摘要：本文采用考察調研及文獻分析法，在歸納總結已有的藥品生產(chǎn)管理方式和藥品智能制造建設方式的基礎上，探討智能制造在集團化藥品生產(chǎn)管理中的實(shí)際應用，希望為醫藥企業(yè)處于中國制造2025階段的藥品生產(chǎn)制造體系提供理論支持，優(yōu)化藥品生產(chǎn)制造的流程與供應時(shí)間，實(shí)現藥品生產(chǎn)效率效益的最大化。

關(guān)鍵詞：智能制造；藥品生產(chǎn)；管理方式；信息共享

Abstract: This paper based on the investigation and literature analysis, the existing methods of drug production management and construction of drug intelligent manufacturing were summarized, and the practical application of Intelligent Manufacturing in group drug production management was discussed. to provide theoretical support for pharmaceutical enterprises in the pharmaceutical production and supply system in the phase of "made in China 2025", to optimize the process and supply time of pharmaceutical production and manufacture, and to maximize the efficiency and benefit of pharmaceutical production.

Key words: Intelligent manufacturing; Drug production; Management; Information sharing

1　相關(guān)概念與意義

1.1　智能制造

智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節，具有自感知、自學(xué)習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產(chǎn)方式。

智能制造，能夠有效縮短產(chǎn)品研制周期、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低運營(yíng)成本和資源能源消耗，并促進(jìn)基于互聯(lián)網(wǎng)的眾創(chuàng )、眾包、眾籌等新業(yè)態(tài)、新 模式的孕育發(fā)展。

智能制造具有以智能工廠(chǎng)為載體，以關(guān)鍵制造環(huán)節智能化為核心，以端到端數據流為基礎、以網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)為支撐等特征，這實(shí)際上指出了智能制造的核心技術(shù)、管理要求、主要功能和經(jīng)濟目標，體現了智能制造對于我國工業(yè)轉型升級和國民經(jīng)濟持續發(fā)展的重要作用。

1.2　藥品生產(chǎn)

藥品生產(chǎn)是指將原材料經(jīng)物理變化或化學(xué)變化后成為醫藥產(chǎn)品的過(guò)程。藥品生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)對生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理和對人的行為控制要求非常高的生產(chǎn)過(guò)程，同時(shí)又是一個(gè)具有非常典型的“批過(guò)程”特性和柔性化管理要求的批生產(chǎn)過(guò)程。本文所指藥品生產(chǎn)包含了計劃、物料供應、制造、檢驗、物流等。如果自動(dòng)化能夠使藥品的整個(gè)批生產(chǎn)的全過(guò)程嚴格地、自動(dòng)地按照既定的最優(yōu)化工藝條件和質(zhì)量管理規范進(jìn)行，同時(shí)又能根據需求的變化，自動(dòng)地按照“批”的結構方便和柔性化地組織和管理,那么這種全過(guò)程的“批控制”模式就是我們所希望的最佳的合理控制模式。（根據《中華人民共和國藥品管理法》第一百零二條關(guān)于藥品的定義：藥品是指用于預防、治療、診斷人的疾病，有目的地調節人的生理機能并規定有適應癥或者功能主治、用法和用量的物質(zhì)，包括中藥材、中藥飲片、中成藥、化學(xué)原料藥及其制劑、抗生素、生化藥品、放射性藥品、血清、疫苗、血液制品和診斷藥品等。）

2　我國藥品生產(chǎn)的現狀

制藥企業(yè)在我國是一個(gè)傳統的產(chǎn)業(yè)。由于行業(yè)的特殊性，相對于其他行業(yè)來(lái)說(shuō)，長(cháng)期以來(lái)總體上存在著(zhù)“一小”（企業(yè)規模?。?、“二多”（企業(yè)數量多、產(chǎn)品數量多）和“三低”（產(chǎn)品技術(shù)水平低、新藥研發(fā)力量低、管理水平低）的現象，這就使制藥行業(yè)在生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和管理等方面的自動(dòng)化與信息化水平都處在相對比較落后的狀態(tài)。

雖然目前也有一些企業(yè)在設備供應商或軟件供應商的合作下，開(kāi)始對部分設備單元的通訊和數據采集以及部分批過(guò)程的控制進(jìn)行探索，但因為是局部的，并沒(méi)有和整個(gè)生產(chǎn)的信息化管理密切結合。也有一些企業(yè)采用進(jìn)口的軟件平臺如日立或IBM，在探索建立制藥生產(chǎn)的MES系統，但受到現有制藥設備技術(shù)上的限制，實(shí)際上也只實(shí)現了一些數據采集、條碼或RFID對物料的管控與追蹤、電子記錄和車(chē)間級的生產(chǎn)管理，并未能真正實(shí)現藥品生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化批控制和真正意義上的制造執行系統（MES）。同時(shí)，也有一些大型企業(yè)在信息化基礎建設和應用方面做了大量的工作，做了一些摸索或實(shí)踐，建立了一些管理系統或平臺如：企業(yè)資源管理系統（ERP）、財務(wù)及成本管理系統（FCM）、實(shí)驗室管理系統（LMS）、供應鏈管理系統（SCM）、設備管理系統（TPM）、倉庫管理系統（WMS）、客戶(hù)關(guān)系管理（CRM）和辦公自動(dòng)化（OA）。但這些信息化與自動(dòng)化大部分是相互分離的，并沒(méi)有真正融合到藥品設計、藥品生產(chǎn)的控制和管理等過(guò)程中。

我國制造業(yè)現狀可總結為“2.0普及，3.0補課，4.0示范”。其中工業(yè)2.0的含義為實(shí)現“電氣化與自動(dòng)化”生產(chǎn)，目前我國許多制藥企業(yè)都處于此階段；工業(yè)3.0的含義為實(shí)現“信息化”生產(chǎn)，廣泛應用電子與信息技術(shù)，制造過(guò)程的自動(dòng)化控制程度大幅提高，初步實(shí)現企業(yè)內部的橫向集成與縱向集成，有少部分制藥企業(yè)處于此階段；工業(yè)4.0的含義為實(shí)現“智能化”生產(chǎn)，利用新一代信息技術(shù)將工廠(chǎng)中所有信息基礎設施（包括智能制造裝備、操作人員、物料、半成品和成品）進(jìn)行高度互聯(lián)互通，借助計算機軟件工具實(shí)現產(chǎn)品數字仿真設計及快速實(shí)體化“虛擬”實(shí)現，借助生產(chǎn)管理軟件實(shí)現產(chǎn)品全生命周期和全制造流程數字化管理，利用互聯(lián)網(wǎng)、云計算及大數據實(shí)現價(jià)值鏈企業(yè)協(xié)同生產(chǎn)、產(chǎn)品遠程維護智能服務(wù)等，形成高度靈活、大規模個(gè)性化產(chǎn)品與服務(wù)的新生產(chǎn)模式。

總而言之，制藥企業(yè)的藥品生產(chǎn)“信息化與工業(yè)化的深度融合”和全生產(chǎn)鏈實(shí)現“智能化”的道路漫長(cháng)而艱巨。

3　智能制造在集團化制藥企業(yè)中的應用

智能制造本質(zhì)是基于“信息物理系統”實(shí)現“智能工廠(chǎng)”，核心是動(dòng)態(tài)配置的生產(chǎn)方式，關(guān)鍵是信息技術(shù)應用，愿景是解決企業(yè)資源利用效率的效益最優(yōu)化問(wèn)題。

集團化企業(yè)的智能制造建設：一個(gè)平臺、兩級部署、三層管理。

一個(gè)平臺：在集團公司總部，建立統一的智能制造系統平臺，包括：構架、語(yǔ)言、通訊、軟件技術(shù)、集成及云等。

兩級部署：集團公司總部部署ERP、結構和商業(yè)分析（工廠(chǎng)智能是商業(yè)分析的一部分），工廠(chǎng)部署生產(chǎn)執行管理。工廠(chǎng)生產(chǎn)執行管理中可以引用集團公司總部商業(yè)分析中工廠(chǎng)智能的功能點(diǎn)集成在一個(gè)系統中?？偛坎渴鸪杀竟芾?、生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)運營(yíng)支持；工廠(chǎng)部署生產(chǎn)過(guò)程監視、車(chē)間排產(chǎn)調度、車(chē)間作業(yè)管理、物料管理、過(guò)程質(zhì)量質(zhì)檢管理、能源管理、設備運行管理、健康安全環(huán)保管理、物流執行管理等功能，并進(jìn)行集成，統一采集到實(shí)時(shí)數據庫。

三層管理：是指戰略管理層、業(yè)務(wù)運營(yíng)層和生產(chǎn)執行層。其中集團公司戰略管理部主要是戰略管理層和部分業(yè)務(wù)運營(yíng)層，生產(chǎn)運營(yíng)中心主要是部分戰略管理層、業(yè)務(wù)運營(yíng)層和部分生產(chǎn)執行層，各生產(chǎn)單元主要是部分業(yè)務(wù)運營(yíng)層和生產(chǎn)執行層。而基礎是需要建立批控制，所謂的“批控制”就是這種既滿(mǎn)足“批過(guò)程”特性要求,又能把控制、協(xié)調、柔性化組織與管理緊密結合起來(lái)的標準自動(dòng)控制模式。目前國內外對這種典型的“批控制”模式都已先后頒布了有關(guān)國際標準和國家標準，并已有成套批控制系統和成熟批控制軟件平臺產(chǎn)品可供選用。批控制的三個(gè)特點(diǎn)：一是模塊化和的層次化的控制模式；二是控制、協(xié)調和管理為一體的控制模式；三是通過(guò)處方組織的控制模式。

圖1 集團化企業(yè)的智能制造建設架構

智能制造價(jià)值流程示意圖如圖2所示：

圖2 智能制造價(jià)值流程示意圖

4　醫藥領(lǐng)域智能制造面臨的問(wèn)題與建議

4.1　問(wèn)題

當前我國制藥行業(yè)智能化工廠(chǎng)的大部分探索工作實(shí)際上只局限在物理層、信息層，真正合理與完整的形態(tài)和模式并沒(méi)有形成。因此，智能制造在醫藥領(lǐng)域應用過(guò)程中須在三個(gè)方面加以重視。

（1）藥品生產(chǎn)規范需要與智能設備合規性高度符合。為規范藥品研發(fā)、生產(chǎn)及銷(xiāo)售等全過(guò)程，立足于我國現階段國情，制定了《中華人民共和國藥品管理法》、藥物非臨床研究質(zhì)量管理規范（GLP）、藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規范（GMP）及藥品經(jīng)營(yíng)質(zhì)量管理規范（GSP）等一系列法律法規，對藥品研發(fā)、生產(chǎn)、流通和使用等各個(gè)環(huán)節進(jìn)行了規范和約束，保證了藥品安全。而隨著(zhù)智能制造的深入推進(jìn)，其轉變了傳統的藥品生產(chǎn)管理理念和藥品生產(chǎn)模式，引入了各類(lèi)智能化設備及信息傳輸系統，這就使得藥品相關(guān)的管理規范應適應生產(chǎn)實(shí)際并進(jìn)行相應調整，以促進(jìn)行業(yè)發(fā)展，即智能設備應用在設計之初就應保證其合規性。同時(shí)，由于醫藥制造對不合格產(chǎn)品的零容忍及對產(chǎn)品均一性的高要求，使得設備及系統的驗證同樣至關(guān)重要，這也是制藥行業(yè)未來(lái)將要面臨的一個(gè)問(wèn)題。

（2）定制化生產(chǎn)要突破審批瓶頸。智能制造是以客戶(hù)需求為中心，并根據需求的變化靈活調整產(chǎn)品設計方案，快速提供客戶(hù)所需個(gè)性化產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程。如個(gè)性化制造、精準醫療可以通過(guò)3D打印這一混合制造技術(shù)，根據不同患者的需求定制不同結構性能的醫療產(chǎn)品，甚至根據不同患者對藥物的吸收情況，制造符合其吸收特性的制劑。從生產(chǎn)制造角度看，個(gè)性化要求生產(chǎn)線(xiàn)具有高度柔性，通過(guò)各個(gè)生產(chǎn)功能模塊的組合與協(xié)同，實(shí)現產(chǎn)品的定制化生產(chǎn)。但是，藥品的特殊性則決定其從研發(fā)到上市均要經(jīng)過(guò)嚴格的審批流程，這將成為其發(fā)展的瓶頸。

（3）行業(yè)標準和人才的缺失成為制約因素。目前，涉及大數據、智能機器人、高端儀表、傳感器及智能服務(wù)的設備規范或行業(yè)標準尚不健全和統一，導致難以實(shí)現智能工廠(chǎng)網(wǎng)路的互聯(lián)互通，使得信息無(wú)法在不同層次、不同設備之間進(jìn)行傳輸和解析。此外，醫藥行業(yè)智能制造的發(fā)展亟需藥學(xué)、機械和信息等專(zhuān)業(yè)跨界融合的復合型技術(shù)人才?？梢哉f(shuō)，這類(lèi)人才的短缺已成為制約醫藥領(lǐng)域智能制造發(fā)展的突出問(wèn)題。

4.2　對策建議

我國制藥工業(yè)基礎相對薄弱，推動(dòng)其智能化轉型，須認清行業(yè)現狀，著(zhù)眼長(cháng)遠，穩步發(fā)展。

（1）加強產(chǎn)學(xué)研用合作，增強醫藥產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng )新能力。立足行業(yè)現狀，針對技術(shù)特點(diǎn)，創(chuàng )新產(chǎn)學(xué)研用合作模式，以促進(jìn)技術(shù)成果的協(xié)同創(chuàng )新，快速實(shí)現創(chuàng )新科技成果的轉化應用，為制藥工業(yè)的智能化注入新的動(dòng)力。

（2）重視人才的培養和引進(jìn)，加強國際合作。支持智能制造相關(guān)學(xué)科設立，加強智能制造人才培養體系建設和人才引進(jìn)機制。擴大對外開(kāi)放，廣泛開(kāi)展國際交流與合作，深化已經(jīng)形成的中外合作，推動(dòng)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)國際化布局，借鑒其他行業(yè)經(jīng)驗，加強關(guān)鍵共性技術(shù)創(chuàng )新，提高企業(yè)國際競爭力。

（3）建立智能制造生態(tài)體系。成功的建立智能制造生態(tài)體系將有助于相關(guān)領(lǐng)域的交流與融合，推動(dòng)智能化發(fā)展。其包括藥品生產(chǎn)企業(yè)、設備制造企業(yè)、信息化服務(wù)企業(yè)、軟件服務(wù)企業(yè)和產(chǎn)品銷(xiāo)售企業(yè)等一系列與產(chǎn)品制造全流程相關(guān)的單元，是圍繞智能制造不同領(lǐng)域的開(kāi)放性平臺。

（4）建設智能制造標準體系。這是一項長(cháng)期而緊迫的任務(wù)，需要在《中國制造2025》的指導下，充分發(fā)揮制藥企業(yè)、高校、研究院所、政府等各自的優(yōu)勢，研究模型互認、信息安全與功能安全、網(wǎng)絡(luò )通信與邊緣計算、預測性維護、應用案例等，完成智能制造能力模型、在線(xiàn)檢測、傳感和制造系統接口等信息交流和合作，并加強在標準化工作中的合作，共同推進(jìn)多個(gè)領(lǐng)域的標準化工作。

5　集團制藥企業(yè)智能制造展望

對集團制藥企業(yè)而言，在實(shí)現藥品生產(chǎn)的自動(dòng)化批控制模式和全過(guò)程實(shí)時(shí)在線(xiàn)控制的基礎上，建立綜合管理的智能制造系統平臺，是實(shí)現集團制藥企業(yè)智能制造的有效途徑。建立集團制藥企業(yè)總部智能制造系統平臺，是集團內部將各個(gè)生產(chǎn)單元（工廠(chǎng)）集管控、優(yōu)化、調度、執行和經(jīng)營(yíng)于一體的新模式。智能制造是以整個(gè)藥品工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程為對象（包括產(chǎn)品設計與研發(fā)、物料、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)過(guò)程控制與管理、質(zhì)量管理、供應鏈管理、財務(wù)管理等），核心是動(dòng)態(tài)配置的生產(chǎn)方式；而要實(shí)現智能制造，關(guān)鍵是信息技術(shù)的應用，將自動(dòng)化技術(shù)、生產(chǎn)工藝技術(shù)、生產(chǎn)管理技術(shù)、質(zhì)量控制技術(shù)和設備運行管理技術(shù)等通過(guò)信息技術(shù)相集成，以各種網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)為基礎，通過(guò)建立批控制模型，形成實(shí)時(shí)數據庫，實(shí)現集團制藥企業(yè)的智能制造系統管理平臺。

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作者簡(jiǎn)介：

岳建強，畢業(yè)于武漢工程大學(xué)（原武漢化工學(xué)院）制藥工程專(zhuān)業(yè)，現任華潤三九醫藥股份有限公司生產(chǎn)運營(yíng)中心高級工程師。長(cháng)期從事藥品生產(chǎn)、技改擴建等工作，對制藥企業(yè)的建設與運營(yíng)特別是集團化制藥企業(yè)的產(chǎn)能規劃與運營(yíng)管理有一定的實(shí)踐經(jīng)驗，多次參加制藥企業(yè)踐行《中國制造2025》建設智能制造系統平臺的研討與研究。

摘自《自動(dòng)化博覽》2019年11月刊