MedImmune是制药和生物制药制造商阿斯利康(AstraZeneca)的生物制剂和生物技术研发(R&D)部门。MedImmune是当今市场上许多流行药品的幕后推手，包括Synagis^®FluMist是一种预防婴儿严重呼吸道感染的药物^®Imfinzi是一种鼻喷型流感疫苗^®一种癌症免疫疗法，以及单克隆抗体Fasenra^®和Siliq^™．

MedImmune和阿斯利康对强有力的能源管理并不陌生。2014年，他们位于马里兰州盖瑟斯堡的校区获得了能源绩效银优奖^®(SEP)是基于ISO50001全球能源管理体系标准的工业设施认证。SEP认证由美国节能制造委员会开发，由美国能源部(DOE)授予那些展示了数据驱动的、透明的能源管理方法并在开发支持系统方面表现出色的工业设施。

根据美国能源部的说法，盖瑟斯堡工厂每年在“低成本到零成本运营改进”方面节省了24.7万美元，而该公司仅投资了13.9万美元，7个月后就收回了这些资金。SEP认证项目包括拆除两台不需要的锅炉，以及建造一座由美国绿色建筑委员会(USGBC)下属的能源与环境设计领导力(LEED)项目认证的建筑。

MedImmune的努力还为其赢得了全球安全、健康和环境(SHE)卓越奖，并通过蒙哥马利县绿色企业认证计划获得了当地绿色企业的认证。¹

但是，MedImmune和阿斯利康并没有就此止步。在对他们的设施进行了广泛的分析后，他们开始完成一个雄心勃勃的三管齐下的能源管理项目:设计、工程和安装热电联产(CHP)系统。这一热电联产系统的安装将有助于公司在以下三个改进领域取得重大进展:

1.降低设施运营成本

制药生产的能源密集度远低于其他类型的制造业。以水泥加工和炼钢为例，这些巨大的熔炉24小时不停地燃烧，当然需要更多的热能，因此，与配备反应器、消化器和灭菌器的制药实验室相比，它们的能源成本要高得多。

无论如何，根据美国能源部的最新研究，美国制药行业每年在能源上的花费总计约为10亿美元。²这些成本为行业内的组织，特别是像MedImmune这样的研发机构提供了一个机会，可以通过智能技术投资优化能源支出，并将节省的运营成本转移到科学探索的资金上。

2.减少企业碳足迹

与该领域的其他公司一样，阿斯利康一直在寻求在其业务范围内减少碳排放。在2015年发布的一份环境可持续发展报告中，该公司表示，在2010年至2015年间，其碳排放量减少了21%。^3.阿斯利康在其网站上表示，在过去两年里，该公司的碳足迹又减少了5%。⁴

整个行业仍有很多工作要做。阿斯利康(AstraZeneca)和MedImmune的领导人认为，现场热电联产将使他们能够在碳排放方面实现当前的环境可持续性目标，并且比其他替代燃料更快地实现这一目标，从而为他们提供了新的机会，为未来制定更加雄心勃勃的效率目标。

3.提高电力可靠性和对停电的弹性

全国各地的能源传输和分配基础设施大多建于20世纪中期，早已超过了其生命周期，这已不是什么秘密。极端天气现象的增多也对工业部门的资产可靠性构成重大威胁。

马里兰州的公用电网也不例外。根据2016年的一项估计，该州在过去一年经历了57次停电，影响了超过14.5万名居民。据报道，近一半的停电是由设备故障或人为错误引起的。⁵现场热电联产将有效地加强MedImmune应对这些威胁，允许其设施在停电时根据需要自行发电。

热电联产系统将如何帮助MedImmune实现这些目标

设计良好的热电联产装置可以在控制能源使用方面带来几个好处。

首先，热电联产系统拥有比典型的公用电网连接更高的效率。平均而言，能源沿公用电网传输会造成损失，因为能源从发电厂传输到电力负荷，有时会有很多英里远。这种方法的效率只有30%左右。

另一方面，热电联产系统以65%或更高的效率运行。除了由于热电联产系统接近其所服务的电力负荷而提高效率外，它还可以回收发电过程中产生的热量，并可将其用于邻近的建筑物。在热电联产系统上增加吸收式制冷机将从废热中提供可用的冷却，从而确保全年的热和电负荷。

热电联产系统还允许用户利用具有经济优势的火花传播。火花价差是一种度量标准，用来估计单位发电量的价格与生产相同单位电力所需的燃料成本之间的理论毛利率。在这种情况下，低天然气价格和高电费使热电联产装置成为MedImmune可行的长期财务投资。

最后，现场热电联产系统为用户提供了独立于电网运行的选择。当系统处于孤岛模式时，用户可以在不与公用事业直接连接的情况下发电和供热。对于任何依赖不间断正常运行时间的设施来说，抗停电的弹性都是有价值的，更不用说像MedImmune这样进行重要而昂贵的药物研究的组织了。

项目范围

在咨询了GenesisSolutions(一家企业管理集团)和Buch Construction的专家后，MedImmune决定安装一个2.5兆瓦的天然气往复内燃CHP系统。

该系统最初将连接到一个中压开关柜，该开关柜服务于Gaithersburg校区的One medimmunway的一部分，称为第6区。能源分析表明，第6区有最大的电力负荷和可用的开关设备容量，以连接一个新的热电联产机组。然而，在将热电联供系统连接到现有的校园能源基础设施之前，八个不同的公用电力服务进入相邻的校园建筑，需要与两个第6区的服务整合到一个校园范围的中压开关柜上，并配有两个新的冗余公用电力馈线。此外，还会增加一个平行开关装置，将两台现有的3兆瓦柴油发电机连接到拟议的热电联产机组上。这将允许MedImmune园区快速响应立即停机，并在长时间停机事件期间维持长期生成。

安装还需要将热电联产系统连接到MedImmune园区内不同的现有加热工厂。利益相关者瞄准了两个最佳领域，在这两个领域，连接将为项目提供运营效益，并保持成本效益。

第6区有三个每小时2.6万磅的蒸汽火管锅炉。设计团队还发现了最近安装的蒸汽交叉连接，有效地将多个蒸汽分配系统连接在一起。通过最近的系统升级，新的热电联产系统可以连接到6区锅炉厂，因为它位于拟议的热电联产站点附近，并且仍然可以为整个校园提供蒸汽负荷。从拟议的热电联产系统排出的废气将通过现有的管道网络供给一个新的热回收蒸汽发生器(HRSG)锅炉，以每平方英寸约100磅的速度产生蒸汽，用于空气处理机组、工艺设备和热水热交换器的预热盘管。

由于热电联产系统每小时产生约5,500,000 btu的200度热水，设计包括一个新的热水立管，穿过大楼，连接到现有的每分钟1,600加仑的第6区热水再热系统。在实验室环境中为管道和立管的协调安装寻找空间是一个重大的设计和施工挑战，承包商、工程师和业主通过有效的项目管理来评估解决方案。

虽然分析表明，热电联产所产生的大部分热量可用于加热建筑物，但设计中包括了未来500吨双效吸收式冷水机的规定，该冷水机使用蒸汽和热水来产生冷冻水，以最大限度地提高热电联产的全年效率。该组件计划补充现有的第6区冷却装置，包括两台1600吨水冷离心式冷水机组和一台800吨水冷离心式冷水机组。

由于邻近电力和热负荷，项目利益相关者最终同意，第6区的位置将是建造新热电联产系统的最佳位置。

预测结果

那么，这些努力最终会给MedImmune和阿斯利康带来多少实实在在的数字呢?

为了找到答案，专家们审查了拟议的设计图纸、概念系统设计和模拟能源输出，然后构建了一个财务模型来确定能源成本节约潜力。该模型包括能源消耗成本、维护成本、建设成本和资本参数。

部分分析包括在MedImmune的建筑自动化系统的帮助下创建一个定制的建筑能源模型，该模型跟踪历史电力消耗和热性能。专家们还分析了拟议的热电联产的替代方案，如燃气轮机、微型涡轮机和燃料电池，以及交替大小的热电联产资产。专家们最终得出结论，一旦所有校园负荷得到整合，提议的2.5兆瓦热电联产发动机是最佳选择。

如果该项目按计划进行，而拟议的设备按规格运行，MedImmune每年将减少约1440万千瓦时的电力消耗，每年可节省超过90万美元的能源成本和55万美元的运营成本。在考虑建设和维护成本后，热电联产系统项目的投资将在短短8年内收回成本。

但是，说实话。有多少工程师、项目经理和他们各自的团队说过，“如果一切按计划进行”，然后在他们的复杂项目超时、超出预算和超出范围的情况下才吃这些话?进入这个项目，很可能这很容易成为一个事业。

那么，MedImmune是如何防止该项目陷入其他大型资本项目过去陷入的所有陷阱的呢?

资本流程管理流程介绍

资本过程管理过程(CPMP)通过定义符合当前良好生产规范(cGMP)的新设备或修改设备的生命周期管理要求，通过八个阶段及其相关文件进行了详细介绍。参见图1。

CPMP不仅包括符合cgmp的设施，还包括在这些设施中用于生产临床试验材料、活性成分、原料药、商业药品和疫苗的相关设备和公用系统。

顾名思义，CPMP专注于为大型项目开发全面和兼容的框架，这些项目包含了先进的计算机系统和多个功能团队。

注意:项目团队还可以采用简化的替代CPMP，用于较小的、不太复杂的、低资本成本的项目。

CPMP的主要学科

为了帮助您一目了然地理解CPMP对复杂资本项目的价值，整个方法被提炼为三个关键部分:

1.团队成员之间的协作

在CPMP下，不存在过度通信。CPMP不可能存在于团队成员之间缺乏合作和协调的项目环境中。

这就是为什么CPMP在一开始就要求创建一个项目团队，以及指定成员所坚持的各自职责:

• 项目发起人-通过向决策者证明项目的合理性、编制预算和获得上述授权机构的批准来启动项目。在整个项目中，他们都是监督者。
• 项目负责人-代表项目发起人作为团队成员负责项目从论证阶段到初始生产阶段的执行。他们领导项目工程师/经理。
• 项目工程师/经理监督设计、施工和调试的日常工作。它们还可以根据需要支持验证和确认过程。

以下是团队成员的项目职能简述:

• 项目管理功能负责项目管理、计划和执行。
• 用户组/操作功能负责编制设计规范的输入，评估影响和进行操作培训。
• 工程功能包括根据运营团队成员制定的准确规范进行系统设计，对所述设计进行安全审查，并为调试、确认和验证功能准备文件。
• 构造函数负责资产的建造和安装，以及设备的准备工作，并在竣工图纸和成品之间进行确认。
• 调试功能确保安装的设备/公用事业系统符合要求，符合质量标准，并按设计运行。
• 技术/验证函数根据已建立的规范检查系统和系统性能。
• 环境、健康和安全职能对设施、设备和公用事业进行初步安全检查，并在项目开始前对项目设计进行审查。

至少，这些功能中的每一个在CPMP工作的项目开始时都必须在团队中有代表。根据项目的性质和项目团队成员之间的协议，额外的功能可能包括资讯系统、维修，监管事务而且采购．

2.法规遵从性和安全性

一旦发现不遵守政府或监管机构的规定，可能会阻碍一个接近完成的项目，或破坏一个已完成的项目。更重要的是，在项目实施过程中遭受的伤害也会造成同样的后果，也会使团队失去一名或多名有价值的成员。

特别是资本项目，因为其多层和可移动部件而面临风险，这就是为什么CPMP坚持对设备使用的最高标准。所有的资产，建造过程中使用的工具，必须是正确的设计，大小和能力。

CPMP还在涉及可能与药品和其他化学品接触的资产的cGMP资本项目的设计、实施和建设中推广最佳实践。设备表面不得与过程中的材料或组件发生反应、添加、吸收或以任何可识别的方式影响。

3.精确的文档

每个资本项目都有相应的文书工作。如果使用得当，文档可以充当一系列网关。强制性的表格系统可以阻止团队成员在没有必要的信息的情况下匆忙前进，或者迫使他们反思是否执行了适当的检查和平衡。

CPMP使用一些独特的文件和相关资源，这些文件和资源分布在所有项目涉众中，以确保问责制。它们是:

项目范围文件(PSD):项目总体核算。包括项目的官方描述，所有团队成员的指定及其实施的详细行程。管理层将审查和批准PSD中提出的项目。

文件审批矩阵(DAM):本质上，是文档赋值的索引。dam概述了哪些团队成员负责生成、审查、批准和存储每个特定的CPMP文档。

影响评估:给定项目中的每一个已建立的系统都需要一个划定的边界，以及确认这些边界没有被跨越的分析。IAs寻找对产品的直接、间接或没有影响。

用户需求说明(URS):对建造或购买的设备或系统的预期性能的评估。URS可能包括有关容量、建筑材料、操作特性、清洁要求等方面的数据。

概念设计:设计阶段，生成各种可供评估的备选方案。然后，项目团队选择将被带入设计基础阶段的概念。

设计依据:定义用户需求、设施、设备和支持系统的关键功能或关键参数，以及系统边界描述的批准文件。

增强设计评审:提出的设计的文件审查和验证。确定设计是否适合其预期目的，并符合操作和监管期望。

功能需求规范(FRS):描述设备/系统操作特性的文件，以及任何与cGMP相关的设计或构造细节。它被用作任何设计、工厂验收测试(fat)、现场验收测试(sat)、调试和验证活动的基础。

工程变更管理:确定提议的或实际的变更对cGMP设施、设备和公用事业影响的过程。在最终设计评审通过运行确认(OQ)报告批准后所做的更改必须服从ECM。

热电联产计划的结果

在MedImmune的CPMP结束时，它已经实现了所有设定的目标。热电联产使该组织能够更有效地使用自然燃气电力，通过利用火花传播降低能源相关费用，并通过创建紧急现场能源发电机防止正常运行时间损失，同时仍然连接到其区域公用事业。

除了MedImmune和阿斯利康在运营和效率方面取得的进步外，CPMP方法的实施本身就证明了项目管理规程所能提供的最佳效果。项目团队完成了CHP项目的所有组件的构建、安装和审查比原计划完工日期提前了5个月．目前，MedImmune公司正朝着该系统的正式修改版本迈进，以用于所有资本项目。

目前，MedImmune正在考虑第二个不相关的热电联产项目，由于第一个热电联产项目后启动的初步电力整合工作，这一令人兴奋的前景成为可能。这样的机会将进一步推进MedImmune的愿景，即建立一个不受停机影响、不受高能源成本阻碍的环境可持续性研发设施。

自第一个热电联产完成以来，MedImmune在工程和资产管理专家的协助下，已经为更多的热电联产技术提供了一个范围，包括智能自动排序控制，可以根据需要切换系统进入和退出孤岛模式，并在无需人工干预的情况下自动激活系统。

合作的努力

如果没有许多人的共同努力，这个项目是不可能的。

Chad Kellner，工商管理硕士，CMRP, MedImmune的现场运营、工程和预算总监，因其在整个项目范围内的洞察力和监督作用而受到认可。事实上，参与CPMP过程的MedImmune团队的每一位成员都应该得到认可，因为他们在CHP工厂的设计中机敏地输入了用户信息，并在整个极其复杂的工作中进行了合作。

没有一个资本项目是由一个人、承包商或组织完成的。这个项目的成功要归功于几位不可思议的领导者。特别感谢下列人士的支持和协助:

• MedImmune工程公司设施项目高级经理Mark Battaglia;
• Andy Hernandez，阿斯利康工程公司首席电气工程师;
• Buch Construction项目经理Jeff Williford和主管John Pearson;
• 菲尔·米勒，赫夫隆公司的领班;
• Chuck Barber，项目经理和Shawn Neylon，工头，来自JE Richard电气公司。
• 鲍勃·海斯，调试工程师，前调试公司MBP。

这些专业人士每天都带着微笑、友善的话语和对遇到的任何问题提出合理的建议来到工地。

参考文献

1. https://energy.gov/eere/amo/articles/earning-sep-silver-certification-leads-medimmune-significant-savings
2. https://www.energystar.gov/ia/business/industry/LBNL-57260.pdf
3. https://www.astrazeneca.com/content/dam/az/our-company/Sustainability/Environmental-Sustainability.pdf
4. https://www.astrazeneca.com/sustainability/environmental-protection.html
5. http://www.sustainablepowersystems.com/wp-content/uploads/2016/03/US_BlackoutTracker_2015_Final.pdf