人需求，必须提供什么类型的辅助空间？辅助空间包括：产品和原料分析设备空间、维修车间、橱柜和缓冲间、办公室、餐厅、员工休息室、货物接收区和仓库。

2.13 物流
     在工程设计前期，物流需要进行精确合理的设计，因为他最可能决定选择的地点是否可行。内容至少包括以下几点。
    原材料 必需的接受和暂存间以及物料运输、存放空间。
    生产   组件、物料、批次、中间体、待包装品、包装。
    成品   必需的暂存间和物料运输、存放空间。
    废弃物料  原料和成品。
     在此阶段项目组将得到一份关于空间需求的清单以及各工段操作人员空间需求的草图。对关键工程部分，准备标准设计图是必要的。在具体工程设计开始之前，这对不能职能部门之间的沟通是非常有用的。

2.14 车间布置
     对总体工艺资料审查后，就能开始初步的车间工艺布置设计。
     工艺流程设计必须有条理性、简单明了，且线路最短。物料路线和地点应保证工艺过程中无菌与非无菌产品、待验与储料的隔离简单易行。人流与物流必须分开。车间内各用房布置应该能直接由车间办公室到达生产区域，并尽可能集中布置。
     每个工段所分配的区域必须与先前的设计要求一致，并且要考虑到扩大再生产的需求。因为洁净区需要较高的建造和使用成本，所以洁净室建筑面积要尽可能小。
     布局要方便以后的扩大再生产，要避免将主要工艺设备布置在紧靠外墙或者夹在其他重要工艺过程之间的情况。

2.15成本预算
     成本预算能为工程建设的预支做准备。
     工程主要费用  设备费用和安装费用、工厂建筑、公用设施安装、审批。
     运行操作费用  劳动力、原材料、公共设施、其他常规开支。

2.16工作计划
      当有了充分的资料后，就可以进行工程项目的设计、建设、设备安装和项目委托等方面的工作了。同时，还可以根据项目工程研究的整个曲线对其进行精确评估。

2.17 项目评测
     在具体设计开始前或任何设计工作执行前，都必须进行项目复审，这些常规工程复审的实施应在适当的时间段进行，如图所示。
     车间具体设计可以从以下几个方面进行。
2.17.1  工艺流程
详细的工艺流程图应包括现有的物料和所有可能的单元操作及其传递途径。

2.17.2  设备布置
知道每个设备的具体情况后，应同时进行设备定位和辅助车间的布置，区域划分应满足设备安装于检修要求，并且设备间隔距离要与设备操作工的操作相适应。
工段内物流及往下一操作工段的输送必须符合要求。无论在什么地方都要充分预留公用缓冲区域。总之，由于建筑成本较高，要充分利用建筑物的地面和空间。
最后，必须考虑车间布置对非工艺设计的影响，如电线、管道、电缆等过长会增加成本，延长施工的时间。

2.17.3  建筑细节和完工计划表
建筑模数是一个很好的规范。大多数公司都规定厂房建设的合格标准，这些标准的建立已有一段时间了。对区域的划分、合适的质量标准和设计细节需详细说明。新材料和一些细节应该在主要设施安装前进行详细的评估。

2.17.4  地面
这对完工是最关键的，也是最易出现选择错误的地方。地面形式可以是平面式或者利于排水的斜面式。典型的地面形式有：水磨石地面、涂布型水泥地面、乙烯基树脂（瓷砖、薄板、焊接板）、自流平面层（环氧树脂、聚氨酯等）环氧树脂涂层。

2.17.5  墙体
建筑材料有很多，如石头、砖块、混凝土、可拆卸隔板、玻璃等，墙面上可以涂乳胶漆、环氧树脂涂料。干燥室墙壁可以用GRP（玻璃纤维增强塑料）板、喷涂PVC/PVA的搪瓷钢板、焊接环氧树脂板。

2.17.6  顶棚
简易顶棚可以在预制水泥板、石膏板上涂漆或涂一层聚乙烯膜，内置天花板上可以使用聚乙烯薄膜瓷砖、GRP板或上釉搪瓷钢板。

2.17.7  细节设计
设计的成功取决于对细节的重视：
门窗的设计
传动装置
特殊设备，如联锁
拐角与连接处
通风管道

2.17.8  设备细节设计
设备的细节设计应考虑原料与成品特性，同时，还要使设备能正常运转、设备必须保持其所有部位洁净无缝，并且使工艺和产品完全相适应。结构细节和标准必须达到以下要求：
保持地尘埃数（无尘或有尘但易清洁）
保持地微生物数（已清洁、不渗透、无棱角的支座)
化学耐腐蚀性（与产品、化学工业品、清洁剂等持久接触后不变质）
物理稳定性（耐蒸汽、耐湿，并预防错误操作）
维修简单

2.17.9  环境空气
环境空气系统的基本质量要求：
质量（每立方米的尘埃粒子数）
流量（体积流量）
流动方式
封闭空间的正压
温度和湿度
上述影响因素中的每个要求都是相互关联的。各种设计标注仅反映出达到一定环境标准所需的最低经验要求，而工艺往往需要高于这些最低标准。

centre

其实这是2012年7月份的笔记，分享一下，赚点积分。现在工程早已完工，并认证投入生产。
在参与“二期”的推进工作中，从整个工程设计到具体的设备选型都使我受益，感谢公司和主管领导给予的信任，我虽有着专业知识的欠缺，但我会更加脚踏实地的走好每一步。
感悟之一：“工程设计中关键因素的实施可行性论证是必要的”。
用6～8个月，甚至更短的时间内，要完成二期的工程设计（工艺设计、土建、车间设计、到新设备的选型或更换），时间很紧迫。许多工作在紧张的进行中。
“二期”不是现有生产的复制，而是以更高更远的基于未来十年甚至再长些时间的符合中国药品生产走向的更加符合规范化的模式发展。
无论从工艺设计、到车间设计、再到新设备的选型或更换都体现着对品质的追求、对质量保证的要求的规范性要求。最大限度的减少国家行政上的风险。
然而，基于投资与回报，资金限制，车间操作费用又必须实施限额，那么在规定操作条件和成本费用下，最起码的要求是保证在连续生产合格产品的前提下，整个使用周期（十年）内必须保证生产正常运转。
所以车间工艺、设计和新设备的操作规程是要明确的一个重要方面。
国家食药局是设计可实施因素可行性的决策者。是要考虑的重要角色，基于此，设计是否要审核？答案是肯定。也是因为十年这个行业有足够的时间发展。
还有就是辅助生产系统或主要生产设备的可行性论证等。
建设是发展的必然，怎样的建设却值得我们去思考，工程设计中主要决定因素得以实施的可行性论证，紧迫但不能放下，因为我们要再走过十年或是更长的发展史，一项疏忽都可能导致市场竞争处于劣势。
感悟之二：学习与持续改善的相辅相成。

lzjxqt

学习学习，谢谢楼主分享！

皇后

centre 发表于 2016-3-21 09:39
其实这是2012年7月份的笔记，分享一下，赚点积分。现在工程早已完工，并认证投入生产。
在参与“二期”的 ...

占地多大的工程

syhorchid

谢谢分享

centre

皇后 发表于 2016-3-21 10:18
占地多大的工程

50亩，厂区实际占地30多亩。

centre

centre 发表于 2016-3-21 20:16
50亩，厂区实际占地30多亩。

老板花了3500万买的地

guolinger

学习学习，确实是一条很长的路

jcm813

确实是这样

l-boying1964

下载学习,谢谢分享!

金华小傅

楼主好专业，

songyuling456

学习中，学习分享！

jintchinssen

LZ总结很精彩，学习了

YXSHIII912

lzjxqt 发表于 2016-3-21 09:39
学习学习，谢谢楼主分享！

占地多大的工程

haibin164

谢谢分享！！！