基于“边+云”协同架构的中药片剂生产过程管理与设备健康预测应用研究
摘要：中药片剂生产正朝着数字化、智能化方向转型升级。传统生产模式存在过程监控粗放、数据孤岛、设备故障响应滞后等问题。本文研究并设计了一个基于“边+云”协同计算框架的智能化管理解决方案。该方案在边缘侧部署嵌入式系统，利用Python轻量级服务实现生产现场数据（如温度、湿度、压力、振动、图像）的实时采集、本地预处理、过程关键参数（CPP）的快速闭环控制与设备状态的实时预警。在云端构建基于Python的微服务应用，负责海量历史数据的聚合存储、深度分析与模型训练，实现生产过程质量指标（CQA）的预测、设备剩余使用寿命（RUL）的智能预测、全链条质量追溯以及多维可视化看板。通过“边云协同”，既保障了生产控制的实时性与可靠性，又发挥了大数据与人工智能的决策优化能力。本文详细阐述了系统架构设计、关键技术实现（包括OPC UA/MQTT通信、时序数据库、LSTM/随机森林算法应用）、核心功能模块开发以及一个针对“混合均匀度”与“压片机主电机”的模拟验证案例。实践表明，该“边+云”系统能有效提升中药片剂生产的质量一致性、设备综合效率（OEE）与信息化管理水平。
关键词：边云协同；中药片剂；过程管理；设备健康预测；Python；工业物联网；预测性维护
1. 引言
中药片剂作为现代中药的主要剂型，其生产质量直接影响临床疗效与用药安全。生产过程通常包括药材前处理、提取、浓缩、
