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制药关键设备知识,设备动力部：奚军 2015年9月,1.1设备及管理的定义(不分行业）,设备的定义：指可供企业在生产中中长期使用，并在反复使用中基本保持原有的实物形态和功能的劳动资料或物质资料的总称。关键设备的定义：企业生产中承担关键工序的设备。关键设备的使用与维护对企业生产起着十分重要作用，如果发生故障，可能会导致停车，使生产线或生产系统停工，造成巨大的经济损失。设备管理：设备的设置完成后的设备维修和保全活动。,1.2关键设备的划分规则（不分行业）,生产方面关键工序的单一设备，负荷高的生产专用设备，出故障影响生产面大的设备，故障频繁经常影响生产的设备，负荷高并对均衡生产影响大的设备。质量方面质量关键工序无代用的设备，精加工关键设备，设备因素影响工序能力指数cp值不稳定及很低的设备。成本方面台时价值高的设备，消耗动能大的设备，修理停机对产量、产值影响大的设备。安全方面出现故障或损坏后严重影响人身安全的设备，对环境保护及作业有严重影响的设备。维修性方面修理复杂系数高的设备，备件供应困难的设备，易出故障且出故障不好修理的设备。,1.3制药机械设备,一、分类及代码 制药设备：药品生产企业为进行生产所采用的各种机器设备 统称为制药设备，其中包括制药专用设备和非制药专用的其他设备。制药机械设备的分类：按GB/T15692 和行业标准按制药设备的基本属性分为以下8大类：（1）.原料药机械及设备，如中药、生物制药、化学制药设 备等。利用生物、化学及物理方法，实现物质转化，制取医药原料的机械及工艺设备。（2）.制剂机械（又分14个小类，如片剂、口服液制剂等）,1.3制药机械设备,将药物原料制成可以直接用于临床医疗的各种剂型药品生产的机械设备。（3）药用粉碎机械 用于药物粉粹（含研磨）并符合药品生产要求的机械设备。（4）饮片机械，如洗、切、烘等 将中药材通过净制、切制、泡炙、干燥等方法改变其形态和性状制取中药饮片的机械和设备。（5）药用纯水设备，如去离子水、注射用水设备等 采用各种方法，制取制药生产、使用过程中用作药材的净制、提取或制剂配制时使用的溶剂、稀释剂及制药器具的洗涤清洁用水（即饮用水、纯化水、注射用水和灭菌注射用水）的机械及设备。,1.3制药机械设备,（6）药品包装机械，铝塑包装机、瓶装机等 完成药品制剂包装和剂型药品再包装及药包材制造的机械及设备。（7）药物检测设备，硬度仪、崩解仪等 检测各种药物制品或半成品质量的仪器和设备。（8）制药辅助设备，真空泵、空压机等 与制药生产相关的机械及设备。,其中，制剂机械，按剂型分为14大类,（1）片剂机械，将中西原料药与辅料经混合、制粒、压片、包衣等工序制成各种形状片剂的机械与设备。（2）水针剂机械，将灭菌或无菌药液灌封于安瓿等容器内，制成注射针剂的机械与设备（3）西林瓶粉、水针剂机械（4）大输液剂机械（5）硬胶囊剂机械（6）软胶囊剂机械,其中，制剂机械，按剂型分为14大类,（7）丸剂机械（8）软膏剂机械（9）栓剂机械（10）口服液机械（11）药膜剂机械（12）气雾剂机械（13）滴眼剂机械（14）糖浆剂机械,2.1制药关键设备的等级划分,设备分类是制药企业设备管理的一项重要工作，目的是为了明确管理范围，统计和分析设备的构成情况及能量等，以便进行分级管理和实施重点维修，从而保证设备的良好状态和利用效率。1.设备应分级管理 设备通常分为A、B、C三级，并对其采用各自向适应的管理策略。2.评估小组对设备的关键等级进行评估 评估小组 至少应包括设备使用部门经理、设备维修部门经理、维修工程师、设备操作员等。,评估小组根据每一个参照因素对设备进行打分，最后根据 评分高低对设备进行分级。3.评估需要考虑两大方面因素（1）关键影响因素包括 质量影响因素、生产影响因素、设备利用率因素、安全环境影响因素。（2）设备影响因素包括 设备可靠性、设备故障发生频率、设备维护成本。,药品的特殊性决定了药品生产必须强化监督管理，实现药品生产的科学化、法制化、规范化。中华人民共和国药品管理法（简称药品管理法涵盖范围广，包括药品质量检验、医疗器械监督、药品生产经营管理、药品使用与安全监督管理、医院教学标准化管理、药品稽查管理、药品集中招标采购管理等药品生产质量管理规范（简称规范或）是一种具有专业特性的品质保证或制造管理体系，称良好生产规范，在我国多应用制药行业，在其他国家也有用于食品行业。,3.制药设备的相关法规,3.制药设备的相关法规,药品生产质量管理规范（2010年修订），自2011年3月1日起实施。药品生产质量管理规范（2010年修订）（简称GMP）共313条，关于设备共有25条。1.新版GMP【法规要求】正文:第五章 设备 第一节 原则 第七十一条 设备的设计、选型、安装、改造和维护必须符合预定用途，应当尽可能降低产生污染、交叉污染、混淆和差错的风险，便于操作、清洁、维护、以及必要时进行的消毒和灭菌。,3.制药设备的相关法规,第七十二条 应当建立设备使用、清洁、维护和维修的操作规程，并保存相应的操作记录。第七十三条 应当建立并保存设备采购、安装、确认的文件和记录。第二节 设计和安装 第七十四条 生产设备不得对药品质量产生任何不利影响。与药品直接接触的生产设备的表面应当平整、光洁、易清洗或消毒、耐腐蚀，不得与药品发生化学反应、吸附或向药品中释放物质。第七十五条 应当配备有适当的量程和精度的衡器、量具、仪器和仪表。第七十六条 应当选择适当的清洗、清洁设备，并防止这类设备成为污染源。,3.制药设备的相关法规,第七十七条 设备所用的润滑剂、冷却剂等不得对药品或容器造成污染，应当尽可能使用食用级或级别相当的润滑剂。第七十八条 生产用模具的采购、验收、保管、维护、发放及报废应当制定相应的操作规程，设专人专柜保管，并有相应的记录。第三节 维护和维修 第七十九条 设备的维护和维修不得影响产品质量 第八十条 应当制定设备的预防维护计划和操作规程，设备的维护和维修应当有相应的记录。第八十一条 经改造或重大维修的设备应当进行再确认，符合要求后方可用于生产。第四节 使用和清洁,3.制药设备的相关法规,第八十二条 主要生产和检验设备都应当有明确的操作规程。第八十三条 生产设备应当在确认的参数范围内使用。第八十四条 应当按照详细规定的操作规程清洁生产设备。生产设备清洁的操作规程应当规定具体而完整的清洁方法、清洁用设备或工具、清洁剂的名称和配制方法、去除前一批标示的方法、已清洁设备最长的保存时限、使用前检查设备清洁状态的方法，使操作者能以可重现的、有效的方式对各类设备进行清洁。如需拆装设备，还应当规定设备拆装的顺序和方法：如需对设备消毒或灭菌，还应当规定消毒或灭菌的具体方法、消毒剂的名称和配制方法。必要时，还应当规定设备生产结束至清洁前所允许的最长间隔时限。,3.制药设备的相关法规,第八十五条 已清洁的生产设备应当在清洁、干燥的条件下存放。第八十六条 用于药品生产或检验的设备和仪器，应当有使用日志，记录内容包括使用、清洁、维护和维修情况以及日期、时间、所生产及检验的药品名称、规格和批号等。第八十七条 生产设备应当有明显的状态标示，表明设备编号和内容物（如名称、规格、批号）；没有内容物的应当表明清洁状态。第八十八条 不合格的设备如有可能应当搬出生产和质量控制区，未搬出前，应当有醒目的状态标识。第八十九条 主要固定管道应当表明内容物名称和流向。第五节 校准 第九十条 应当按照操作规程和校准计划定期对生产和检验用的衡器、量具、仪表、记录和控制设备以及仪器进行效验和,3.制药设备的相关法规,检查，并保存相关的记录。校准的量程范围应当涵盖实际生产和检验的使用范围。第九十一条 应当确保生产和检验使用的关键衡器、量具、仪表、记录和控制设备记录仪器经过校准，所得出的数据准确，可靠。第九十二条 应当使用计量标准器具进行校准，且所用计量标准器具应当符合国家有关规定。校准有限期和计量合格证明标号，确保记录的可追溯性。第九十三条 衡器、量具、仪表、用于记录和控制的设备以及仪器应当有明显的标识，表明其校准有效期。第九十四条 不得使用未经校准、超过校准有效期、失准的衡器、量具、仪表以及用于记录和控制的设备、仪器。第九十五条 在生产、包装、仓储过程中使用自动或电子设备的，应当按照操作规程定期进行校准和检查，确保其操作功能正常。校准和检查应当有相应的记录。,3.制药设备的相关法规,3.2.新版GMP实施 自2011年3月1日期，凡新建药品生产企业、药品生产企业新建（改、扩建）车间均应符合药品生产质量管理规范（2010年修订）的要求。现有药品生产企业血液制品、疫苗、注射剂等无菌药品的生产，应在2013年12月31日前达到药品生产质量管理规范（2010年修订）的要求。其他类别药品的生产应在2015年12月31日前达到药品生产质量管理规范（2010年修订）的要求。未达到药品生产质量管理规范（2010年修订）要求的企业（车间），在上述规定期限后不得继续生产药品。,4.典型制剂设备介绍,4.1 混合设备,概念从广义上讲，使两种或两种以上组分的物质相互分散均匀的操作统称为混合。制药工业中，把将两种或两种以上组分的固体粒子相互分散均匀的操作过程称为混合。混合的目的使药物及辅料粉体相互均匀分散，便于制剂生产，使制剂含量均匀，保证产品质量。,4.典型制剂设备介绍,4.2 常用混合设备,固体混合设备一般分为三大类：容器旋转型、容器固定型、复合型。1、容器旋转型混合机（1）混合原理容器旋转型是靠容器本身的旋转作用带动物料上下运动而使物料混合的设备。,4.典型制剂设备介绍,4.2 常用混合设备-容器旋转型混合机,（2）适用适于密度相近的粉末的混合（3）类型水平圆筒型、倾斜圆筒型、双锥型、V型、三维运动型等（4）基本结构电动机、减速器、传动机构、支梁（旋转臂）、混合容器、电气控制机构等。,4.典型制剂设备介绍,4.2 常用混合设备-容器旋转型混合机,4.典型制剂设备介绍,4.2 常用混合设备-容器旋转型混合机,4.典型制剂设备介绍,4.2 常用混合设备-容器旋转型混合机,（5）操作 转速：水平圆筒型混合机最适宜的转速为临界转速的0.70.9倍，V型混合机一般控制在临界转速的0.30.4倍，三维运动型混合机转速可调。填料量：最适宜充填量为30%，三维运动型混合机最多不超过50%。,4.典型制剂设备介绍,4.3 常用混合设备-容器固定型混合机,（1）混合原理容器固定型是靠物料在容器内靠叶片、螺带或气流的搅拌作用下进行混合的设备。（2）槽型搅拌混合机 基本结构：U形混合槽（具盖，不锈钢制），主轴，搅拌桨，电动机，传动机构，减速器等,4.典型制剂设备介绍,4.3 常用混合设备-容器固定型混合机,4.典型制剂设备介绍,4.3 常用混合设备-容器固定型混合机,工作原理：搅拌器推动物料在混合槽内不停地作上下、左右、内外各个方向的运动，从而将槽内粉末混匀。适用：粉料、颗粒、丸块、软膏等,4.典型制剂设备介绍,4.3 常用混合设备-容器固定型混合机,（3）锥型双螺旋混合机 基本结构：锥型容器、螺旋推进器、转臂传动系统、电动机、减速器等,4.典型制剂设备介绍,4.3 常用混合设备-容器固定型混合机,工作原理：螺旋推进器在容器内既有自转又有公转，在混合过程中，物料在推进器的作用下自底部上升，又在公转的作用下在全容器内产生漩涡和上下循环运动而达到均匀混合物料。适用：干燥的、润湿的、粘性的固体药物粉末。特点：混合速度快，混合度高，混合效率高；装载系数高，可达60%70%；动力消耗小；可密闭操作。,4.典型制剂设备介绍,4.3 常用混合设备-容器固定型混合机,（4）流动型高速混合机 基本结构：混合室、搅拌轴、搅拌叶、挡板、排出阀、电动机、传动机构等,4.典型制剂设备介绍,4.3 常用混合设备-容器固定型混合机,工作原理：物料由混合室顶部加入后，受到搅拌叶片的剪切与分离作用，在整个混合室内产生对流混合。一般在23min即可完成混合。适用：干燥的固体药物粉末。,4.典型制剂设备介绍,4.4 制粒设备 一、制粒概述,1、概念制粒是把粉末、熔融液、水溶液等状态的物料经加工制成具有一定形状与大小粒状物的操作，又称成粒操作。2、制粒的目的 改善流动性，避免粘结；防止各成分的离析；,防止粉末飞扬及器壁黏附；调整堆密度，改善溶解性能；改善片剂生产中压力的均匀传递；便于服用，携带方便，提高商品价值等。,4.典型制剂设备介绍,4.4 制粒设备 一、制粒概述,3、制粒方法制粒方法有三种：湿法制粒、干法制粒、流化喷雾制粒。其中湿法制粒最常用。,（一）湿法制粒设备1、摇摆式颗粒机（1）基本结构主要由动力部分、制粒部分和机座构成。动力部分包括电动机、皮带传动装置、蜗轮蜗杆减速器、齿轮齿条传动结构等。制粒部分由加料斗（由长方体不锈钢制造）、六角滚筒、筛网及管夹等组成。,4.典型制剂设备介绍,4.4 制粒设备摇摆式颗粒机,4.典型制剂设备介绍,4.4 制粒设备摇摆式颗粒机,（2）工作原理以强制挤出型为机理。电动机通过传动系统使滚筒作左右往复摆动，滚筒为六角滚筒，在其上固定有若干截面为梯形的“刮刀”。借助滚筒正反方向旋转时刮刀对湿物料的挤压与剪切作用，将其物料经不同目数的筛网挤出成粒。,4.典型制剂设备介绍,4.4 制粒设备,(3)特点摇摆式颗粒机是目前国内医药生产中最常用的制粒设备。具有结构简单、操作方便、装拆和清理方便等特点。适用于湿法制粒、干法制粒，并适用于整粒。,2、高速混合制粒机,（1）基本结构主要由容器、搅拌浆、切割刀、搅拌电机、制粒电机、电器控制器和机架等组成。,4.典型制剂设备介绍,4.4 制粒设备高速混合制粒机,（2）工作原理将粉体物料与黏合剂置圆筒形容器中，由底部混合浆充分混合成湿润软材，再由侧置的高速粉碎桨将其切割成均匀的湿颗粒。,4.典型制剂设备介绍,4.4 制粒设备-高速混合制粒机,（2）工作原理将粉体物料与黏合剂置圆筒形容器中，由底部混合浆充分混合成湿润软材，再由侧置的高速粉碎桨将其切割成均匀的湿颗粒。,4.典型制剂设备介绍,4.4 制粒设备,（二）干法制粒设备干法辊压式制粒机,工作原理：将药物与辅料的粉末混合均匀后压成大片状或板状，然后再粉碎成所需大小的颗粒的方法。该法不加入任何黏合剂，靠压缩力的作用使粒子间产生结合力。特点：不需干燥的过程，适用于热敏性物料、遇水易分解的药物。,4.典型制剂设备介绍,4.4 制粒设备干法棍压式制粒机,4.典型制剂设备介绍,4.4 制粒设备,（三）流化喷雾制粒设备,1、结构由加热器、原料容器、喷雾器、干燥室、捕集室等组成。2、工作原理将药物溶液或混悬液用雾化器喷于干燥室内的气流中，使水分迅速蒸发以制成球状干燥细颗粒。,4.典型制剂设备介绍,4.4 制粒设备,（三）流化喷雾制粒设备,4.典型制剂设备介绍,4.4 制粒设备,（三）流化喷雾制粒设备,3、特点 将混合、制粒、干燥在一套设备完成，自动化程度高，劳动强度低，操作周期缩短，从而提高了生产能力。通过粉体造粒，改善流动性，并可以改善药物溶解性能。设备无死角，装卸物料轻便快速，易清洗干净，符合GMP生产要求。,5.制药的辅助设备,5.1辅助的关键设备-锅炉,蒸汽的应用,蒸汽在公司的许多产品的生产的过程中都有应用，如口服液的生产中用到：灭菌柜用蒸汽升温灭菌；提取生产口服液原液时用蒸汽进行蒸煮药材浓缩；固体车间生产花茶利用蒸汽进行沸腾干燥；洗衣房用蒸汽进行烘干衣物等。,蒸汽是水（H2O)的气体形式，当水达到沸点时，水就变成水蒸气，当我们需要大量的蒸汽的时候，就必须有专门的蒸汽发生器，在我们公司用的蒸汽锅炉来生产蒸汽供给生产上的需要。,5.制药的辅助设备,5.1辅助的关键设备-锅炉,蒸汽的应用,蒸汽在公司的许多产品的生产的过程中都有应用，如口服液的生产中用到：灭菌柜用蒸汽升温灭菌；提取生产口服液原液时用蒸汽进行蒸煮药材浓缩；固体车间生产花茶利用蒸汽进行沸腾干燥；洗衣房用蒸汽进行烘干衣物等。,蒸汽是水（H2O)的气体形式，当水达到沸点时，水就变成水蒸气，当我们需要大量的蒸汽的时候，就必须有专门的蒸汽发生器，在我们公司用的蒸汽锅炉来生产蒸汽供给生产上的需要。,5.制药的辅助设备,5.1辅助的关键设备-锅炉,蒸汽锅炉的原理,蒸汽锅炉是一种利用燃料燃烧后释放的热能使水加热升温产生一定压力蒸汽的热力设备。它是由“锅”（即锅炉本体水压部分）、“炉”（即燃烧设备部分）、附件仪表及附属设备构成的一个完整体。锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行，水进入锅炉以后，在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水，使水被加热生成蒸汽，被引出应用。在燃烧设备部分，燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气通过热的传播，将热量传递给锅炉受热面，而本身温度逐渐降低，最后由烟囱排出。“锅”与“炉”一个吸热，一个放热，是密切联系的一个整体设备。,安全的的重要性锅炉是一种密封压力容器，在高温、高压下有爆炸的危险。锅炉房是动力重地，非工作人员不得随便进入锅炉房，在显目的位置必须设置警告标示牌。,5.制药的辅助设备,5.1辅助的关键设备-锅炉,6.3 蒸汽锅炉的工作流程,工作流程：燃烧器喷嘴置于炉胆前部,燃烧产生的高温烟气（10001100）延伸到后部,离开炉胆后在回燃室折返，再进入烟管。一般折返次数不超过四次,最常见的是三回程锅炉。,5.制药的辅助设备,5.1辅助的关键设备-锅炉,蒸汽锅炉的安全附件定期校验,压力表和安全阀都是防止锅炉超压的主要安全装置。锅炉在运行过程中，如果其中任一安全装置失灵，则司炉人员可以通过另一安全装置提示的警告采取必要的紧急处理措施，若这两种安全装置同时失灵，那么其后果是相当严重的。根据国家蒸汽锅炉安全技术监察规程 压力表半年检验一次，安全阀一年检验一次,正常操作范围,危险！,谢谢大家！,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,