Software & Systems

Информационные технологии играют все более значимую роль при решении актуальных проблем фармацевтической промышленности. Постоянное внедрение новых высокоэффективных лекарственных препаратов, обновление выпускаемой номенклатуры требуют современных подходов к технологическому оборудованию фармацевтической промышленности и к созданию лекарственных форм [1–4].

Все лекарственные формы по агрегатному состоянию делятся на 4 группы: твердые, жидкие, мягкие, газообразные. К твердым формам относятся сборы, порошки, таблетки, свечи, гранулы, микрогранулы; к мягким – мази, пасты; к жидким – микстуры, капли, вспрыскивания; к газообразным – пары, аэрозоли.

Одним из важнейших направлений в химико-фармацевтической отрасли является расширение ассортимента высокоэффективных лекарственных препаратов, в том числе и таблетированных, составляющих около 50 % от общего объема производства готовых лекарственных средств. Поэтому большое значение имеет оперативная разработка схем производства твердых лекарственных форм.

Актуальной задачей является создание информационной интеллектуальной системы для разработки схем производства твердых лекарственных форм. Такая компьютерная система будет способствовать ускорению темпов проектирования технологических схем и разработки новых схем производства готовых лекарственных форм.

Структура информационно-программной среды. Система включает в себя базу данных и программные модули обработки информации. В базе данных содержится информация об аппаратах, процессах, производителях и поставщиках оборудования. Программные модули предназначены для анализа, обработки и управления данными. Система состоит из 5 модулей: информационного, подбора оборудования, концептуального дизайна, управления, генерации отчетов.

Программное ядро среды разрабатывалось с учетом требований, предъявляемых к современным информационным системам: открытость, обеспечение поддержки модульной структуры, масштабируемость, безопасность и максимальная дружественность для конечного пользователя. Кроме того, принималась в расчет необходимость обеспечения одновременного доступа большого количества пользователей к информации, хранящейся в модулях данных среды. В результате анализа существующих технологий разработки ПО, языков программирования и СУБД были выбраны веб-технология в качестве технологии реализации и технологическая связка языка программирования PHP, веб-сервера Apache и СУБД MySQL. Все компоненты ядра информационно-программной среды распространяются бесплатно.

Система может использоваться в нескольких вариантах. Это может быть режим поэтапного поиска и подбора схемы с максимальным использованием экспертных возможностей системы либо режим простого поиска необходимой информации по хранилищу данных, в котором каждый модуль выполняет конкретные задачи.

Информационный модуль используется как справочник по технологиям фармпроизводства и для извлечения материала о свойствах аппарата.

Модуль подбора оборудования на основе базы знаний интерактивно взаимодействует с пользователем-разработчиком, формирует запросы для системы обработки данных и, используя собственные вычислительные алгоритмы, предлагает предварительное решение.

Модуль концептуального дизайна предназначен для составления концептуальной схемы на основе данных, введенных пользователем, и использует БД совместно с БЗ. Пользователь может самостоятельно составить подобный алгоритм, указав параметры по каждой стадии.

Модуль генерации отчетов. Для облегчения представления информации улучшенного поиска и создания развернутых отчетов разработан специальный модуль – генератор отчетов для схем. Модуль позволяет в расширенной форме просматривать описание и характеристики выбранной схемы. Данные изображаются максимально полно, компактно, при необходимости более полная информация об интересующей пользователя характеристике отображается в новом отдельном окне.

Модуль управления системой позволяет добавлять в базу данных новые установки и их технико-экономические параметры. Навигация осуществляется с помощью удобного интерфейса, не перегруженного информацией. Гиперссылки позволяют перемещаться по полям базы данных, переходить сразу в начало и конец базы. Предусмотрены основные функции управления БД: добавление новой записи, редактирование информации, удаление записи.

Важно отметить, что предлагаемая система не может решать проблему подбора оборудования без помощи инженера-разработчика. Именно по этой причине подбор оборудования на любой стадии проектирования выполняется в интерактивном режиме при решающей роли инженера-разработчика, а компьютерная система играет вспомогательную роль: предоставление необходимых данных, выдача рекомендаций, фиксация и оценка промежуточных и окончательных результатов.

Таким образом, решается задача создания информационной интеллектуальной системы по проектированию технологических схем производства твердых лекарственных форм, которая позволяет значительно экономить затраты и сокращать время проектирования. Предложенная система может применяться для решения других задач проектирования как в фармацевтической, так и в других отраслях промышленности.

Список литературы

1. Мишина Ю.В., Корнеева А.Е., Лебедев Е.О., Шешулин Д.В. Мультимедийные курсы обучения в области химической технологии и фармацевтики. Прикладное программное обеспечение: Учеб. пособ. – М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева. – 2004. – 132 с.

2. Singh R., Gernaey K.V., Gani R. Off-line design of PAT systems for on-line applications. 18th European Symposium on Computer Aided Process Engineering, edited by Bertrand Braunschweig and Xavier Joulia. – 2008. – Computer-Aided Chemical Engineering, 25, рр. 423–428.

3. Меньшутина Н.В. Наночастицы и наноструктурированные материалы для фармацевтики. – Калуга: Изд-во Н.Ф. Бочкаревой, 2008. – 192 с.

4. Avramenko Y., Kraslawski A. Case Based Design. Applications in Process Engineering. Springer, 2008. – 181 p.