前言

數字化轉型升級正在影響著(zhù)每一個(gè)行業(yè)，制藥業(yè)也不例外。隨著(zhù)工業(yè)4.0觀(guān)念在制藥業(yè)的推進(jìn)，傳統的人為過(guò)程正在變得越來(lái)越數字化和自動(dòng)化，所產(chǎn)生的數據有利于做出更迅速、更明智的決策。它可以預測和糾正問(wèn)題，避免造成代價(jià)高昂的停機和產(chǎn)品瑕疵，從而有損制造商的聲譽(yù)。數字化、全集成的運營(yíng)更具適應性和響應性，可以更好地利用原材料，提高生產(chǎn)率和質(zhì)量。然而，即使這些進(jìn)步為制藥商帶來(lái)了許多益處，他們也面臨著(zhù)新的挑戰。最常見(jiàn)的問(wèn)題是升級遺留設備的成本未知。對于許多擁有自動(dòng)化孤島的工廠(chǎng)而言，另一個(gè)挑戰是如何實(shí)現機器到機器以及機器到云端之間的無(wú)縫通信。即使車(chē)間已實(shí)現橫向及縱向連接，如何處理和保護生成的大量新數據仍然是接下來(lái)的挑戰。貝加萊通過(guò)Orange Box解決方案為制藥企業(yè)提供了一種易于管理的方式，既可連接現有工廠(chǎng)設備，也為數字化未來(lái)做好了準備。

改造現有工廠(chǎng)

貝加萊的Orange Box使機器運營(yíng)者能夠收集和分析以前隔離的機器和生產(chǎn)線(xiàn)中的數據，并使其適合智能工廠(chǎng)

對于擁有數十年基礎設施的現有工廠(chǎng)而言，落實(shí)智能制造似乎成為了一項難以逾越的挑戰。升級老舊系統、機器、設備和傳感器所涉及的時(shí)間和成本是采用新技術(shù)的主要障礙。一個(gè)具體的挑戰是如何收集工廠(chǎng)底層數據，并與上位控制和IT系統共享。為了使現有工廠(chǎng)能夠充分享受到智能制造帶來(lái)的好處，且只需要少量資金投入和極少修改，貝加萊開(kāi)發(fā)了Orange Box。用戶(hù)通過(guò)它可以輕松訪(fǎng)問(wèn)以前隔離的機器和生產(chǎn)線(xiàn)中的能耗及運行數據，從而輕松實(shí)現工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。Orange Box可以顯著(zhù)減少停機時(shí)間，并提高現有機器和生產(chǎn)線(xiàn)的可用性，從而提升運營(yíng)效率和盈利能力。每個(gè)Orange Box都包含一個(gè)控制器和預配置的軟件組件?？刂破髂軌蛲ㄟ^(guò)其I/O通道或現場(chǎng)總線(xiàn)連接從任何機器中收集操作數據。借助這些數據，軟件模塊可以生成和顯示設備綜合效率（OEE）和其它KPI指標，并能通過(guò)OPC UA或MQTT通信與上位系統共享此信息。Orange Box的使用和智能手機一樣簡(jiǎn)單直觀(guān)，其安裝無(wú)需對現有硬件和軟件進(jìn)行任何更改。設備擁有者花費極少的投資成本和時(shí)間即可大幅提高生產(chǎn)力。先進(jìn)的能源管理功能可以直接在機器上測量能耗，并直觀(guān)地顯示在HMI屏幕上。操作員一眼就能看到各個(gè)設備或機器的能耗，或了解整個(gè)工廠(chǎng)的概況。

通過(guò)OPC UA實(shí)現安全的數據連接

隨著(zhù)車(chē)間變得更加緊密互聯(lián)，組織面臨著(zhù)一系列全新的安全挑戰。制藥公司在藥物配方和加工技術(shù)方面擁有高度敏感的知識產(chǎn)權，它們一旦受到侵犯，后果可能會(huì )非常嚴重。OPC UA協(xié)議可提供跨平臺和跨廠(chǎng)商的通信，內置安全機制，這使其成為應對網(wǎng)絡(luò )安全挑戰的理想解決方案。伴隨近期新增的時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò )（TSN），它現在可以提供從傳感器和實(shí)時(shí)控制系統直至ERP系統和云端的安全、無(wú)縫、標準化通信。

OPC UA over TSN能夠實(shí)現從傳感器和執行機構直至ERP/MES系統或云端的無(wú)縫通信

智能化未來(lái)

盡管對風(fēng)險有一種天然的厭惡，但是制藥業(yè)已經(jīng)開(kāi)始緩慢但穩步地接受其數字化轉型。通過(guò)Orange Box和OPC UA over TSN，貝加萊正在幫助客戶(hù)消除剩余的障礙，為現有工廠(chǎng)提供所需連接和數據分析，以便從智能制造帶來(lái)的空前的生產(chǎn)力和盈利提升中獲益。

通過(guò)協(xié)作機器人實(shí)現卓越運營(yíng)

在生產(chǎn)車(chē)間，機器人有助于排除人為錯誤，提高準確性和可重復性，并消除人為污染的可能。在用于開(kāi)發(fā)和測試新藥的實(shí)驗室中，它們非常適合執行重復的、無(wú)需技能的任務(wù)，例如混合、攪拌和滴定，從而使科學(xué)家能夠更好地利用他們的經(jīng)驗和知識。貝加萊的openROBOTICS可以將機器人無(wú)縫集成到機器控制系統中。新的軟件功能使機械制造商能夠比以往更輕松地將機器人與基于軌道的輸送系統和其它動(dòng)態(tài)機器組件進(jìn)行同步。從開(kāi)發(fā)和操作到診斷和維護，對生產(chǎn)線(xiàn)中的每個(gè)組成部分進(jìn)行完全統一的編程很有益處。結合貝加萊的openROBOTICS軟件包，人工操作員可以與機器人肩并肩攜手安全工作，而不會(huì )受到安全圍欄的限制。

摘自《自動(dòng)化博覽》2021年11月刊