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设备工程 信息与⾃动化

GxP MES项目经验2 - SCADA数采及记录功能实现

2022年7月1号,《新生物制品附录》对于生产检验全流程电子化的要求及实战经验2
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大侠GxP MES实战经验分享系列
文章1 -《 GxP MES项目实战经验系列1 - 多个环境的设置GxP MES项目实战经验系列1 - 多个环境的设置
1. 法规导向 - 数据全生命周期电子化管理
2022年6月22日起,为贯彻落实《中华人民共和国疫苗管理法》《国家药监局关于发布〈药品生产质量管理规范(2010年修订)〉生物制品附录修订稿的公告(2020年第58号)》等有关要求,国家药监局信息中心、食品药品审核查验中心共同组织起草了《疫苗生产检验电子化记录技术指南(试行)》(见附件),经国家药监局审查同意,现予发布,自发布之日起实施。其中指南第五章 生产过程信息化要求 明确要求 对于设备设施实现生产过程数据的自动化、信息化采集
GxP MES项目经验2 - SCADA数采及记录功能实现
除开对于电子批记录数据采集的要求,该技术指南还对系统对于实时数据监控及报警,以及作为GMP记录的数据查询与导出提出了具体的技术实现方案,比如指南明确要求5.4.2 生产过程中
  1. 生成电子批记录的信息系统,应当根据生产过程控制要求,监控特定的关键工艺参数是否符合要求,不符合要求时生成报警或异常事件。
  2. 电子批记录可按批次、产品品种、生产日期等检索条件进行查询。只有经授权人员允许,才可以浏览和导出电子批记录,确保批记录管理的规范、安全。
由此我们可以得到一个结论,监管方希望企业借助PLC,DCS,SCADA,MES ERB这一系列的技术手段实现GxP数据全生命周期电子化管理 - 数据产生、处理、回顾、报告及决策。保存与恢复直至销毁的过程都有相应的自动化和信息化技术来保障
2.技术实现 - 生产过程记录自动化&信息化技术一览

2.1 生产记录电子化理念 - ISA88/95标准

一般来说,智能工厂整体设计会参考行业内成熟的ISA88/95标准 - 该标准定义了企业商业系统和控制系统之间的集成,主要可以分成三个层次, 即企业功能部分信息流部分控制功能部分;并定义了8种基本生产活动:定义管理,资源管理,生产详细计划,生产部署,生产执行,跟踪,分析和数据采集。
图1. 按照ISA88/95层次划分,我们今天要求讨论的SCADA数据采集及记录功能实现,我们今天要求讨论的SCADA数据采集及记录功能实现主要是生产层的数据采集与监控
图1. 按照ISA88/95层次划分,我们今天要求讨论的SCADA数据采集及记录功能实现,我们今天要求讨论的SCADA数据采集及记录功能实现主要是生产层的数据采集与监控

2.2 生产记录电子化基础 - 生产层数据采集与监控

通常来说,药企GxP SCADA可以实现以下功能:
  1. 工艺过程监视:SCADA在中控室远程看各个设备的运行实时情况。
  2. 报警监视确认:用户在中控室SCADA看到报警,需去现场设备端确认完报警或者报警自行关闭之后,SCADA自动同步,消除报警信息;
  3. 数据日志:SCADA自身的日志功能,反应系统和过程事件
  4. 访问控制 :SCADA自身的访问控制,并不会取代下属设备的访问控制管理
  5. 报表查询与打印:根据SCADA采集的数据,和预设的报表模板,打印报告
  6. 实时及历史趋势查询:根据SCADA采集的数据和预设的趋势分析模板,进行分析
图2 典型SCADA系统架构(以WinCC+OPC)为例,从设备数据源-》SCADA通讯层-》WinCC的数据采集与存储
图2 典型SCADA系统架构(以WinCC+OPC)为例,从设备数据源-》SCADA通讯层-》WinCC的数据采集与存储

2.3 生产记录电子化转化- SCADA的6类数采方式和验证思路

参考图2,其中各个关键部件【Key Components】属于接下来我们上MES+SCADA,实现EBR数采过程中需要验证的部分,首先我们需要明确其用途和特性:
  • WinCC服务器 – SCADA 数据和应用服务器,需要对其进行SCADA软件的CSV验证
  • WinCC客户端及打印机 – 车间内部安装了SCADA应用并显示SCADA界面的电脑 ,IT基础设施确认
  • OPC服务器 – 用于读取和采集WinCC无法直连的设备,通过交换机和网关连接下层设备并读取,通过交换机连接WinCC服务并上传;IT基础设施确认
  • 【设备】网关 – 包括协议网关和IP地址转换器,用于完成设备数据采集之后,通过网关转换和交换机上传WinCC服务器;如果当初设备验证没做,此次补充IT基础设施确认
  • 车间级交换机 – 属于车间工业内网,已经在MES IT基础设施完成确认
  • 设备级交换机- 包括设备自带及本次SCADA改造新增的通讯网口,将在本次SCADA验证中,完成连通确认即可。
GxP MES项目经验2 - SCADA数采及记录功能实现

未完待续


发布于 2022-10-26 10:59:59 © 著作权归作者所有
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