原料藥處于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)鏈上游,是保障藥品供應(yīng)、滿足人民健康需求的基礎(chǔ)。2020年1月,工信部《推動原料藥產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的指導(dǎo)意見》指出,到2025年,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更加合理,采用綠色工藝生產(chǎn)的原料藥比重將進(jìn)一步提高,高端特色原料藥市場份額顯著提升。原料藥產(chǎn)業(yè)綠色升級和高質(zhì)量發(fā)展,首先要克服自身高耗能、高污染的頑疾。新基建下,數(shù)字化為處在新一輪發(fā)展的十字路口的藥企,提供了把握趨勢、謀求高質(zhì)量發(fā)展的著力點。原料藥企業(yè)高耗能“隱疾”目前,各制藥企業(yè)在安全質(zhì)量、技術(shù)水平、生態(tài)環(huán)保等方面的管理已得到逐步加強(qiáng)與規(guī)范,但在能源管理方面仍然比較粗放,是企業(yè)生產(chǎn)成本控制易被忽視的“隱秘角落”。原料藥的生產(chǎn)中包含了復(fù)雜的生物、物理及化學(xué)反應(yīng)過程,且具有較為復(fù)雜的中間控制過程,生產(chǎn)中往往會產(chǎn)生副產(chǎn)物,通常需要進(jìn)行純化流程。這一系列的生產(chǎn)流程中,原料藥需要經(jīng)過合成、提取、發(fā)酵等多種工藝,涉及水、電、冷、壓縮空氣、蒸汽等多品類能源使用,這使得能源成本居高不下,往往占到生產(chǎn)總成本的10%以上。
不同的生產(chǎn)工藝中用能需求存在較大差異:合成工藝的特點是生產(chǎn)過程中會有大量的加熱和冷卻等環(huán)節(jié),對冷、熱的需求比較大。尤其是一些對熱敏感的產(chǎn)品,需要嚴(yán)格控制溫度,對制冷的需求會更大。同理,提取工藝通常都是在高溫下完成,一般對熱的用量最大,而在提取后的各項處理中,也會有較大的用冷需求。對于壓縮空氣來講,除了在合成工藝中氣動設(shè)備、壓力容器和物料傳送環(huán)節(jié)使用外,更多的是在發(fā)酵工藝中:壓縮空氣用于發(fā)酵過程的氣動攪拌外,還作為有氧發(fā)酵的氧氣供應(yīng)。為了保證藥品的質(zhì)量壓縮空氣的流量控制、壓力穩(wěn)定性至關(guān)重要,這就需要實現(xiàn)對空壓系統(tǒng)的精細(xì)化調(diào)控。通過對多家原料藥企業(yè)的深入調(diào)研,泛能網(wǎng)發(fā)現(xiàn)他們在生產(chǎn)工藝能源需供匹配、能源精細(xì)化管理和能源設(shè)備安全穩(wěn)定運行等方面存在痛點和需求:原料藥生產(chǎn)過程復(fù)雜,發(fā)酵、化學(xué)合成等工藝環(huán)節(jié)耗時較長,能源系統(tǒng)作為生產(chǎn)輔助系統(tǒng)存在明顯的超標(biāo)運行和過度供能現(xiàn)象,能源浪費嚴(yán)重,從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本不斷攀升。原料藥企業(yè)仍采用人工“月底抄表、月初分析”的管理模式,水、電、冷、壓縮空氣、熱等多種用能數(shù)據(jù)缺乏統(tǒng)一的監(jiān)控平臺,能源消耗和設(shè)備運行維護(hù)缺乏精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析和依據(jù)支撐。原料藥生產(chǎn)過程中的原輔材料和中間體多是易燃、易爆、有毒物質(zhì),反應(yīng)過程常伴隨高溫或高壓等控制。運維人員對生產(chǎn)環(huán)境中能源設(shè)備狀態(tài)和運行情況無法實時評估,管控難度大、維保不及時,影響安全生產(chǎn)。原料藥基本采用間歇生產(chǎn)方式,其能源消耗存在負(fù)荷波動大、變化大,需要根據(jù)生產(chǎn)周期的情況對能源設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)控和生產(chǎn)過程優(yōu)化調(diào)節(jié)。原料藥企業(yè)的數(shù)字能源管理實踐伴隨著產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,工業(yè)企業(yè)不斷向“智能制造”演進(jìn),制藥行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的步伐正在加快。物聯(lián)網(wǎng)、能源大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)日益變革著能源管理的模式,推動著以臺州仙琚藥業(yè)有限公司(以下簡稱:仙琚藥業(yè))為代表的原料藥企業(yè)獲得智慧的動能。仙琚藥業(yè)是浙江仙琚制藥股份有限公司的全資子公司及主要原料藥生產(chǎn)基地,生產(chǎn)產(chǎn)品包括醫(yī)藥原藥及中間體。在國家越來越嚴(yán)格的節(jié)能減排要求和企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在驅(qū)動下,仙琚藥業(yè)積極尋求與科技公司合作,結(jié)緣新奧數(shù)能。新奧數(shù)能的泛能網(wǎng)數(shù)字能源平臺幫助企業(yè)在能源系統(tǒng)和生產(chǎn)之間架起一座數(shù)據(jù)雙向流動的“橋梁”。泛能網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)物聯(lián)企業(yè)的電力、制冷和空壓等能源設(shè)備和系統(tǒng),幫助仙琚藥業(yè)全面掌握詳實、準(zhǔn)確的用能數(shù)據(jù),建立清晰的能源賬單,并對壓縮空氣、電、冷多種能源進(jìn)行綜合管理,實現(xiàn)生產(chǎn)過程中能源設(shè)備和系統(tǒng)與生產(chǎn)線的互聯(lián)互通。在泛能網(wǎng)平臺,企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工藝用冷,進(jìn)行多能源品位等級冷源(-65℃深冷水、-45℃深冷水、-15℃普冷水、7℃淡冰水等)的實時監(jiān)控和能耗核算,例如,某車間分別使用了哪幾個品位冷源,分別消耗了多少冷量,并與生產(chǎn)批次相結(jié)合,實現(xiàn)生產(chǎn)耗能的精細(xì)化管理。另外,通過對冷量實時動態(tài)核算,及時發(fā)現(xiàn)車間和管路的“跑冒滴漏”損耗問題,實現(xiàn)能源成本在線管控。針對壓縮空氣系統(tǒng),企業(yè)運維人員通過泛能APP實時監(jiān)控空壓機(jī)運行情況,分析需供數(shù)據(jù),進(jìn)行空壓機(jī)能效和空氣壓縮系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性匹配尋優(yōu),提高發(fā)酵產(chǎn)品產(chǎn)量,降低用能單耗。同時,泛能網(wǎng)全面可視化監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)和運行數(shù)據(jù),智能診斷設(shè)備異常,使仙琚藥業(yè)的運維模式從“被動搶修”變?yōu)?ldquo;主動運維”。
在泛能網(wǎng)的數(shù)據(jù)智能驅(qū)動下,仙琚藥業(yè)的能源管理邁向可視化、精細(xì)化、智能化。對于原料藥企業(yè)來講,高度匹配能源需供動態(tài),降低單位產(chǎn)品能耗,提高能源設(shè)備運行效率已成為企業(yè)能源管理升級的共性需求。以某綜合性制藥上市企業(yè)為例,在部署泛能網(wǎng)平臺的第二個月,經(jīng)平臺數(shù)據(jù)監(jiān)測分析發(fā)現(xiàn):一是冷卻塔出水溫度明顯與大氣環(huán)境濕球溫度的偏差超過正常范圍。通過算法模型進(jìn)行智能診斷:冷卻塔散熱效果差,從而造成制冷機(jī)能效大幅下降,電費消耗攀升,尤其是在夏季高溫時,易造成制冷機(jī)高壓報警停機(jī),影響安全高效生產(chǎn)。二是制冷機(jī)冷凝器的飽和冷凝溫度與冷卻水的換熱溫差明顯“超標(biāo)”。在冷凝器換熱效果差的情況下,極易影響制冷機(jī)能效水平和安全運行。經(jīng)過10個月的數(shù)據(jù)積累和專家分析,泛能網(wǎng)為該企業(yè)提供了一套制冷系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能改造方案,主要涉及冷卻水塔的更換和重新配置,冷凝器清洗,部分泵組的變頻改造和聯(lián)動控制,冷機(jī)、風(fēng)機(jī)與泵組的協(xié)同控制等,這些方案實施后給客戶帶來可觀的節(jié)能收益。通過泛能網(wǎng)平臺泛能大腦·AI算法分析,運行優(yōu)化后,制冷機(jī)可實現(xiàn)節(jié)能30%,幫助企業(yè)每月降低能源賬單5%。泛能網(wǎng)數(shù)字能源平臺為制藥企業(yè)能源管理模式換擋升級,邁向數(shù)字化轉(zhuǎn)型注入智慧力量。未來,隨著人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加速融合發(fā)展,新奧數(shù)能攜手能源和數(shù)字服務(wù)商,不斷拓展數(shù)字能源的應(yīng)用場景,為泛能網(wǎng)平臺用戶提供智慧的能源管理和多維服務(wù),推動制藥行業(yè)等產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能升級。
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