[发明专利]一种药品生产过程三维仿真装置与仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及药品生产与数据处理技术领域，具体而言涉及一种药品生产过程三维仿真装置与仿真方法。

背景技术

药品生产是一个复杂且连续的过程，其中包括原料的筛选和投入、加料控制、中间控制与校准、压片处理、资料检查、废品和副产物产物处理、包装等，涉及的原料、人员、设备等多种因素，而且需要高精度、高效率的进行配置和控制，因此整个药品生产过程的需要一个复杂而庞大的控制系统。

随着医药产业的快速发展，现有简单的控制系统模型已经越来越不能满足药品生产的控制需要，尤其是无法直观地、支持模拟实际操作的需要。

而且，医药生产过程对于药物制剂从业人员的素质要求也日益提高，尤其是随着药品生产GMP认证的全面推行，对受训者需要加强在教学和实践过程中的实验实训、技能考核等多方面的内容，使受训者能够快速、全面地了解在GMP环境下的药物制剂的生产过程、生产设备及质量控制等关键技术，尤其是药学类专业受制于《药品生产质量管理规范》等有关药品生产质量管理的相关法规，实践教学体系中的实训教学环节还不能有效地实施，受训者只能够硬性地掌握理论知识，对所学知识直观性认识较差，降低了对职业技能的掌握及限制了创新能力，影响教学效果。

近年来，教师也着力将信息化技术应用于药学类相关课程教学中，但存在一些普通的困难和问题：第一是缺乏互动性；第二是缺乏开放的编辑平台。现有的药学类虚拟教学软件还不具备体现一个产品人、机、料、环、法、检六大要素的有机融合，没有构建一与真实生产场景相吻合的虚拟化生产车间，未能体现出“生产工作人员”、“教师”等各种模拟角色在场景中与操作者的对话互动，无法解决实操实训危险性太大、实操实训费用太高、小概率事件再现、环境污染等问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种药品生产过程三维仿真装置与仿真方法，满足现有技术尤其是医药生产教学实训方面的需求，可将药品生产过程进行全程仿真和三维重现。

本发明的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现，从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。

为达成上述目的，本发明所提出的技术方案如下：

一种药品生产过程三维仿真装置，包括元素输入模块、可辨识处理模块、封装模块、元素坐标计算模块、仿真场景构建模块、接口模块以及一中央控制模块，该中央控制模块分别与元素输入模块、可辨识处理模块、封装模块、仿真场景构建模块和可操作物件的事件驱动模块连接，其中：

元素输入模块用于输入药品生产过程的多种元素，前述元素包括工具、人员、设备、物料、记录及环境六种类别；

可辨识处理模块用于对元素输入模块输入的元素进行可辨识化处理，将元素以元素简称+编号的形式进行命名，并在后续的仿真构建中以所命名的结构名称代表该元素，所述多种元素经可辨识化处理后形成多种元素库；

封装模块用于将元素库中的各元素封装成一标准数据结构，该标准数据结构配置下述六类属性：1)元素类别，表明元素的种类；2)结构名称；3)显示名称，表明元素在显示界面上的名称；4)状态，表明元素在SOP标准规程库中所呈现的形式；5)驱动源，表明影响元素自身状态发生变化的源元素；6)元素坐标，表明元素在三维空间中的位置坐标；

元素坐标计算模块用于计算确定元素在三维空间中的位置坐标；

接口模块用于提供用户从外部可接近地操作接口，并实现仿真场景下可操作物件的事件驱动，该事件驱动是指驱动元素状态发生变化；

仿真场景建立模块，用于根据外部编辑输入的场景数据调用所述元素库中的多种元素以及一药品生产3D基础静态模型库构建药品生产仿真场景，并且根据外部输入的交互指令实现药品生产仿真场景的动态更新。

进一步的实施例中，所述仿真场景建立模块基于3D图像处理引擎实现所述药品生产仿真场景的构建以及动态更新。

进一步的实施例中，所述3D图像处理引擎为一Unity3D引擎。

进一步的实施例中，所述3D图像处理引擎为一cult3D引擎。

进一步的实施例中，所述药品生产过程三维仿真装置还包括一显示界面，与所述中央控制模块，用于显示所构建的药品生产仿真场景以及动态更新后的药品生产仿真场景。

本发明的另一方面还提出一种药品生产过程的三维仿真方法，其实现包括以下步骤：

步骤1、输入药品生产过程的多种元素，前述元素包括工具、人员、设备、物料、记录及环境六种类别；