當(dāng)原料藥企業(yè)遇上“數(shù)字能源”

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，工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部、國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)和國(guó)家藥品監(jiān)督管理局四部門聯(lián)合發(fā)布的《推動(dòng)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(chǎng)份額顯著提升。

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(shì)、謀求高質(zhì)量發(fā)展的著力點(diǎn)。

原料藥企業(yè)高耗能“隱疾”

目前，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(guò)程，且中間的控制過(guò)程具有復(fù)雜性，生產(chǎn)中往往會(huì)有副產(chǎn)物的產(chǎn)生，通常需要經(jīng)過(guò)純化流程。這一系列的生產(chǎn)流程中，原料藥需要經(jīng)過(guò)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，而且往往會(huì)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(diǎn)是生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)有大量的加熱和冷卻等環(huán)節(jié)，對(duì)冷、熱的需求比較大。尤其是一些對(duì)熱敏感的產(chǎn)品，需要嚴(yán)格控制溫度，對(duì)制冷的需求會(huì)更大。

同理，提取工藝通常都是在高溫下完成的，一般對(duì)熱的用量最大，而在提取后的各項(xiàng)處理中，也會(huì)有較大的用冷需求。

對(duì)于壓縮空氣來(lái)講，除了應(yīng)用于合成工藝中的氣動(dòng)設(shè)備、壓力容器和物料傳送環(huán)節(jié)外，更多會(huì)在發(fā)酵工藝中使用：壓縮空氣可用于發(fā)酵過(guò)程的氣動(dòng)攪拌，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(shí)現(xiàn)對(duì)空壓系統(tǒng)的精細(xì)化調(diào)控。

通過(guò)對(duì)多家原料藥企業(yè)進(jìn)行深入調(diào)研，泛能網(wǎng)發(fā)現(xiàn)其在生產(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(yùn)行等方面存在痛點(diǎn)和需求：

●原料藥生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜，發(fā)酵及化學(xué)合成等工藝環(huán)節(jié)耗時(shí)較長(zhǎng)。能源系統(tǒng)作為生產(chǎn)輔助系統(tǒng)，存在明顯的超標(biāo)運(yùn)行和過(guò)度供能現(xiàn)象，能源浪費(fèi)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(tái)，能源消耗和設(shè)備運(yùn)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(guò)程中的原輔材料和中間體多為易燃、易爆和有毒物質(zhì)，反應(yīng)過(guò)程常伴隨高溫或高壓等控制。運(yùn)維人員對(duì)生產(chǎn)環(huán)境中能源設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)行情況無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估，管控難度大、維保不及時(shí)，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(dòng)大、變化大的問(wèn)題，需要根據(jù)生產(chǎn)周期的情況對(duì)能源設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化調(diào)節(jié)。

原料藥企業(yè)的數(shù)字能源管理實(shí)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(jí)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(dòng)著以臺(tái)州仙琚藥業(yè)有限公司（以下簡(jiǎn)稱：仙琚藥業(yè)）為代表的原料藥企業(yè)獲得智慧的動(dòng)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(guó)家越來(lái)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(dòng)下，仙琚藥業(yè)積極尋求與新奧數(shù)能等科技公司的合作。新奧數(shù)能的泛能網(wǎng)數(shù)字能源平臺(tái)能夠幫助企業(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(dòng)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)，可以幫助仙琚藥業(yè)全面掌握詳實(shí)、準(zhǔn)確的用能數(shù)據(jù)，建立清晰的能源賬單，并對(duì)壓縮空氣、電、冷多種能源進(jìn)行綜合管理，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)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(tái)，企業(yè)可根據(jù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工藝用冷，進(jìn)行多能源品位等級(jí)冷源（-65 ℃深冷水、-45 ℃深冷水、-15 ℃普冷水和7 ℃淡冰水等）的實(shí)時(shí)監(jiān)控和能耗核算，例如，某車間分別使用了哪幾個(gè)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(shí)現(xiàn)生產(chǎn)耗能的精細(xì)化管理。另外，通過(guò)對(duì)冷量的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)核算，及時(shí)發(fā)現(xiàn)車間和管路的“跑冒滴漏”損耗問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)能源成本在線管控。

針對(duì)壓縮空氣系統(tǒng)，企業(yè)運(yùn)維人員通過(guò)手機(jī)APP可實(shí)時(shí)監(jiān)控空壓機(jī)的運(yùn)行情況，分析供需數(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(shí)，借助于泛能網(wǎng)全面而強(qiáng)大的功能，仙琚藥業(yè)實(shí)現(xiàn)了可視化地監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行數(shù)據(jù)，智能診斷設(shè)備異常，運(yùn)維模式進(jìn)而從“被動(dòng)搶修”變?yōu)椤爸鲃?dòng)運(yùn)維”。在泛能網(wǎng)的數(shù)據(jù)智能驅(qū)動(dòng)下，仙琚藥業(yè)的能源管理邁向可視化、精細(xì)化和智能化。

對(duì)于原料藥企業(yè)來(lái)講，高度匹配能源供需動(dòng)態(tài)，降低單位產(chǎn)品能耗，提高能源設(shè)備運(yùn)行效率已成為企業(yè)能源管理升級(jí)的共性需求

對(duì)于原料藥企業(yè)來(lái)講，高度匹配能源供需動(dòng)態(tài)，降低單位產(chǎn)品能耗，提高能源設(shè)備運(yùn)行效率已成為企業(yè)能源管理升級(jí)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(tái)的第二個(gè)月，經(jīng)平臺(tái)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)分析發(fā)現(xiàn)：

●一是冷卻塔出水溫度明顯超出大氣環(huán)境濕球溫度偏差的正常范圍。通過(guò)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(fèi)消耗攀升，尤其是在夏季高溫時(shí)，易造成制冷機(jī)高壓報(bào)警停機(jī)，影響安全高效生產(chǎn)。

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(guò)程，且中間的控制過(guò)程具有復(fù)雜性，生產(chǎn)中往往會(huì)有副產(chǎn)物的產(chǎn)生，通常需要經(jīng)過(guò)純化流程

●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(yùn)行。

經(jīng)過(guò)10個(gè)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(dòng)控制，冷機(jī)、風(fēng)機(jī)與泵組的協(xié)同控制等，這些方案實(shí)施后給客戶帶來(lái)了可觀的節(jié)能收益。

通過(guò)泛能網(wǎng)平臺(tái)泛能大腦?AI算法分析，運(yùn)行優(yōu)化后，制冷機(jī)可實(shí)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(tái)為制藥企業(yè)能源管理模式換擋升級(jí)，邁向數(shù)字化轉(zhuǎn)型注入智慧力量。未來(lái)，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)的加速融合發(fā)展，新奧數(shù)能將攜手能源和數(shù)字服務(wù)商，不斷拓展數(shù)字能源的應(yīng)用場(chǎng)景，為泛能網(wǎng)平臺(tái)用戶提供智慧的能源管理和多維服務(wù)，推動(dòng)制藥行業(yè)等產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能升級(jí)。