“智慧大脑”助力细胞产业国家工程中心打造智能制造典型场景

摘要：记者8月12日从细胞产业关键共性技术国家工程研究中心（以下简称“工程中心”）获悉，通过不断探索与创新，“设备运行监控”“设备故障诊断与预测”“设备维修维护”“在线智能检测”等智能制造典型场景已经在细胞储存、细胞制备等领域发挥大作用。

深圳商报·读创客户端首席王海荣

在深入推进智能制造，加快发展新质生产力的大背景下，数字化、自动化、智能化技术正成为推动细胞与基因产业高质量发展的重要助推器。

记者8月12日从细胞产业关键共性技术国家工程研究中心（以下简称“工程中心”）获悉，通过不断探索与创新，“设备运行监控”“设备故障诊断与预测”“设备维修维护”“在线智能检测”等智能制造典型场景已经在细胞储存、细胞制备等领域发挥大作用。

“智慧大脑”打造细胞产业智能化发展新标杆

早在2023年，工程中心就通过数据采集与监控系统（SCADA）的实施，实现了所有实验室的环境监控与预警，并在细胞检验实验室实现了检测仪器数据自动对接至LIMS系统。近期，工程中心又在CDMO细胞智造车间完成了设备自动化监控技术的部署实施，实现了实验室设备运行状态、运行参数的自动化监控，以及故障智能预警，为细胞产业的智能化发展树立了新的标杆。

此次工程中心设备自动化监控的部署，涉及培养箱、液氮罐、超低温冰箱等关键设备。通过与智能仪器设备进行网络通信对接、传统仪器设备外接高精度探头等方式，工程中心能够直接获取设备关键参数数据，如温度、湿度、二氧化碳浓度等。这些来自不同渠道的数据，最终汇集到 SCADA系统，它如同整个监控体系的 “智慧大脑”，可以对设备运行状态及关键参数进行实时、全面的监控。

图片说明：液氮罐温度数字化、智能化对接。（受访单位供图）

“这一技术的应用，打破了以往设备数据孤立、难以统一管理的困境，实现了设备数据的精准采集与高效整合，为后续的智能监控与预警提供了坚实的数据基础。”工程中心相关负责人解释道。

以培养箱为例，其内部的二氧化碳浓度对细胞培养至关重要。通过网络通信对接，技术人员能实时获取培养箱自身监测的二氧化碳浓度数据。当数据同步传输至 SCADA 后，系统可对其进行统计分析，确保培养箱内二氧化碳浓度处于真实、精准的状态。

图片说明：技术人员正在调试仪器设备对接。（受访单位供图）

与此同时，在设备监控的基础上，工程中心还将智能化监控延伸至实验室环境。通过部署相应的传感探头、网络设备，实现了对实验室温度、湿度、臭氧浓度、压差等环境参数的实时监测，同时结合视频监控，全方位掌握实验室的整体环境状态。这些环境数据同样汇聚到 SCADA 系统，与设备数据形成联动，构建起一套完整的实验室智能监控体系。

一旦设备的温度、湿度、二氧化碳浓度等参数超出预设的正常范围，系统将立即自动发出告警信息。当实验室环境中的温度、湿度、压差等出现异常时，SCADA 系统也会及时预警，提醒相关人员进行处理。这种智能预警机制的建立，极大地减轻了 CDMO 细胞智造车间实验室人员的设备、环境的监控、维护的人工数量和工作量。实验室人员无需再将大量时间花费在人工巡检上，可以全身心地投入到细胞制备等核心工作中，工作效率得到了显著提升。

以超低温冰箱为例，它需要维持在极低的温度环境以保存细胞样本。工程中心在 SCADA 系统中为超低温冰箱的温度设置了严格的阈值范围。之前超低温冰箱的温度出现轻微的上升趋势，人工巡检时很难察觉到异常程度，但现在SCADA 系统能敏锐捕捉到了这一变化，并立即发出预警。接到预警后，实验室人员及时对冰箱进行检查和维护，就能避免温度进一步升高可能对细胞样本造成的损害。

图片说明：实验室人员通过手机收到所管辖区域设备异常预警。（受访单位供图）

值得一提的是，工程中心还实现了PCR 仪、流式细胞仪等检测仪器的检测结果自动读取至 LIMS（实验室信息管理系统）。这一举措省去了人工记录和录入检测结果的环节，不仅减少了人为错误，提高了数据的准确性和可靠性，还加快了数据流转速度，使实验结果能够更快地应用于后续研究和生产中，进一步提升了整体工作效率。

降本增效推动产业高质量发展

今年4月，工业和信息化部组织编制了《智能制造典型场景参考指引（2025年版）》，提出通过新一代信息技术与制造技术深度融合，部署智能制造装备、工业软件和智能系统，以数字化、网络化、智能化方式进行业务重构，形成标准化、可推广的智能制造典型场景。

此次工程中心在CDMO细胞智造车间完成设备自动化监控技术的迭代升级，正是在细胞产业打造智能制造典型场景的积极探索。伴随数字化、自动化、智能化技术和设备的应用，为工程中心带来了显著的变化。