拯救 HMI×楚天科技 · Truking 先读懂冻干机，再动手设计界面

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先说楚天科技这家公司

楚天科技股份有限公司创立于 2000 年，总部在湖南长沙，2014 年登陆深交所创业板，股票代码 300358。它做的是制药装备——药厂里那些把液体灌进瓶子、把粉末压成片子、把水做到注射级、把整条无菌产线连起来的机器。

这个行业二十年前基本被欧洲品牌占着。楚天是把「进口替代」这四个字，一台设备一台设备做出来的那家公司；到 2022 年，它的医药装备主营业务收入已经是中国第一。

• 八大产品方向生物工程、中药工程、无菌制剂、固体制剂、检测与二次包装、制药用水、EPCMV 服务、智能制造
• 走出去集团产品与服务累计覆盖 180 多个国家和地区，客户超过 2600 家
• 并购 ROMACO2017 年 4 月以约 1.5 亿欧元并购德国 ROMACO 集团 75.1% 股权，2020 年完成全额收购——固体制剂与后包装装备的整体解决方案龙头
• 专利累计提出 6600 项中国专利申请，授权 5538 项；另有 72 项 PCT 国际专利申请

还有一件事值得单独说：楚天科技本身就是国家级工业设计中心——2023 年工信部第六批认定，在武汉的中国国际工业设计博览会上授的牌。这在装备制造业里是少数派，大部分同行还把设计理解成外观件和铭牌。而楚天很早就明白，一台制药装备卖的不只是不锈钢和阀门，还有它被使用的方式。它的无菌制剂自动化生产线，也是工信部认定的制造业单项冠军产品。

一家在意「怎么被使用」的装备企业，和一家只做人机交互的设计公司，本来就该坐到一起。

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为什么是冻干机

在楚天的产品谱系里，冻干机（真空冷冻干燥机）是最不好惹的那一类。

生物制品、疫苗、抗生素粉针里的很多分子怕热，一加温就失活，没法靠蒸发脱水。冻干的办法是绕过液态：先把药液冻成固体，再抽真空、给板层缓慢供热，让冰不经过液态直接升华成水汽，被冷阱一路捕获走。留下的，是一块结构疏松、能常温长期保存、加水就复溶的「饼」。

一炉药的三个阶段

• 预冻把药液降到共晶点以下冻实。冰晶长成什么样，直接决定后面干得快不快、饼型漂不漂亮
• 一次干燥 · 升华抽真空，板层缓慢供热，让冰直接变成水汽。这一段最长，也最急不得——热给快了，饼就塌了
• 二次干燥 · 解吸升温赶走结合水，把残余水分压进规格以内，然后在腔体里直接压塞，不让制品见空气

整个循环动辄二十几到七十几个小时。板层温度、制品温度、腔体真空度、冷阱温度这几条曲线，全程要有人看，也全程要被记录——在 GMP 的世界里，没有记录就等于没有发生。

所以冻干机的那块屏同时是三样东西：一个操作台、一台工艺曲线的显微镜、一份具有法律效力的批记录的入口。它还要面对四类完全不同的人：操作工要知道「现在该做什么」，工艺员要知道「这一炉跟上一炉差在哪」，维修要知道「哪个阀没到位」，QA 要知道「谁在什么时候改了什么」。

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我们从工艺那一端开始

项目的第一步不是画界面，是把冻干这件事重新学一遍。

这也是我们和很多 HMI 供应商最不一样的地方：不是拿到 IO 表就开始排画面。设备工艺调研先做完，界面才有资格开始画。

• 跟着工艺走一遍从进料装载、抽真空、板层控温、压塞，到出料、CIP／SIP，把每一个动作、每一个连锁条件、每一个不可逆的节点都记下来
• 搞清楚谁在什么时候看什么操作工、工艺员、设备维修、QA，四类角色对同一台设备的问题完全不同；一块屏要同时回答，就得先把问题分开
• 把配方拆开冻干配方本质是一张时间—温度—真空的表。界面要让人看得懂它，也要让人不敢随手改它——权限、复核、留痕，一个都不能少
• 从报警清单里找真问题哪些必须停机，哪些只是提醒，哪些其实是同一个原因换了四种说法。报警不梳理，界面做得再漂亮也吵

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整体设计：一台设备的完整交互

调研之后是整体设计。不是几张效果图，是一台设备从开机到出料、从正常到异常的全部界面。

• 设备端 HMI运行主画面、工艺曲线、配方管理、报警与事件、手动调试、CIP／SIP、权限与登录
• 上位机监控多台冻干机的批次总览、历史曲线回放、趋势对比、报表与审计追踪
• 一套界面语言一套配色、一套图标、一套控件、一套状态语义。换一台机型，操作员不用重新学
• 报警的写法每一条报警都要回答三句话：哪里不对、为什么、现在先做什么。这一条我们在每个项目上都坚持

冻干机界面最要紧的其实是一件小事：让人一眼知道「现在在哪一步、离结束还有多久」。这台设备运行的时间太长了，长到操作员会离开、会换班、会忘记上一次看到的是什么。屏幕必须替他们记住。

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zenon 与西门子 WinCC：一套设计，两套工程

冻干机的软件栈不是随手选的。

zenon 在制药行业是熟面孔：按 GAMP 5 属于第 4 类可配置软件，用户权限、审计追踪、电子签名、历史库这些东西开箱自带，做 FDA 21 CFR Part 11 与 EU GMP Annex 11 的合规项目，能省掉一大截自研。西门子 WinCC 则是国内制药现场最普及的一套：工程师熟、备件好找、和 S7 的生态一脉相承。

两套我们都做。同一份界面设计规范，在 zenon 上是一套工程模板，在 WinCC 上是另一套；底下的组态方式完全不同，但操作员看到的东西必须一模一样——同样的配色、同样的控件、同样的报警措辞。设计规范能不能落进工程里，是这类项目真正的分水岭；这也是我们坚持自己写程序、不只交图的原因。

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接下来

设备工艺调研已经完成，界面体系与程序开发正在推进。之后会按机型逐步铺开，让楚天冻干产品线有一套统一的界面标准。

对我们来说这是一次难得的机会：客户是行业头部，设备是工艺最复杂的那一类，而合作的起点是工艺调研而不是 IO 表。这三件事凑在一起，才有可能做出一块真正对得起这台机器的屏。