一种用于胶囊制剂生产的智能化加工检测系统的制作方法

本发明涉及胶囊制剂生产监管，具体是一种用于胶囊制剂生产的智能化加工检测系统。

背景技术：

1、胶囊制剂是指将原料药物与适宜的辅料填充于空心胶囊或密封于软质囊材中制成的固体制剂，这些原料药物可以是纯药物粉末，也可以是液体或混悬液等形式，辅料用于增加药物的稳定性、流动性或掩盖不良气味等；胶囊制剂的主要优点包括掩味、改善药物稳定性、起效迅速、液体药物固体化以及延缓或定位释放药物等；

2、目前在胶囊制剂的生产过程中，难以实现从原料配制混合、胶囊填充到胶囊成品检测的全流程有效监管，不能及时且精准反馈混合异常状况和填充异常状况，以及无法准确评估各个胶囊的品质和相应胶囊制剂产线的运行表现状况，加大了管理人员的管理难度，智能化和自动化水平低；

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于胶囊制剂生产的智能化加工检测系统，解决了现有技术难以实现从原料配制混合、胶囊填充到胶囊成品检测的全流程有效监管，不能及时且精准反馈混合异常状况和填充异常状况，以及无法准确评估各个胶囊的品质和相应胶囊制剂产线的运行表现状况，管理难度大，智能化和自动化水平低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种用于胶囊制剂生产的智能化加工检测系统，包括服务器、原料配制混合监管模块、胶囊填充监管模块、胶囊称重反馈模块、胶囊视觉检测模块和生产预警模块；在进行胶囊制剂生产时，将制备胶囊制剂的原料按照预设比例和顺序输送到混合装置中，混合装置运转以使各原料均匀分布，原料配制混合监管模块对混合装置的运转过程进行实时监测并通过分析生成混合检测异常信号或混合检测正常信号，且在混合结束后对混合后的物料进行物料分布评估并生成物料分布合格信号或物料分布不合格信号，将混合检测异常信号和物料分布不合格信号经服务器发送至生产预警模块；

4、在生成物料分布合格信号时，通过填充设备将混合均匀的物料填充到胶囊中，胶囊填充监管模块对填充过程进行实时监测，通过分析生成填充检测合格信号或填充检测不合格信号，且将填充检测不合格信号经服务器发送至生产预警模块；胶囊称重反馈模块对所生产的胶囊进行称重，基于称重信息将对应胶囊标记为重劣胶囊或重优胶囊，且将胶囊的称重检测标记信息发送至服务器进行存储；胶囊视觉检测模块对所生产的胶囊进行视觉扫描，基于视觉扫描信息识别出胶囊的外观缺陷，据此将对应胶囊标记为存异胶囊或无异胶囊，且将对应胶囊的视觉检测标记信息发送至服务器进行存储。

5、进一步的，原料配制混合监管模块的具体运行过程包括：

6、在混合装置的运转过程中，采集到混合装置中搅拌部件的旋转速度以及混合装置的内部温度，将旋转速度与所设定的预设目标速度进行差值计算并取绝对值得到混合旋速值，以及将混合装置的内部温度与所设定的预设目标温度进行差值计算并取绝对值得到混合温况值；将混合旋速值和混合温况值与预设混合旋速阈值和预设混合温况阈值分别进行数值比较，若混合旋速值或混合温况值超过对应预设阈值，则判断混合装置处于运转高偏差状态；

7、采集到单位时间内混合装置处于运转高偏差状态的总时长并将其标记为运差总时值，以及采集到单位时间内混合装置处于运转高偏差状态的单次持续时长的最大值并将其标记为运差单时值，且将单位时间内混合装置所消耗的电量与其运行平均功率的比值标记为混耗比析值，将混耗比析值与预设混耗比析值范围的中值进行差值计算并取绝对值以得到混耗检测值；将混耗检测值、运差总时值和运差单时值进行数值计算得到原料混异值，将原料混异值与预设原料混异阈值进行数值比较，若原料混异值超过预设原料混异阈值，则生成混合检测异常信号；若原料混异值未超过预设原料混异阈值，则生成混合检测正常信号。

8、进一步的，原料配制混合监管模块的具体运行过程还包括：

9、在混合结束后，获取到混合装置中若干个部位的物料并对其进行成分检测，通过成分检测获取到对应部位物料中各种原料的占比百分数并将其标记为原料占析值，通过部位料偏评估分析将混合装置中对应部位标记为无料偏部位、高料偏部位或低料偏部位；

10、若混合装置中不存在无料偏部位或存在高料偏部位，则生成物料分布不合格信号；若混合装置中存在无料偏部位但不存在高料偏部位，则将低料偏部位的数量与无料偏部位的数量的比值标记为混合分布系数，将混合分布系数与预设混合分布系数阈值进行数值比较，若混合分布系数超过预设混合分布系数阈值，则生成物料分布不合格信号；若混合分布系数未超过预设混合分布系数阈值，则生成物料分布合格信号。

11、进一步的，部位料偏评估分析的具体分析过程如下：

12、将对应部位各种原料的原料占析值与相应的预设原料占析值范围逐一进行比较，若对应部位各种原料的原料占析值均处于相应的预设原料占析值范围内，则将对应部位标记为无料偏部位；

13、若对应部位中存在相应原料的原料占析值未处于相应的预设原料占析值范围内，则将相应原料标记为分布异常料，且将对应分布异常料的原料占析值相较于相应预设原料占析值范围的偏离值标记为原料占偏值；事先设定每组原料分别对应一组偏离影响值，将对应部位中相应分布异常料的原料占偏值与所匹配的偏离影响值相乘得到原料偏析值，将对应部位中所有分布异常料的原料偏析值进行求和计算得到部位料偏值；

14、将混合装置中对应部位的部位料偏值与预设部位料偏阈值进行数值比较，若部位料偏值超过预设部位料偏阈值，则将对应部位标记为高料偏部位；若部位料偏值超过预设部位料偏阈值，则将对应部位标记为低料偏部位。

15、进一步的，胶囊称重反馈模块的具体运行过程如下：

16、通过称重设备将对应胶囊进行称重，获取到对应胶囊的称重质量并将其标记为胶囊重检值，将胶囊重检值与预设胶囊重检值范围进行数值比较，若胶囊重检值未处于预设胶囊重检值范围内，则将对应胶囊标记为重劣胶囊；若对应胶囊重检值处于预设胶囊重检值范围内，则将对应胶囊标记为重优胶囊。

17、进一步的，胶囊视觉检测模块的具体运行过程如下：

18、通过视觉扫描设备将对应胶囊进行扫描以获取到胶囊外观图像，通过胶囊外观图像判断胶囊的形状是否规整、表面是否光滑且有无裂纹或气泡缺陷，若对应胶囊的形状规整、表面光滑且无裂纹、气泡缺陷，则将对应胶囊标记为无异胶囊；若对应胶囊的形状不规整或表面不光滑或存在裂纹、气泡缺陷，则将对应胶囊标记为存异胶囊。

19、进一步的，胶囊填充监管模块的具体运行过程包括：

20、采集到填充设备在进行填充操作时所属操作区域的环境信息，环境信息包括实时环境温度、实时环境湿度、环境粉尘数据和微生物数据，将实时环境温度与胶囊制剂生产的预设适宜环境温度标准值的偏差值标记为产温偏离值，同理获取到产湿偏离值；将产温偏离值、产湿偏离值、环境粉尘数据和微生物数据进行计算得到填充产环值，将填充产环值与预设填充产环阈值进行数值比较，若填充产环值超过预设填充产环阈值，则生成填充检测不合格信号；

21、若填充产环值未超过预设填充产环阈值，则采集到填充设备在单位时间内的胶囊填充效率数据以及每次进行胶囊填充时的物料输速波动值，将单位时间内的所有物料输速波动值进行均值计算得到填充输送评估值，将胶囊填充效率数据与预设胶囊填充效率数据范围的中值进行差值计算并取绝对值以得到胶囊填充效异值；将胶囊填充效异值与填充输送评估值进行数值计算得到胶囊填充检测值，将胶囊填充检测值与预设胶囊填充检测阈值进行数值比较，若胶囊填充检测值超过预设胶囊填充检测阈值，则生成填充检测不合格信号；若胶囊填充检测值未超过预设胶囊填充检测阈值，则生成填充检测合格信号。

22、进一步的，服务器与产线综合评估模块通信连接，产线综合评估模块用于设定检测时期，获取到检测时期内相应产线所生产的重劣胶囊的数量和重优胶囊的数量，将重劣胶囊的数量与重优胶囊的数量进行比值计算得到胶囊重劣检测值；以及获取到检测时期内相应产线所生产的存异胶囊的数量和无异胶囊的数量，将存异胶囊的数量与无异胶囊的数量进行比值计算得到胶囊存异检测值；将胶囊重劣检测值和胶囊存异检测值与预设胶囊重劣检测阈值和预设胶囊存异检测阈值分别进行数值比较，若胶囊重劣检测值或胶囊存异检测值超过对应预设阈值，则生成产线综合评估不合格信号；若胶囊重劣检测值和胶囊存异检测值均未超过对应预设阈值，则进行产线全程评估分析。

23、进一步的，产线全程评估分析的具体分析过程如下：

24、将检测时期内相应产线在生产过程中混合检测异常信号的生成次数与原料配制混合次数的比值标记为原料混合异频值，将物料分布不合格信号的生成次数与原料配制混合次数的比值标记为物料分布异频值；以及将检测时期内相应产线在生产过程中填充检测不合格信号的生成次数与填充设备的运行总时长的比值标记为胶囊填充异频值，将原料混合异频值、物料分布异频值、胶囊填充异频值、胶囊重劣检测值和胶囊存异检测值进行归一化计算得到产线追溯评估值；将产线追溯评估值与预设产线追溯评估阈值进行数值比较，若产线追溯评估值超过预设产线追溯评估阈值，则生成产线综合评估不合格信号；若产线追溯评估值未超过预设产线追溯评估阈值，则生成产线综合评估合格信号。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、1、本发明中，通过原料配制混合监管模块对混合装置的运转过程进行实时监测并通过分析生成混合检测异常信号或混合检测正常信号，且在混合结束后对混合后的物料进行物料分布评估并生成物料分布合格信号或物料分布不合格信号，在生成混合检测异常信号或物料分布不合格信号时生产预警模块发出相应预警，有效保证生产胶囊制剂的物料分布均匀性，显著提升所生产胶囊制剂的品质；以及通过胶囊填充监管模块对填充过程进行实时监测，通过分析生成填充检测合格信号或填充检测不合格信号，在生成填充检测不合格信号时生产预警模块发出相应预警，有助于填充设备的高效稳定运行，进一步保证所生产胶囊制剂的品质，显著降低管理人员的管理难度；

27、2、本发明中，通过胶囊称重反馈模块对所生产的胶囊进行称重，基于称重信息将对应胶囊标记为重劣胶囊或重优胶囊，胶囊视觉检测模块通过视觉扫描检测设备对所生产的胶囊进行视觉扫描，基于视觉扫描信息识别出胶囊的外观缺陷，能够准确反馈各个胶囊制剂的品质状况，且通过产线综合评估模块对相应产线在检测时期的生产表现状况进行综合评估，并生成产线综合评估合格信号或产线综合评估不合格信号，在生成产线综合评估不合格信号时及时进行相应产线的人员培训和设备检查等措施，从而保证对应胶囊制剂产线的稳定高效运行。