设备验证

       验证的概念及内容

      药品在生产制造的过程中需透过层层严密的确认，来证实药品的安全性及其品质是否确实有效、可靠，而要达到这样的目的，必须对各种生产有关的事项，做一连串符合科学性的评价，包括各种生产设备、环境、生产工艺、计量仪器、分析方法的验证等，而我们将这些过程统称为确认 （Qualification)。验证是建立一个书面的证据，保证用一个特殊的过程来始终如一地生产产品，是保证符合客户预先确定规格的质量特性。（FDA 1987）制药机械设备的验证是药品生产工艺流程确认的一环，而设计确认、安装确认、运行确认和性能确认分别是设备验证中的一环。
     我们要对设备进行验证，就必须设计出一套审慎周密的验证(Validation)计划及有效的测试(Test)方法，一套完整的设备验证计划书（即验证方案）通常包含以下部分：设计确认DQ、工厂验收测试FAT、现场验收测试SAT、安装验证IQ、操作验证OQ及性能验证PQ。

        设备验证的生命周期

      验证范围

     工艺过程温控系统
      工艺过程恒温系统

      验证步骤

        URS用户需求
       设备验证应开始于设备的要求及定义阶段。该阶段决定了设备的设计与开发，决定了设备的使用功能，是设备进行进一步验证的基础。

加热、高温冷却、低温冷却工艺过程描述

    同时具有加热、高温冷却、低温冷却需求的换热流程设备在国内流程工业中并不多见。随着大量新技术和新工艺的引进和应用，精细化工、生物化工和制药等工业流程中将合成、氢化、分离、萃取和冻干等诸多工艺组合应用，成为工业领域工艺改造和技术发展的新趋势, 因而此类复杂的换热流程逐渐得到实际应用。
    将上述三种换热流程置于同一工艺系统内，其关键在于如何根据工艺要求及其工作温度条件，设计一个简单合理的换热流程，既能符合工艺需求又可实现低能耗、低运行成本。

     在三个换热过程中，各种换热流程之间的差异、工艺加热及冷却的负荷大小和分配方式以及传热介质的工作温度要求，是传热系统设计需要的基础条件。对于具有多种换热需求的复杂传热系统
而言，设计中使用的传热介质种类越少，其换热流程和传热系统设计就越简单。
    首先应根据各个过程在工艺目的和工作温度方面的差异，将需要由热源提供热量和由冷源提供冷量的两类换热情况区分开来，把操作负荷或工作温度差异最大的换热过程与其他换热过程分别处理，并尽可能避免将两个工作温度相差较大的换热过程安排在相邻的换热流程中；适合在同一设备中完成的换热过程可合并在同一个换热流程之中；需要在不同设备中完成的换热过程，尽可能采用与其他设备工作温度相近的同一种传热介质；不同的换热过程需要传热介质的工作温度差异不大时，应尽量选择使用同一种传热介质。
    在传热系统中，作为热源的设备应按照加热过程所需的最高工作温度和该系统最大加热负荷确定其供热能力，对于系统中各加热过程所需工作温度更低的传热介质（包括冷却传热介质），一般可按照其需要的工作温度，将系统中具有不同温度的同一种传热介质按比例直接混合而获得，或通过与外界低温介质换热后获得；作为冷源的设备则应按照低温冷却负荷的大小及其工作温度分别配置系统的制冷能力，因为在制冷过程中，与低温冷却负荷相比，相同冷量的更低温制冷需要消耗更多能量，故从节能角度考虑，需对其冷却负荷分类管理，并推荐将经一级制冷后的低温冷却用传热介质，经二级制冷系统换热后，使其达到深度冷却所需的工作温度，有利于减少制冷设备的投资、降低能耗。
    如某医药中间体生产车间，其生产工艺中包括三个换热过程，即加热过程（传热介质工作温为180℃）、冷却过程（传热介质的工作温度为25℃）、低温冷却过程（传热介质工作温度为-20℃），以上过程均可以为连续操作。根据需求，该生产工艺需要通过一个蒸汽热源向加热介质
提供热量，故在该系统内设置一台换热器作为传热介质热源；同时通过冷源换热器向二个冷却过程提供冷却及冷量，按照设计温度要求，在该系统内设置二种不同型式的冷源。对于冷却过程使用的
两种传热介质采用两段分别冷却方式，即第一段是将循环冷却水作为冷源，传热介质冷却至55℃，第二段采用制冷系统作为冷源传热介质冷却至-20℃；通过使传热介质冷却到适合低温冷却要求的温度后再进行低温冷却，有利于设备的安全运行。
    该系统首先利用高温冷却过程中得到的余热对其它反应釜中的生产原料预热，降低了能源消耗，采用经高温换热器换热后的有机热载体对釜内工艺物料加热至反应温度。物料的预热过程和加热过程、高温冷却过程、低温冷却是在同一反应釜中完成，且三个换热过程均由同一种传热介质完成。

换热流程和传热介质的选择及中间换热设备的选择

    由以上的简要叙述过程中，我们可以分析认为：对复杂换热过程中使用的换热设备及传热介质进行合理地设计和选择，能够达到简化反应釜系统的换热流程、减少设备固定投资、提高设备生产效率和在生产运行过程中节能增效的目的。
    提高换热效率是换热过程中达到节能增效的核心要求。传热介质的性质及其选择和使用方式对换热过程起到直接作用，在同一工艺系统中减少所使用传热介质的种类，就会简化了整个工艺的复杂性。
    根据反应釜工艺温度控制要求正确地选择复杂换热过程需要的传热介质及高效率的换热设备，其选择要点是适用于宽泛的工作温度、化学性质稳定、在工艺温度变化范围内具有良好的热物理性质和高、低温操作性能。同时，所选择传热介质还
应符合与工艺物料不发生反应、对设备不腐蚀、对操作人员健康不具危害且环境友好的基本条件。对于与公用能源交换热量的换热器，宜选用使用范围愈来俞广范的传热系数很高的板式热换器，其维修次数少，运行稳定，清洗方便。

行业规范

医药产品质量事关人类生命安全，我们采用的控制系统完全满足最严格的美国FDA对医药及食品企业生产的行业标准和国家法规要求。
   其中最关键的批量生产管理功能复合行业标准，包括ISA  S88、IEC61512 IEC61131-3和ISAS95,确保批量生产的一致性，稳定的产品质量和生产周期。
    目前，我们已从单体自动化过渡到综合自动化的水平，以GAMP、FDA21CFR Part11等规范的要求，确保药品生产的安全、可靠、一致、药品相关信息的安全性、信息可获取性、
可追溯查阅、信息数据的一致、精准度、完整性、可记录、可存储等。