I. 바이오 의약품 공장 전기 시스템 자동 제어의 주요 기술
프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)는 바이오 의약품 공장의 중추 신경계 역할을 합니다. 발효기, 충전기, 멸균 장비 등 공장의 다양한 장비를 정밀하게 제어할 수 있습니다. 미리 설정된 프로그램 로직을 통해 PLC는 생산 공정의 실시간 요구 사항에 따라 장비의 작동 매개변수를 자동으로 조정하여 생산 공정의 안정성과 일관성을 보장합니다. 예를 들어, 발효 공정에서 PLC는 발효기의 온도, pH 값, 용존 산소 함량과 같은 주요 매개변수를 실시간으로 모니터링하고, 미리 설정된 임계값에 따라 가열, 교반, 통기 및 기타 장비의 작동을 자동으로 제어하여 최적의 발효 환경을 유지하고 약물의 품질 안정성을 보장합니다.
센서는 바이오 의약품 공장의 '감각'과 같아서 자동 제어 시스템에 주요 데이터 지원을 제공합니다. 온도 및 습도 센서, 압력 센서, 유량 센서, 바이오매스 센서를 포함한 다양한 유형의 센서가 공장 전체에 널리 분포되어 생산 환경과 공정을 포괄적으로 모니터링합니다. 클린룸의 환경 제어에서 온도 및 습도 센서는 실내 온도 및 습도 데이터에 대한 실시간 피드백을 제공합니다. 자동 제어 시스템은 이 데이터를 기반으로 공조 시스템의 작동을 조정하여 클린룸이 항상 약물 생산에 필요한 환경 요구 사항을 충족하도록 합니다. 센서의 높은 정밀도와 신뢰성은 전기 시스템 자동 제어의 정확성을 달성하기 위한 기반입니다.
산업용 이더넷은 바이오 의약품 공장의 장비 간, 제어 시스템과 관리 계층 간의 데이터 전송을 위한 고속도로 역할을 하여 정보의 빠르고 정확한 전송을 보장합니다. PLC, 센서, 호스트 컴퓨터와 같은 장비를 유기적인 전체로 연결하여 실시간 데이터 공유 및 상호 작용을 가능하게 합니다. 생산 공정 중에 장비 작동 데이터는 산업용 이더넷을 통해 모니터링 센터로 빠르게 업로드될 수 있습니다. 관리자는 네트워크를 통해 생산 상태를 실시간으로 파악하고 제어 명령을 내릴 수 있어 원격 모니터링 및 관리가 가능합니다. 이 효율적인 통신 네트워크는 생산 조정 효율성을 크게 향상시키고 공장의 지능형 운영에 강력한 지원을 제공합니다.
(I) 생산 품질 및 일관성 향상
(II) 생산 효율성 및 용량 향상
(III) 에너지 소비 및 운영 비용 절감
III. 과제 및 대응책
바이오 의약품 공장은 다양한 유형의 장비와 제어 시스템을 포함하며, 시스템 간의 원활한 통합을 달성하는 데 많은 어려움이 있습니다. 서로 다른 장비 공급업체의 통신 프로토콜 및 인터페이스 표준이 다를 수 있어 시스템 통합의 어려움이 증가합니다. 이 문제를 해결하기 위해 프로젝트 계획 단계에서 통일된 기술 표준 및 인터페이스 사양을 공식화해야 하며, 장비 공급업체는 표준에 따라 장비를 설계하고 제조해야 합니다. 동시에 미들웨어 기술과 같은 고급 시스템 통합 기술 및 도구를 채택하여 서로 다른 시스템 간의 데이터 변환 및 통신 조정을 달성하여 전체 전기 시스템 자동 제어의 호환성 및 안정성을 보장합니다.
바이오 의약품 공장의 디지털 전환으로 인해 대량의 생산 데이터가 생성 및 전송되면서 데이터 보안 및 개인 정보 보호에 대한 위험이 발생합니다. 생산 데이터에는 기업의 핵심 기술 및 영업 비밀이 포함되어 있습니다. 유출될 경우 기업에 막대한 손실을 초래합니다. 따라서 완전한 데이터 보안 보호 시스템을 구축해야 합니다. 암호화 기술을 사용하여 전송 및 저장 중 데이터의 보안을 보장합니다. 엄격한 사용자 권한 관리를 설정하여 서로 다른 직원의 데이터 접근 수준을 제한합니다. 방화벽 및 침입 탐지 시스템과 같은 네트워크 보안 장치를 배포하여 외부 불법 공격을 방지하고 생산 데이터의 보안 및 무결성을 보장합니다.
바이오 의약품 공장 엔지니어링의 전기 시스템 자동 제어는 자동화, 정보 기술, 바이오 의약품 공정과 같은 여러 분야의 지식을 포함하며 전문 인력의 높은 종합적인 자질을 요구합니다. 현재 업계에서 이러한 학제 간 전문 인력의 부족은 자동 제어 기술의 홍보 및 적용을 제한합니다. 기업은 대학 및 과학 연구 기관과의 협력을 강화하고 맞춤형 인재 양성 프로그램을 수행하며 학생들에게 실질적인 기회를 제공하여 학제 간 지식과 기술을 습득할 수 있도록 해야 합니다. 동시에 기업은 내부적으로 직원 교육을 강화하고 정기적으로 기술 교류 및 교육 과정을 조직하며 기존 직원의 전문 수준을 향상시키고 고품질 전문 인력 팀을 구축하여 전기 시스템 자동 제어의 안정적인 운영을 위한 인재 지원을 제공해야 합니다.
대규모 바이오 의약품 기업을 예로 들어 보겠습니다. 이 기업의 새로 건설된 바이오 의약품 공장은 전기 시스템을 위한 고급 자동 제어 솔루션을 도입했습니다. PLC를 핵심으로 하는 제어 시스템을 구축하고 고정밀 센서 및 산업용 이더넷 통신 네트워크를 결합하여 생산 공정의 완전 자동화를 달성했습니다. 생산 품질 측면에서 약물의 배치 일관성이 크게 향상되었으며 제품 합격률이 이전 90%에서 98% 이상으로 증가했습니다. 생산 효율성이 크게 향상되어 생산 능력이 50% 증가하고 에너지 소비가 30% 감소했습니다. 시스템 통합의 과제를 해결하기 위해 기업은 장비 공급업체와 긴밀히 협력하여 기술 표준을 통일하고 다양한 시스템의 통합을 성공적으로 달성했습니다. 완전한 데이터 보안 보호 시스템을 구축하여 생산 데이터의 보안을 효과적으로 보장했습니다. 또한 기업은 전문 인력을 적극적으로 육성했으며 내부 기술 팀은 시스템 운영의 다양한 문제를 능숙하게 처리하여 공장의 효율적이고 안정적인 운영을 보장하고 기업에 상당한 경제적 이점과 시장 경쟁력을 가져다주었습니다.
바이오 의약품 공장 엔지니어링의 전기 시스템 자동 제어는 업계 발전을 위한 핵심 동력으로서 바이오 의약품 생산 모델의 심오한 변화를 이끌고 있습니다. 많은 어려움에 직면하고 있지만 기술의 지속적인 발전과 업계의 공동 노력을 통해 자동 제어 기술은 바이오 의약품 분야에서 더욱 중요한 역할을 수행하여 약물 품질 개선 및 공중 보건 보호에 강력한 지원을 제공하고 바이오 의약품 산업이 더욱 지능적이고 효율적인 미래로 나아갈 수 있도록 도울 것입니다.