访北京翰林航宇科技发展股份公司董事长 鲁永胜
当下行业正处在新旧周期剧烈交替。药品集采持续压缩药企利润,装备市场进入存量竞争;人口老龄化持续拉动全球口服制剂需求,连续制造、智能化无人生产、全过程在线质量控制的技术浪潮,又开辟出新的增量赛道。口服固体制剂占据全球药品市场近 70% 的份额,硬胶囊充填机作为核心工艺装备,战略意义不言而喻。根据百谏方略(DIResearch)统计数据,2025 年全球胶囊充填机市场规模约2.4亿美元,预计2032年增长至3.43亿美元。在这一看似细分、却直接决定药品质量与生产成本的赛道,国内多数厂商仍集中在中低端通用机型,高端超大产能、微量精密充填、一体化在线检测长期由海外巨头把持,而翰林航宇是少数实现多前沿赛道同步突破、具备与国际一线品牌正面竞争能力的本土企业。
本文刊登于PROCESS《流程工业》2026年第8期,原文标题《从单机到整线:一家民营固体制剂装备企业的产业报国路》。本文作者崔芳菲。
本文被引格式 [1]崔芳菲.从单机到整线:一家民营固体制剂装备企业的产业报国路[J].流程工业,2026,(8):6-10.欢迎引用。
军转民十五年
航天基因构筑研发根基
20世纪80年代,国家推动军工技术向民用领域转化,支援国民经济建设。国家医药管理局来到航天二院二〇六所,抛出一批民用装备研发方向。“我们团队原本深耕导弹地面配套设备,最开始对制药装备十分陌生。但是片剂、胶囊属于口服给药,直接关联亿万民众用药安全,具备极高社会价值。”经过研判,研究所最终选定固体制剂装备赛道。依托航天和制药企业联合开发,国产胶囊充填机自主研制工作正式启动。
此后15年,鲁永胜扎根这条全新赛道,后来担任制药装备课题负责人,亲手参与国内首台胶囊充填机落地,1994 年被破格晋升高级工程师。航天体系15年淬炼,为他刻下难以磨灭的研发底色:极致缜密的工程思维、跨多学科协同攻关的系统观。雷达、电源、发射装置研发形成的系统整套工程方法论,日后完整移植到制药装备的研发体系之中。
1999年,国家推动军民品业务彻底分离,摆在鲁永胜面前两条道路。“制药装备服务人类健康,这件事拥有长久价值。”当年3月,他带领数名技术骨干走出研究所,创立翰林航宇。“翰林”二字寄托着一代知识分子创业者的清醒判断:改革开放早期创业者依靠胆识,九十年代前期依托资源红利;到世纪之交,行业竞争早已迭代,只有掌握硬核技术、具备专业底蕴的企业,才能穿越周期长久发展。他将企业使命凝练为一句朴素目标:为人类健康做出我们自己的贡献。
创业第二年,2000 年翰林航宇首次亮相行业展会,推出国内首台全封闭 2000/3500 型硬胶囊充填机,也是同期国产产能最高机型。在鲁永胜眼中,这款设备最大价值不止于技术突破,而是实实在在打破进口垄断、降低国内制药行业生产成本。在翰林航宇实现技术突破之前, 进口胶囊充填机售价数倍于国产设备,高昂装备成本最终传导至药品终端。“我们每成功交付一台自主装备,药厂生产成本就能下降,老百姓买到的药品就有降价空间。”
翰林航宇(天津)实业有限公司鸟瞰图
充填装备持续迭代
攻坚精度与产能高地
全球胶囊充填技术起源于20世纪50年代,经过数十年演化,形成两条成熟并行的技术路线。充填杆式依托计量盘定容多级压实,适合大规模连续量产,物料稳定场景优势突出;插管式依靠插管直接取粉,物料兼容性更强,能够适配微丸、片剂、膏体、液体等复合充填需求。行业内多数国产设备企业仅能完成单一技术路径, 翰林航宇是国内极少数同时完成两条路线完整机型布局、实现粉体/微丸/药液多形态复合充填自主量产的企业。
鲁永胜坦言,20世纪八九十年代,国内胶囊装备与德国一线厂商存在明显代差。行业迎来技术赶超的拐点出现在2000年之后。“欧美化药多为单次一粒,国内中药制剂常需多粒服用,庞大的用药体量,使得海外原生设备产能难以适配本土市场需求。”立足国内独特的用药场景,超大产能成为翰林航宇重点攻坚方向,也是企业对标海外巨头极具本土特色的核心长板。
继1999 年推出国内首台全封闭胶囊充填机,团队持续迭代产品, 攻克多物料充填技术,实现微丸、药片、膏体、药液、油液、软胶囊充填一体化充填,填补多项国内技术空白。依托持续研发沉淀与2005 年取得的大产量胶囊充填核心发明专利,企业打造出CFM-15000超大产能胶囊充填机,稳定量产速度12500粒 /min,产能为常规国产机型两倍,有效节省车间占地,斩获行业技术创新奖;旗下高速充填机、高速压片机双双获评北京市自主创新产品。通过八工位结构、粉体密闭输送等持续创新,不断提升国产胶囊装备技术水平。
在攻克大产能技术难题之后, 装药精度、漏粉控制等核心性能指标同样实现突破,达到与国际品牌同台竞技的水准。精度竞赛的终极战场,落在微量微粉充填领域。以干粉吸入剂为例,药物粉末直接作用于呼吸道肺部,单粒药粉充填量仅5~10mg ;极端工况下净装量低至0.5mg。此时空胶囊自身重量波动,甚至会超过药粉的填充重量,传统充填后单次称重模式完全失效,必须采用充填前、充填后逐粒两次称重,依靠重量差值构建闭环调节系统。这项高端微量充 填技术长期被单一德国企业垄断,也是国内高端吸入制剂产业的卡脖子装备。国内同行多数机型最小充填量仅能达到数十毫克,翰林航宇自研净称重系统,实现 0.5 mg 量级稳定灌装,装量RSD值控制低于2%,相关技术跻身国际前列。鲁永胜持续看好微量充填赛道前景:伴随空气污染、人口老龄化演进,未来呼吸系统疾病发病率或将持续上行,吸入类制剂需求持续扩容,对应的高端充填装备市场空间广阔。
与此同时,伴随抗肿瘤、靶向等高活性药物产业化需求爆发,高密闭安全生产成为行业核心刚需。针对高致敏、高毒性、细胞毒类原料药的生产痛点,翰林航宇已实现装备落地与技术量产。公司自研NJP-800AHC高密闭胶囊充填机,原生机型可稳定实现OEB4 密闭防护等级,同时搭配自研负压隔离系统、高密闭胶囊抛光机成套配置,整体生产线防护标准可进阶至OEB5高阶等级。这套“主机+一体化负压隔离”的成套解决方案,实现人机隔离、物料密闭运行,杜绝粉尘外泄与交叉污染,有效规避高活原料药生产的职业暴露风险,是近年翰林航宇在高端合规制药装备领域的重点突破成果。
AI+ 硬胶囊充填机和技术
布局整线集成
打造一站式装备服务能力
当单机指标实现与国际厂商并跑,行业竞争的基本单元,已经从单台设备转变为完整生产线。翰林航宇将自身定位为数字化口服固体制剂装备一站式服务商,业务版图覆盖粉料预处理、药品成型、在线检测、成品包装全工艺链条。鲁永胜介绍,整线总包模式最早兴起于 2000年前后欧美市场:大型跨国药企聚焦药物研发主业,倾向将产线工程整体交付单一供应商。国内大量装备企业只能提供单一单机,需要多方厂商联调,翰林航宇打造差异化竞争力的关键在于:全工序核心设备自研自产,建成完整自有技术闭环,客户无需协调多家设 备厂商对接联调,大幅降低项目管理成本与交付风险。
硬件物理集成之上,更深层壁垒是工艺协同能力。鲁永胜列举企业为国内头部药企落地的口服制剂无人化工厂项目:团队打通跨工序数据链路,把压片环节颗粒成型特性、粒径分布、受力参数、设备能耗、损耗数据,向前反馈至前端制粒工序,反向调整上游工艺参数。“单点技术突破很重要,但制药无人工厂更考验系统工程能力。航天时期练就的多专业融合思维,恰好契合这套研发逻辑。”
整线智能化离不开数字化底座支撑。翰林航宇搭建HanLin-SCADA 数据采集监控、HanLin-TPM设备运维管理、HanLin-MES 制造执行系统等九大数字化平台,搭建起完整智能体系。在装量管控上,系统联动空胶囊、充填完成胶囊双重逐粒称重,实时调控净装量;生产稳定性层面,高速视觉相机实时监测胶囊上料堵料故障,同一工位连续三次出现缺料异常,系统自动报警、停机、完成剔废统计。 整套智能充填单元按照“感知层—控制层—执行层—云平台”四层架构搭建,把孤立单机升级为具备自主调控能力的智能单元,形成药品质量实时控制闭环,推动企业转型国内少数具备固体制剂智能产线整体交付能力的系统集成商。
对于智能化落地节奏,鲁永胜始终保持克制理性。单机智能化现阶段已全面成熟;3~5年目标实现标准化整线智能化;真正意义上的无人化工厂,受工艺、监管、成本多重约束,至少还需要十年探索。
推进在线检测
重构药品质量管控体系
《中国药典》(2025 年版)通则0103对胶囊剂装量差异划定刚性红线。平均装量0.30g以下,装量差异限度±10% ;0.30g及以上限度±7.5%。长久以来,行业存在难以根治的质量痛点。胶囊外观依靠人工肉眼甄别,重量只能采用批次抽样检测。“一台装置15min 产能可达10万粒,仅仅抽取20粒样品,就推定整批产品全部合格,本身存在巨大质量风险。”鲁永胜一语点破行业短板。
2018 年,翰林航宇承接五项国家级课题,主攻固体制剂在线检测核心技术,课题落地后专门成立独立检测装备子公司。在他看来,逻辑十分清晰:想要实现自动化、无人化连续生产,100% 全过程在线检测是不可跨越的基础门槛。
一组跨国药企生产线实测数据极具说服力。同车间两条胶囊产线, 搭载翰林航宇充填及在线检重系统的产线,8h产出65万粒胶囊,精准检出20粒装量偏差超5%产品并自动剔除;隔壁欧洲品牌产线8h产出130万粒胶囊,超差产品高达两千余粒。“如果缺少100%全检能力,不合格品流入市场几乎无法避免。”
更大的技术突破在于装备集成创新。市面上绝大多数方案,胶囊外观视觉检测、重量检测分为两套独立设备,采购成本高、连线调试难度大。翰林航宇率先实现两大核心检测功能一体化集成整机落地,属于国内行业罕有的自主成套方案。同时针对传统间歇式充填杆机型无法在线动态调整装量的长期痛点,推出CFM-3500D机型,实现实时检重、自动剔废、单通道装量动态闭环调整。过去装量偏移必须停机人工调试、反复试产;如今系统持续自主修正参数,极大降低物料损耗、提升生产连续性。
市场反馈印证技术价值。一体化智能检测设备海内外订单持续增长,智能检测装备已经出口美国加州制药工厂。鲁永胜预判,在线检测赛道市场空间甚至超过传统生产线。随着ICH Q13 连续制造指南在全球落地,只要布局连续化产线,在线实时检测、实时放行(RTRT)设备属于刚性标配,市场增量长期持续释放。
全自动硬胶囊充填机智能生产单元
布局全球化市场
构筑海外长期信任
中国制药装备出海大致走过三段路径。早期单纯出口单机、比拼价格;中期交付成套产线、比拼项目交付能力;当下正式迈入第三阶段,输出整套工艺解决方案、质量体系,比拼全球客户信任。
多重外部力量打开新窗口期。 国内集采常态化压缩药企资本开支,倒逼装备企业开拓海外增量;“一带一路”沿线医药工业快速崛起,俄语区、中东、东南亚本土制药产能集中建设,催生大量装备需求。翰林航宇的全球化布局精准踩准时代机遇。2013 年收购西班牙SAR LaborTecnic,2018 年设立美国加州子公司,2020年组建专业化国际贸易公司,产品如今覆盖80余个国家。
近两年海外需求持续升温,但鲁永胜始终保持冷静判断。俄乌冲突推高欧洲能源成本,海外同类设备价格上浮 30%~40% ;即便涨价之前,欧洲原装设备售价已是国产装备5倍以上。很多人将中国装备出海优势简单归结为“价格差”,鲁永胜更愿意称之为“价值差”。“单纯依靠低价,客户只会采购第一台,不会形成持续复购。”能够留住全球客户的核心,是国产装备全方位硬实力提升。核心性能对标国际一线、交付周期大幅缩短、本地化响应持续优化。关键支撑是常年驻守海外的国际售后团队,服务响应以小时为单位,而非欧美厂商传统的周级响应模式。
谈及海外客户长期信任如何建立,鲁永胜总结六大支柱。数十年军工传承积累的高端装备制造底蕴;持续对标国际一线、稳定加码的研发投入;产线核心装备、关键零部件自主可控,供应链不受外部掣肘;上千家国内外头部药企装机案例形成信用背书;海外常态化驻场售后快速响应;同等性能下更优的全生命周期使用成本。六大板块环环相扣,最终构筑跨越国界的品牌信任。
正视行业洗牌
坚持产业链自主可控
谈及当下产业环境,鲁永胜并不回避行业“寒冬”现状。药品集采持续挤压制药企业利润,大量药企缩减固定资产投入,向上游传导,装备新增订单明显收缩。他对比行业景气周期感慨,2000年行业黄金期,一上午就能收到几十份招标邀约;如今单一省份全年采购单一主力机型的客户仅有寥寥数家。
行业洗牌已经拉开序幕。他拿出两组参照样本。家电行业发展成熟阶段,前十企业占据市场90%以上份额;意大利博洛尼亚曾经聚集120家全球知名制药包装装备企业,行业进入瓶颈期之后,存活下来头部企业不足20家。“中国制药装备行业很难跳出相同规律,市场资源持续向具备核心技术竞争力的头部集中,缺乏技术壁垒的中小企业,未来将走向兼并重组。”
需求侧同样蕴藏结构性机会。 全球老龄化驱动药品需求长期上行; 欧洲劳动力短缺加速智能化装备替代人工;存量生产线更新换代需求稳定释放。机遇与挑战并存之下,产业链基础短板依然客观存在。“通用原材料国内供应充足,但高端基础材料仍是我们的短板。同样是压片机冲头,海外优秀材质配合成熟热处理工艺,可以稳定生产上千万粒药片;国内优质产品寿命三四百万粒,普通产品仅一二百万粒就需要更换。”鲁永胜坦言,基础材料攻关无法依靠单一企业完成。多年来翰林航宇持续联合高校、同行推进产学研协同,目前正联合天津大学等机构开展模具特种材料攻关。对于政策层面,他期待国家持续加大制药装备智能化、连续制造前沿技术研发扶持力度。
锚定长远目标
建设三大全球中心
面向中长期,翰林航宇清晰设定发展目标。将口服固体制剂成套装备打造成为细分赛道单项冠军,对标赫尔曼・西蒙“隐形冠军”标准,力争在全球固体制剂成套装备市场跻身前列。一旦成套整线业务形成规模优势,企业发展将迈入全新台阶。
“十五五”期间,企业规划新建高端制药装备与精密模具自动化产线。京津两地形成清晰分工布局。北京承载研发职能,聚集视觉检测、精密光学、智能算法高端人才;生产制造基地扎根天津宝坻。最终目标,依托京津产业集群,建成面向全球的固体制剂装备研发中心、智能制造中心、全球服务中心。三大中心联动,打通从前沿技术攻关、规模化生产交付到全球客户技术服务的完整能力链条。
回望二十七载创业征途,压低进口装备价格、将国产设备远销全球八十多个国家、持续攻克微量充填与在线检测“卡脖子”技术,鲁永胜的每一次抉择,始终紧扣同一个命题:让中国高端制药装备,既守护国人用药安全,也为全球制药工业贡献中国力量。翰林航宇所缔造的,不仅是企业自身的发展传奇,更是中国制药装备产业从跟跑迈向领跑的时代缩影。
邵丽竹
何发
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作者:本网编辑
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