一、方案背景

在制藥行業集采常態化、生產任務持續加碼的背景下，設備長期超負荷運轉已成為眾多制藥企業的普遍現狀。

以某制藥企業為例，其核心進口設備已使用超過10年，機械件磨損嚴重、故障率偏高，設備維護成本逐年攀升，更會直接影響生產。但同時集采產品交貨期緊張，對于設備運行穩定性與運維高效的要求較高，才能保障訂單及時交付，亟需借助數字化手段實現設備狀態的全面感知與運維流程的閉環管理。

對此，物通博聯（WideIOT）基于工業智能網關，構建了一套面向制藥企業設備車間的智慧運維物聯網解決方案，旨在打通老舊設備的數據鏈路，實現設備運行狀態集中監控、故障智能診斷與運維全流程線上化管理，助力企業降低維護成本、提升設備綜合效率、滿足合規監管要求。

二、痛點分析

結合制藥企業設備運行管理的實際情況，當前主要存在以下痛點問題：

1、設備分散、巡檢壓力大，人工值守效率低

制藥車間內設備高度密集，包含反應釜、離心機、干燥機、純化水系統、空調凈化機組等多種設施。設備分布分散、巡檢點位多，人工巡檢工作量大、效率低，異常故障往往無法被及時發現，停機風險較大，直接影響生產連續性與批次質量。

2、數據孤島嚴重，數據分析缺乏可靠基礎

設備運行數據如反應釜溫度與壓力、離心機轉速與振動、純化水系統電導率與流量、潔凈區溫濕度等，分散于多個PLC且相互獨立的系統中，缺乏統一集成與可視化處理手段。一旦出現生產異常或質量偏差，故障溯源十分困難，難以快速定位問題根源并分析優化。

3. 運維流程依賴人工，合規追溯難度大

設備巡檢、保養、故障維修等環節依賴人工記錄，預防性維護提醒不到位，備品備件更換時機難以精準把握。同時，GMP法規對設備維護記錄的可追溯性提出明確要求，人工記錄方式在完整性、及時性、規范性上均存在不足。

三、項目調研

針對上述痛點，工程師對制藥企業設備車間的設備構成、網絡環境及運維模式進行了系統調研，重點梳理如下內容：

車間主要設備包括反應釜、離心機、干燥機、純化水系統、空調凈化機組、空壓機等。關鍵監測參數涵蓋反應釜溫度、壓力與攪拌轉速，離心機運行狀態與振動值，干燥機溫度與運行時長，純化水系統電導率、流量與液位，潔凈區溫濕度與壓差，空壓機運行狀態等。

現場控制系統以西門子PLC為主，各系統獨立運行，數據接口主要為以太網口，通信協議以S7協議為主，具備通過以太網進行數據采集的物理條件。同時車間缺乏完善的WiFi網絡，有線改造成本較高，因此選取4G上網方式。

主要目標：在不改變設備主體結構的前提下，實現設備運行狀態的集中監控、設備檔案的完整建立、運維工單的信息化管理與遠程維護支持，以及預防性維護的自動提醒，并支持移動端操作，滿足GMP法規對設備維護記錄的追溯要求。

四、解決方案

物通博聯以工業智能網關為核心，搭建制藥企業設備智慧運維管理系統，整體架構分為三層：

1. 采集層

部署物通博聯工業物聯網關，通過以太網采集現場PLC控制單元的的設備運行數據，實現對老舊進口設備PLC運行狀態、運行參數、故障信號的實時采集與邊緣處理，在不改變設備主體結構的前提下完成數據鏈路打通。

2. 傳輸層

網關支持5G/4G、WiFi或以太網等多種傳輸方式，可根據車間現場網絡條件靈活配置上網規則，按設定頻率和周期將采集到的設備數據穩定、高效地傳輸至設備智慧運維管理平臺。本次項目選用4G聯網方案。

3. 平臺層

設備智慧運維管理平臺匯總各產線、車間、廠區的設備運行數據，形成設備運行狀態集中監控看板，提供設備檔案管理、故障庫管理、預防性維護提醒、移動端運維等功能，全面提升設備運維的數字化、規范化水平。

五、實現功能

1. 設備數據全面監控

實現對各個反應釜（溫度、壓力、攪拌轉速、運行狀態）、離心機（運行狀態、振動值、運行時長）、干燥機（溫度、運行時長）、純化水系統（電導率、流量、液位）、潔凈區（溫濕度、壓差）、空壓機運行狀態等設備數據的全面監控，實時掌握設備運行狀況。

2. 智能告警與快速定位

靈活設置告警規則，匯總各設備告警信息形成告警報表，支持微信、短信、郵件等方式自主告警。運維人員可快速了解告警設備、異常數值等信息，及時定位診斷并采取措施，降低停機風險與質量偏差風險。

3. 運維全流程線上化

將設備巡檢、保養、故障維修全流程線上化。系統自動生成巡檢任務并推送至運維人員，支持點位打卡、異常上報；異常發生后系統自動派單給運維人員跟進處置，全流程留痕可追溯，滿足GMP合規審計要求。

4. 報表自動生成與合規導出

系統自動按日/周/月生成設備運行日志、工藝參數分析報表等標準化文檔，支持一鍵導出符合GMP監管、環保核查要求的格式文件，徹底替代人工抄表、手動匯總的低效工作模式。

5. 設備健康分析與預測性維護

基于海量歷史運行數據，平臺可對設備振動、溫度、運行時長等指標進行趨勢分析與關聯分析，自動識別設備劣化趨勢與最優維護周期，輔助運維人員從被動維修轉向預測性維護，持續提升設備綜合效率與生產穩定性。