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2022
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華潤(rùn)三九(雅安):打造數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能制造中藥工廠
一、企業(yè)簡(jiǎn)介
華潤(rùn)三九醫(yī)藥股份有限公司(簡(jiǎn)稱“華潤(rùn)三九”)是大型國(guó)有控股醫(yī)藥上市公司,主要從事醫(yī)藥產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及相關(guān)健康服務(wù),位居中國(guó)中藥企業(yè)百?gòu)?qiáng)榜第三。上市以來(lái)多次獲評(píng)中國(guó)主板上市公司 “價(jià)值百?gòu)?qiáng)”、“金牛百?gòu)?qiáng)”企業(yè)。華潤(rùn)三九(雅安)藥業(yè)有限公司隸屬華潤(rùn)三九醫(yī)藥股份有限公司,前身是四川雅安制藥廠,始建于1958 年,曾入選四川省制藥行業(yè)百?gòu)?qiáng)榜。公司企業(yè)位于雅安市雨城區(qū),廠區(qū)占地300 畝,擁有員工近600 人。公司主要以生產(chǎn)高品質(zhì)的中藥注射劑為核心,大力推動(dòng)“固本升級(jí),創(chuàng)新轉(zhuǎn)型”發(fā)展策略,著力發(fā)展中藥精致飲片和中藥配方顆粒業(yè)務(wù),產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、安全可靠,擁有中藥注射劑品種13 個(gè),口服液體制劑7 個(gè),其它品種29 個(gè)。擁有專利58 項(xiàng),承擔(dān)國(guó)家級(jí)課題17 個(gè),省部級(jí)課題26 個(gè)。
公司先后獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)兩次,四川省科技進(jìn)步獎(jiǎng)四次,是國(guó)家重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)、四川省首批省技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)、四川名牌、四川百?gòu)?qiáng)企業(yè)。公司建成雅安首個(gè)國(guó)家級(jí)博士后科研工作站、四川省工程技術(shù)研究中心、四川省中藥注射劑工程技術(shù)研究中心、院士專家工作站等多個(gè)科研平臺(tái),通過(guò)國(guó)際互認(rèn)的CNAS 認(rèn)證,2017年獲得工信部智能制造2025工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)項(xiàng)目2000萬(wàn)資金支持,2021年順利通過(guò)項(xiàng)目驗(yàn)收,2020 年被評(píng)為華潤(rùn)三九智能制造標(biāo)桿企業(yè),不斷提升公司科技創(chuàng)新能力。
華潤(rùn)三九(雅安)藥業(yè)有限公司
二、企業(yè)在智能制造方面的現(xiàn)狀
公司圍繞中藥大品種參附注射液、參麥注射液、生脈注射液及配方顆粒產(chǎn)品等生產(chǎn)工藝流程,以GMP規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)、以生產(chǎn)質(zhì)量為核心,開展中藥生產(chǎn)工廠的智能化改造建設(shè)項(xiàng)目。項(xiàng)目涉及全廠各個(gè)部門與多套系統(tǒng),在生產(chǎn)車間實(shí)施自動(dòng)化系統(tǒng)(DCS)基礎(chǔ)上,開展了配方顆粒數(shù)字化提取生產(chǎn)系統(tǒng)、全產(chǎn)業(yè)鏈追溯平臺(tái)(TS)、實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)版(CDS)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)、生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、質(zhì)量管理信息化系統(tǒng)(QMS)、實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)(LIMS)、企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)(EAM)、能源管理系統(tǒng)(EMS)、倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)(WMS)、智能物流—自動(dòng)化包裝線的建設(shè),集成由總部統(tǒng)一部署的企業(yè)資源系統(tǒng)(ERP),并依托數(shù)據(jù)分析平臺(tái)建立基于9S中心的中藥生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)駕駛艙,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)相關(guān)信息的分析和可視化展示,為管理者提供提供基于大數(shù)據(jù)的決策支持,最終建立中藥智能制造工廠,實(shí)現(xiàn)工藝、生產(chǎn)、管理、檢測(cè)、倉(cāng)儲(chǔ)等環(huán)節(jié)的集成優(yōu)化。所建立的智能工廠從真正意義上實(shí)施基于GMP的全程信息化管理,逐步實(shí)現(xiàn)藥品復(fù)雜生產(chǎn)過(guò)程的智能化、信息化、數(shù)字化、動(dòng)態(tài)化生產(chǎn)。
中藥智能制造工廠圍繞計(jì)劃調(diào)度、生產(chǎn)作業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)配送、質(zhì)量管控、設(shè)備管理、能源管理等重點(diǎn)環(huán)節(jié),在精準(zhǔn)作業(yè)派工、資源動(dòng)態(tài)組織、先進(jìn)過(guò)程控制、智能倉(cāng)儲(chǔ)、物料實(shí)時(shí)跟蹤、質(zhì)量精準(zhǔn)追溯、資產(chǎn)全生命周期管理、能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景應(yīng)用了智能制造。以生產(chǎn)流程為核心,實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、料、法、環(huán)的信息化綜合管理,實(shí)現(xiàn)從設(shè)備層到管理層信息數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通、消除“信息孤島”,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流、信息流、管理流和能量流的多流合一。通過(guò)本項(xiàng)目的建設(shè),與項(xiàng)目建設(shè)前相比,實(shí)現(xiàn)車間數(shù)控化率90%以上、設(shè)備聯(lián)網(wǎng)率90%以上,提高生產(chǎn)效率24.5%、提高人效41%、降低萬(wàn)元產(chǎn)值能耗37.28%。
主要包括:
(1)精準(zhǔn)作業(yè)派工
依托制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES),建立“人員-工作組-工序”的三層管理模式,工作組又與設(shè)備、產(chǎn)品、房間等要素關(guān)聯(lián)在一起。當(dāng)生產(chǎn)計(jì)劃下達(dá)時(shí),MES 自動(dòng)創(chuàng)建生產(chǎn)工單,按照該工單所處任務(wù)節(jié)點(diǎn)匹配的工作組,將任務(wù)派發(fā)給對(duì)應(yīng)的工作組。在作業(yè)派工過(guò)程中,MES 會(huì)自動(dòng)判定當(dāng)前工作組的狀態(tài)及工作組人員狀態(tài),通過(guò)同步OA 系統(tǒng)中的人員基礎(chǔ)信息、考勤、資質(zhì)等數(shù)據(jù),由該工作組對(duì)應(yīng)人員進(jìn)行簽名鎖定,來(lái)實(shí)現(xiàn)精確的作業(yè)派工與責(zé)任追溯。該場(chǎng)景的建設(shè)實(shí)現(xiàn)基于人員考勤、技能、資質(zhì)、培訓(xùn)等因素的精準(zhǔn)派工,提高派工效率和人員勞動(dòng)生產(chǎn)率,并采用電子簽名實(shí)現(xiàn)人員操作執(zhí)行的復(fù)核,實(shí)現(xiàn)精確的作業(yè)派工與責(zé)任追溯。
(2)資源動(dòng)態(tài)組織
以MES 為核心與WMS、LIMS、ERP、SCADA等系統(tǒng)集成和協(xié)同,通過(guò)數(shù)據(jù)采集和交互,獲取人、機(jī)、料、法、環(huán)各項(xiàng)管理要素?cái)?shù)據(jù)。MES 通過(guò)詳細(xì)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析,提供各種生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)資源的實(shí)時(shí)狀態(tài),與任務(wù)分配緊密協(xié)調(diào),建立人力、設(shè)備、物料等制造資源的動(dòng)態(tài)配置體系,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求為各生產(chǎn)工序合理配置相應(yīng)的人員、設(shè)備、物料等資源,保證各操作按調(diào)度要求準(zhǔn)備和執(zhí)行,提高資源利用率,降低生產(chǎn)成本。該場(chǎng)景的建設(shè),建立了以MES 為核心的資源管理、制造執(zhí)行、生產(chǎn)監(jiān)控等系統(tǒng)交互集成的一體化管控體系,實(shí)現(xiàn)與生產(chǎn)相關(guān)資源的綜合管控和動(dòng)態(tài)優(yōu)化配置,提高了管理協(xié)調(diào)效率和生產(chǎn)效率。
(3)先進(jìn)過(guò)程控制
在參附注射液、參麥注射液、配方顆粒等產(chǎn)品的提取車間,建立了定制化的自動(dòng)化控制系統(tǒng)(DCS),實(shí)施范圍覆蓋提取、濃縮、熱處理、冷藏、過(guò)濾、公用系統(tǒng)等設(shè)備及工序的162臺(tái)(套)設(shè)備和707臺(tái)智能傳感器。在綜合制劑車間部署實(shí)施了中藥注射劑制劑自動(dòng)化生產(chǎn)線,引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的制劑、檢測(cè)和包裝設(shè)備,涵蓋配液、洗瓶、灌封、滅菌、燈檢、包裝等設(shè)備及工序。DCS和制劑自動(dòng)化生產(chǎn)線的建設(shè),實(shí)現(xiàn)提取、濃縮、熱處理、冷藏、制劑、包裝等多個(gè)生產(chǎn)工段的自動(dòng)化控制,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程工藝參數(shù)(溫度、流量、pH、濃度、真空度、密度等)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)、閉環(huán)調(diào)控。場(chǎng)景建設(shè)后,實(shí)現(xiàn)提取和制劑車間生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)自動(dòng)數(shù)采率95%以上,設(shè)備數(shù)控化率95%以上。與建設(shè)前相比,提取車間的生產(chǎn)效率提高25%,人均勞效提高了46%;制劑車間的生產(chǎn)效率提高28%,人均勞效提高了36%。
(4)智能倉(cāng)儲(chǔ)
建立了7個(gè)巷道的立體高架庫(kù),包含貨位14500個(gè),部署了7臺(tái)堆垛機(jī)。高架庫(kù)的前端與智能機(jī)器人包裝生產(chǎn)線相連,產(chǎn)品完成外包后,由碼垛機(jī)器人將打包的藥品包裝箱碼垛,經(jīng)堆垛機(jī)完成入庫(kù),倉(cāng)庫(kù)出入庫(kù)的進(jìn)出量為450個(gè)托盤/天。建立智能倉(cāng)儲(chǔ)裝備管理系統(tǒng)(WCS),實(shí)現(xiàn)了對(duì)出入庫(kù)設(shè)備、碼垛設(shè)備的綜合管理;建立了倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)(WMS),應(yīng)用條碼、激光掃碼識(shí)別、中心數(shù)據(jù)服務(wù)、視頻監(jiān)控、智能傳感等技術(shù),依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)物料自動(dòng)出入庫(kù)、自動(dòng)庫(kù)存盤點(diǎn)和倉(cāng)儲(chǔ)管理。
(5)物料實(shí)時(shí)跟蹤
圍繞產(chǎn)品的生產(chǎn)流程,采用條碼技術(shù)、識(shí)別傳感技術(shù)等技術(shù),依托制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)和倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)(WMS) 采集記錄原料、中間品和成品的物料流轉(zhuǎn)信息,并形成相關(guān)數(shù)據(jù)檔案,實(shí)現(xiàn)從原輔料、中間品、成品物料流轉(zhuǎn)的實(shí)時(shí)跟蹤,保障物料流傳相關(guān)數(shù)據(jù)的完整性、真實(shí)性和可追溯性,使生產(chǎn)過(guò)程更符合GMP 藥品規(guī)范生產(chǎn)的要求。該場(chǎng)景的建設(shè),實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)全過(guò)程的原輔料、中間品和成品物料流轉(zhuǎn)的全程跟蹤,有效避免物料混淆,降低因物料流轉(zhuǎn)管理導(dǎo)致的不良中間品,降低中間品不良品率5%以上,降低運(yùn)營(yíng)成本5%以上。
(6)質(zhì)量精準(zhǔn)追溯
整合種植、生產(chǎn)、流通等環(huán)節(jié)的離散數(shù)據(jù)資源,建立了中藥產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈追溯平臺(tái)(TS),覆蓋公司240 多種中藥飲片品種和4 種中藥注射劑,對(duì)公司中藥材產(chǎn)品及中成藥產(chǎn)品從中藥材選地(地理信息、環(huán)境監(jiān)測(cè))-土壤改良-育種(基原鑒定)-種植(追肥、病蟲害防治等)-移栽-采收-初加工-飲片加工-前處理-中藥提取-制劑-流通過(guò)程的全產(chǎn)業(yè)鏈信息進(jìn)行追溯。并將相關(guān)信息記錄到二維碼溯源平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù),可以掃描藥品二維碼查看藥品生產(chǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量相關(guān)信息數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)藥品的全程監(jiān)控、精確查詢和質(zhì)量追溯。該場(chǎng)景的建設(shè),通過(guò)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、集成和存儲(chǔ),保障數(shù)據(jù)完整性、真實(shí)性和可靠性,建立了企業(yè)產(chǎn)品的來(lái)源可追溯、去向可查證、責(zé)任可追究的質(zhì)量追溯體系,提高產(chǎn)品在整個(gè)供應(yīng)鏈中完全透明度。
(7)資產(chǎn)全生命周期管理
建設(shè)了資產(chǎn)全生命周期管理平臺(tái)(EAM),對(duì)全公司資產(chǎn)全生命周期管理從購(gòu)置、領(lǐng)用、轉(zhuǎn)移、盤點(diǎn)、維修、報(bào)廢等方面進(jìn)行全方位準(zhǔn)確監(jiān)管。創(chuàng)新使用云部署方式,引入移動(dòng)端APP,享受移動(dòng)報(bào)修、點(diǎn)巡檢、盤點(diǎn)等便利;系統(tǒng)支持可配置,增強(qiáng)系統(tǒng)靈活性;統(tǒng)一流程,暢通設(shè)備管理各流程;EAM 與ERP、SCADA、OA、短信平臺(tái)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接,財(cái)務(wù)核算、故障報(bào)修、故障響應(yīng)、備件申請(qǐng)、備件領(lǐng)用發(fā)放、工單處理的效率以及各部門協(xié)同協(xié)作大幅提升;建立資產(chǎn)共享模式,提升資產(chǎn)使用率。
(8)能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)
建立了能源管理系統(tǒng)(EMS),通過(guò)在重點(diǎn)能耗設(shè)備上安裝智能傳感器,實(shí)時(shí)采集能源信息并傳輸至EMS,將生產(chǎn)車間、關(guān)鍵設(shè)備、公用工程等水、電、氣能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、集中監(jiān)控和可視化展示。場(chǎng)景建設(shè)完成后,及時(shí)發(fā)現(xiàn)了鍋爐單耗異常,追蹤解決問(wèn)題,減少損失。并通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比及時(shí)關(guān)??照{(diào)系統(tǒng),調(diào)整空調(diào)運(yùn)行模式,降低能耗。通過(guò)能耗數(shù)據(jù)曲線,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備空載運(yùn)行時(shí)間,及時(shí)改善、降低能耗。減少能耗統(tǒng)計(jì)人員工作量,分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)備,過(guò)程變化清楚,減少運(yùn)行人員12 人。鍋爐、配電及其它公用系統(tǒng)人員綜合利用,監(jiān)控及時(shí),提高人效50%。
三、參評(píng)智能制造項(xiàng)目詳細(xì)情況介紹
1.項(xiàng)目背景介紹
中醫(yī)藥是中國(guó)各族人民在幾千年的生產(chǎn)生活實(shí)踐以及與疾病的斗爭(zhēng)中逐步形成并不斷豐富和發(fā)展起來(lái)的醫(yī)學(xué)科學(xué),蘊(yùn)含著中華民族深邃的哲學(xué)思想,作為我國(guó)獨(dú)特的衛(wèi)生資源、潛力巨大的經(jīng)濟(jì)資源、具有原創(chuàng)優(yōu)勢(shì)的科技資源、優(yōu)秀的文化資源和重要的生態(tài)資源,在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。隨著我國(guó)新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化深入發(fā)展,人口老齡化進(jìn)程加快,健康服務(wù)業(yè)蓬勃發(fā)展,人民群眾對(duì)中醫(yī)藥服務(wù)的需求越來(lái)越旺盛,迫切需要繼承、發(fā)展、利用好中醫(yī)藥,充分發(fā)揮中醫(yī)藥在深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革中的作用,造福人類健康。近年來(lái),國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)一系列政策,將中醫(yī)藥提升為國(guó)家戰(zhàn)略,《中醫(yī)藥發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃綱要(2016-2030年)》、《中醫(yī)藥“一帶一路”發(fā)展規(guī)劃(2016-2020 年)》、《關(guān)于促進(jìn)中醫(yī)藥傳承創(chuàng)新發(fā)展的意見》等文件明確指出,要把繼承和創(chuàng)新發(fā)展中醫(yī)藥作為戰(zhàn)略規(guī)劃中的重中之重。尤其在2020 年以來(lái),在這次抗擊威脅全國(guó)人民生命與健康的新冠肺炎疫情戰(zhàn)役中,中醫(yī)藥充分顯示了自身的療效與價(jià)值,獲得了全民的高度關(guān)注與信任,這無(wú)疑會(huì)給中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)巨大的影響,中醫(yī)藥國(guó)際化進(jìn)程面臨重大機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
業(yè)務(wù)痛點(diǎn)
生產(chǎn)管理方面:傳統(tǒng)中藥生產(chǎn)過(guò)程各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)是相對(duì)獨(dú)立的,信息溝通不暢,存在信息孤島,企業(yè)生產(chǎn)資源未得到有效利用。企業(yè)各部門間信息獲取,只能通過(guò)人員手工的信息填報(bào)、或是電話匯報(bào),這種方式即耗時(shí)又容易產(chǎn)生誤差。采用通過(guò)傳統(tǒng)的人工方式進(jìn)行資源組織與配置時(shí),往往因?yàn)樾畔⒌娜笔o(wú)法實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度,造成資源的浪費(fèi),甚至對(duì)產(chǎn)能及產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。因?yàn)樾畔⒌碾x散,導(dǎo)致信息極易產(chǎn)生不一致性,信息也無(wú)法有效率地進(jìn)行共享與傳遞。同時(shí)信息的不一致與信息獲取的問(wèn)題,引起了產(chǎn)線管理不順暢,作業(yè)派工缺乏數(shù)據(jù)支撐,工序調(diào)度困難。有的工序積壓大量在制品,有的工序無(wú)事可做,人員、設(shè)備出現(xiàn)閑置浪費(fèi),而工序越繁雜問(wèn)題就會(huì)越嚴(yán)重,依賴于人工統(tǒng)計(jì),低效率的線下協(xié)調(diào),使得整體的產(chǎn)能、質(zhì)量難以高效管控。中藥配方顆粒產(chǎn)品生產(chǎn)存在多品種、小批量等特點(diǎn),采用多品種共線的生產(chǎn)模式,所涉及的物料種類較多、生產(chǎn)工藝多種多樣、生產(chǎn)設(shè)備利用率高,傳統(tǒng)的人工安排生產(chǎn)模式和生產(chǎn)數(shù)據(jù)紙質(zhì)記錄已經(jīng)無(wú)法滿足生產(chǎn)需求。
物料管理方面:傳統(tǒng)中藥生產(chǎn)過(guò)程的物料信息記錄采用人工紙質(zhì)記錄的方式,每個(gè)環(huán)節(jié)、每個(gè)部門都有相應(yīng)記錄物料、生產(chǎn)狀態(tài)的紙質(zhì)記錄,導(dǎo)致紙質(zhì)記錄繁多且格式不統(tǒng)一,難以進(jìn)行管理,紙質(zhì)記錄易丟失易出錯(cuò),真實(shí)性難以得到保證,難以滿足國(guó)家法規(guī)對(duì)于藥品生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)真實(shí)性、完整性、可靠性的要求。因中藥生產(chǎn)的原輔料品種眾多、甚至部分中藥材及飲片原料的名稱極為相似,僅靠人工辨別,易發(fā)生物料混淆等事故,造成物料損失和浪費(fèi)。產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程缺乏對(duì)物料流轉(zhuǎn)的過(guò)有效管控,造成投入產(chǎn)出比不穩(wěn)定、損耗較高。
設(shè)備管理方面:設(shè)備管理采用人工管理,運(yùn)行信息不透明,難以迅速獲得有效信息,無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)營(yíng)狀態(tài)、進(jìn)行故障診斷。造成設(shè)備利用率低、設(shè)備保養(yǎng)、維護(hù)不及時(shí),影響生產(chǎn)狀況;設(shè)備故障高,影響生產(chǎn)效率等,甚至造成停機(jī)損失和生產(chǎn)事故。因設(shè)備數(shù)量多,造成設(shè)備管理人員投入大,增大了在設(shè)備管理方面的人力成本。
能源管理方面:目前中藥制藥企業(yè)的能源管理大多數(shù)仍采用人工抄表,能源消耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)滯后,數(shù)據(jù)的真實(shí)性和完整性難以保證,無(wú)法為能源決策和節(jié)能提供支持。中藥制藥行業(yè)屬于高能耗行業(yè),水、電、汽的耗費(fèi)量巨大,不同設(shè)備、相同設(shè)備不同運(yùn)行參數(shù)的能耗相差較大。如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,降低中藥生產(chǎn)能耗、實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能減排,是中藥制藥企業(yè)面臨的難題。
追溯管理方面:目前國(guó)家實(shí)施的藥品電子監(jiān)管碼體系已經(jīng)覆蓋了中成藥產(chǎn)品流通、使用過(guò)程的追溯。中成藥全產(chǎn)業(yè)鏈包括中藥材生產(chǎn)、中藥飲片生產(chǎn)和中成藥生產(chǎn),各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)是離散的、不透明的,各個(gè)環(huán)節(jié)之間未實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。而中成藥產(chǎn)品的質(zhì)量與中藥材、中藥飲片的質(zhì)量息息相關(guān),產(chǎn)業(yè)鏈前端信息的難采集、難追溯,給實(shí)現(xiàn)中成藥全產(chǎn)業(yè)鏈的質(zhì)量追溯帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
倉(cāng)儲(chǔ)管理方面:公司已部署了智能立體倉(cāng)庫(kù),但因?yàn)閭}(cāng)儲(chǔ)設(shè)備配備較少等原因,無(wú)法滿足實(shí)際的倉(cāng)儲(chǔ)需求,以堆垛機(jī)部分為例,10個(gè)項(xiàng)道共3臺(tái)堆垛機(jī),使用6個(gè)項(xiàng)道,每臺(tái)堆垛機(jī)每天入出庫(kù)要轉(zhuǎn)軌多次,每次轉(zhuǎn)軌至少5分鐘,轉(zhuǎn)軌時(shí)相對(duì)故障較多,最多只能入出庫(kù)每小時(shí)20至25個(gè)拖盤,難以滿足銷量及業(yè)務(wù)增加的需求。
項(xiàng)目的主要目標(biāo)
本項(xiàng)目從中藥生產(chǎn)大品種全產(chǎn)業(yè)鏈角度出發(fā),從中藥材標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),到原料提取、制劑、檢驗(yàn)、包裝、物流系統(tǒng)等全過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、數(shù)字化和智能化的生產(chǎn)管理,引進(jìn)先進(jìn)的智能制造裝備、工業(yè)軟件及智能制造系統(tǒng),突破中藥生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)多維智能感知、質(zhì)量在線精密檢測(cè)、生產(chǎn)過(guò)程精益管控、生產(chǎn)全流程智能決策等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)智能制造技術(shù)與中藥生產(chǎn)工藝的深度融合,全面提升產(chǎn)品生產(chǎn)水平、提升中藥產(chǎn)品的質(zhì)控水平,實(shí)現(xiàn)中藥生產(chǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈的智能化、信息化、綠色化,建成國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的中藥智能制造示范基地。同時(shí)實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率、提高人均勞效、提高設(shè)備綜合利用率、提高資源綜合利用率、提升提高庫(kù)存周轉(zhuǎn)率、降低運(yùn)營(yíng)成本、降低能源消耗等目標(biāo)。
未來(lái)將進(jìn)一步部署工業(yè)軟件、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造系統(tǒng)的實(shí)施應(yīng)用,并采用連續(xù)制造、人工智能、數(shù)字孿生、5G等先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)中藥生產(chǎn)智能工廠再升級(jí)。
2.項(xiàng)目實(shí)施與應(yīng)用情況詳細(xì)介紹
中藥生產(chǎn)智能工廠整體架構(gòu)
本項(xiàng)目立足中藥生產(chǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈,以提升中藥生產(chǎn)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提升生產(chǎn)和管理水平等為重點(diǎn)突破方向,進(jìn)行系統(tǒng)性研究和建設(shè)規(guī)劃。集成融合智能生產(chǎn)裝備、自動(dòng)化控制系統(tǒng)(DCS)、配方顆粒數(shù)字化提取生產(chǎn)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)版色譜工作站、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、質(zhì)量管理系統(tǒng)(QMS)、實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS)、企業(yè)資產(chǎn)設(shè)備管理系統(tǒng)(EAM)、能源管理系統(tǒng)(EMS)、倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)(WMS)、企業(yè)資源系統(tǒng)(ERP)、和中藥產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈信息追溯平臺(tái)(TS),建立中藥智能制造工廠,總體架構(gòu)包括中藥材溯源層、數(shù)字化管控層、制造執(zhí)行層和資源計(jì)劃管理層。
圖 1 中藥智能制造工廠整體架構(gòu)圖
智能裝備應(yīng)用情況
1)配方顆粒數(shù)字化提取生產(chǎn)系統(tǒng)
配方顆粒數(shù)字化提取生產(chǎn)系統(tǒng)采用了國(guó)際主流的自動(dòng)化控制技術(shù)、傳感器技術(shù),網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),大數(shù)據(jù)技術(shù)。車間采用了中控集中監(jiān)控的管理模式,實(shí)現(xiàn)全過(guò)程自動(dòng)控制。整個(gè)DCS系統(tǒng)有81962個(gè)軟件控制點(diǎn)位,942個(gè)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制點(diǎn),包含提取、濃縮、公用系統(tǒng)(熱水系統(tǒng),冷卻水系統(tǒng),冷凍水循環(huán)系統(tǒng)),通過(guò)驗(yàn)證和確認(rèn)的1704個(gè)自控參數(shù)判斷和指揮現(xiàn)場(chǎng)閥門、電機(jī)動(dòng)作,保障生產(chǎn)運(yùn)行。運(yùn)用新技術(shù)成果,通過(guò)大數(shù)據(jù)管理,建立了一套完整的檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)溫度、壓力、液位、流量等,實(shí)現(xiàn)參數(shù)異常的自動(dòng)報(bào)警。系統(tǒng)對(duì)不同廠家20多臺(tái)關(guān)鍵單機(jī)設(shè)備(噴干、帶干、空調(diào)等)運(yùn)行情況進(jìn)行采集,對(duì)單機(jī)設(shè)備報(bào)警進(jìn)行采集,采集報(bào)警點(diǎn)位達(dá)848個(gè),實(shí)現(xiàn)中控實(shí)時(shí)監(jiān)控及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)異常,指揮異常處理。同時(shí)系統(tǒng)還配備了西門子Batch插件,對(duì)不同工藝、設(shè)備、配方參數(shù)進(jìn)行組態(tài),設(shè)備、工藝靈活搭配,充分提高設(shè)備利用率,實(shí)現(xiàn)多品種、小批量的柔性生產(chǎn),大大釋放生產(chǎn)產(chǎn)能。
圖 2 配方顆粒數(shù)字化提取生產(chǎn)系統(tǒng)-中央控制室
圖 3 配方顆粒數(shù)字化提取生產(chǎn)系統(tǒng)-動(dòng)態(tài)提取
2) 中藥注射劑數(shù)字化提取生產(chǎn)系統(tǒng)
中藥注射劑數(shù)字化提取生產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè)范圍涵蓋提取、濃縮、熱處理、冷藏等中藥注射劑提取精制過(guò)程設(shè)備及工序,包括及其配套的公用系統(tǒng)實(shí)施(如制冷機(jī)組、空調(diào)系統(tǒng)、純化水機(jī)組、注射水機(jī)組、冷卻水系統(tǒng)等)。主要實(shí)現(xiàn)提取罐、雙效濃縮器、提取液儲(chǔ)罐、單效濃縮器、酒精回收塔、出渣車聯(lián)鎖控制等設(shè)備的控制。
采用中藥提取自動(dòng)化控制系統(tǒng)(DCS),系統(tǒng)采用高效、穩(wěn)定的控制器,高速、安全的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò),結(jié)合功能強(qiáng)大的工業(yè)控制應(yīng)用軟件,配置溫度、流量、液位、流量、密度等參數(shù)控制配置精確的傳感器和執(zhí)行器、控制閥對(duì)車間水提、醇提等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制??刂葡到y(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)各種參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),對(duì)控制回路進(jìn)行自動(dòng)控制,使設(shè)備協(xié)調(diào)、穩(wěn)定地運(yùn)行。
系統(tǒng)主要包括生產(chǎn)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集處理、批次管理、品名管理、生產(chǎn)報(bào)表、用戶權(quán)限管理等功能,系統(tǒng)建設(shè)覆蓋提取車間的162臺(tái)(套)設(shè)備、707臺(tái)智能傳感器和智能儀器儀表,實(shí)現(xiàn)提取、濃縮、熱處理、冷藏等多個(gè)工序的自動(dòng)化控制,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程工藝參數(shù)(溫度、流量、pH、濃度、真空度、密度等)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)、閉環(huán)調(diào)控;生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)物料采用管道自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)到下一生產(chǎn)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)中藥提取生產(chǎn)過(guò)程的管道化、連續(xù)化、數(shù)字化。該系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)提取車間的生產(chǎn)效率提高25%,人均勞效提高了46%。
圖 4 中藥注射劑數(shù)字化提取生產(chǎn)控制系統(tǒng)架構(gòu)圖
圖 5 中藥注射劑數(shù)字化提取生產(chǎn)系統(tǒng)-中央控制室
圖 6 中藥注射劑數(shù)字化提取生產(chǎn)系統(tǒng)提取設(shè)備
3) 中藥注射劑制劑自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)
中藥注射劑制劑自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè)范圍涵蓋配液、洗瓶、灌封、滅菌、燈檢、包裝等中藥注射劑制劑生產(chǎn)設(shè)備及工序,包括及其配套的公用系統(tǒng)實(shí)施(如制冷機(jī)組、空調(diào)系統(tǒng)、純化水機(jī)組、注射水機(jī)組、冷卻水系統(tǒng)等等)。
注射劑生產(chǎn)線工藝設(shè)備采用多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù),如全封閉稱重配液系統(tǒng)、楚天科技和德國(guó)BOSCH洗烘灌封聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)線,自動(dòng)水浴滅菌器、在線塵埃粒子及浮游菌監(jiān)測(cè)與預(yù)警設(shè)備,CIP在線清洗和SIP在線滅菌裝置,全自控空調(diào)系統(tǒng),全自動(dòng)燈檢系統(tǒng),全自動(dòng)檢漏系統(tǒng)等,對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的作用。
注射液通過(guò)自動(dòng)配液系統(tǒng)配液后,通過(guò)管道傳送到灌封崗位,灌封完成后,運(yùn)送到滅菌柜滅菌,滅菌完畢后運(yùn)送到暫存間。產(chǎn)品檢驗(yàn)合格后,運(yùn)送到自動(dòng)燈檢線燈檢,然后自動(dòng)傳遞到印字包裝線,包裝完后,由裝箱機(jī)器人裝箱、打包,由碼垛機(jī)器人碼垛,運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)運(yùn)部。
圖 7 中藥注射劑數(shù)字化制劑系統(tǒng)自動(dòng)化灌裝生產(chǎn)線
圖 8 中藥注射劑數(shù)字化制劑系統(tǒng)自動(dòng)化灌裝生產(chǎn)線
圖 9 中藥注射劑數(shù)字化制劑系統(tǒng)自動(dòng)燈檢機(jī)
4) 數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)
公司在西門子WINCC軟件基礎(chǔ)平臺(tái)上,建設(shè)了數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視系統(tǒng)(SCADA)。通過(guò)采集模塊拓展的網(wǎng)絡(luò)端口與IP地址,對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;同時(shí)可以通過(guò)OPC通訊協(xié)議與其它系統(tǒng)(追溯系統(tǒng)、DCS、MES等)進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)對(duì)接,通過(guò)趨勢(shì)系統(tǒng)分析點(diǎn)位出現(xiàn)的偏差性對(duì)設(shè)備運(yùn)行的質(zhì)量管控水平和信息追溯能力實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)。同時(shí),促進(jìn)制造、管理、業(yè)務(wù)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的交互集成,為公司的信息化建設(shè)提供了數(shù)據(jù)分析平臺(tái)。
SCADA系統(tǒng)完成了綜合制劑車間、提取車間、制水樓、鍋爐房3D級(jí)、大二生產(chǎn)線、大三生產(chǎn)線、小三生產(chǎn)線3D畫面組態(tài)并可在上位機(jī)頁(yè)面顯示相關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及報(bào)警信息。SCADA系統(tǒng)通過(guò)通訊協(xié)議對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,采集了249臺(tái)設(shè)備的7375個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn),其中改造數(shù)據(jù)采集點(diǎn)972個(gè),實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)營(yíng)狀態(tài)信息、工藝參數(shù)信息和能源信息的實(shí)時(shí)在線的采集、集成和存儲(chǔ)。此外,數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控車間各環(huán)節(jié)工藝流程畫面、全廠生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集,實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障預(yù)警。
圖10 SCADA系統(tǒng)—空調(diào)風(fēng)量系統(tǒng)
圖11 SCADA系統(tǒng)-大二生產(chǎn)線
5 )智能物流(自動(dòng)化包裝、WMS)
(1)機(jī)器人自動(dòng)化包裝
機(jī)器人自動(dòng)化包裝是在原有的制劑中心大容量半自動(dòng)包裝線上進(jìn)行升級(jí)改造,建立大容量包裝全線具有自動(dòng)化、數(shù)字化特色的包裝線并投入使用。機(jī)器人自動(dòng)裝箱線引用國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的后道自動(dòng)化包裝系統(tǒng),整線設(shè)計(jì)包含開箱、標(biāo)簽打印貼標(biāo)、機(jī)器人裝箱、電子監(jiān)管碼掃描關(guān)聯(lián)、封箱、打包及機(jī)器人碼垛,與前端燈檢、檢漏、貼標(biāo)、裝盒、中包機(jī)整線對(duì)接,形成全工位自動(dòng)化包裝,同時(shí)滿足兩種規(guī)格產(chǎn)品的自動(dòng)裝箱、封箱、貼標(biāo)、碼垛和剔除功能。
機(jī)器人自動(dòng)裝箱線配有產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備燈檢機(jī)檢漏機(jī),可在線剔除不合格品,配有電子監(jiān)管碼識(shí)別和掃碼裝置,可在線剔除關(guān)聯(lián)不正確產(chǎn)品并報(bào)警停機(jī);標(biāo)簽打印設(shè)備與賦碼、MES系統(tǒng)對(duì)接,自動(dòng)生成標(biāo)簽打印信息,減少出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)。
圖12 自動(dòng)包裝生產(chǎn)線-碼垛機(jī)器人
自動(dòng)化包裝建設(shè)后提升了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的裝備水平,對(duì)機(jī)器人的使用進(jìn)行了初體驗(yàn),為今后的工廠智能化作準(zhǔn)備進(jìn)行了更加深刻的認(rèn)識(shí)。最終建成了大容量包裝全線自動(dòng)化、數(shù)字化特色的包裝線并投入使用。通過(guò)驗(yàn)證要求進(jìn)行了安裝、運(yùn)行、性能方面的驗(yàn)證,并達(dá)到合格狀態(tài),根據(jù)生產(chǎn)安排,后期進(jìn)行了大于10批次的生產(chǎn)。整個(gè)使用過(guò)程中相對(duì)減少1名操作員工。
(2)智能化物流倉(cāng)儲(chǔ)項(xiàng)目
智能化物流倉(cāng)儲(chǔ)項(xiàng)目是在原有高架倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)上進(jìn)行升級(jí)改造,最終建立成整個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)具有自動(dòng)化、數(shù)字化特色的智能化物物流倉(cāng)儲(chǔ),提升高架庫(kù)的運(yùn)行效率。建設(shè)內(nèi)容主要包括增加堆垛機(jī)及WMS系統(tǒng)的優(yōu)化(增加波次匯總功能、單據(jù)類型增加客戶流向、物料基本資料信息、入庫(kù)流水管理改進(jìn)等)。
智能物流的建設(shè)大大提高了工作效率,以堆垛機(jī)部分為例,以前10個(gè)項(xiàng)道共3臺(tái)堆垛機(jī),使用6個(gè)項(xiàng)道,每臺(tái)堆垛機(jī)每天入出庫(kù)要轉(zhuǎn)軌多次,每次轉(zhuǎn)軌至少5分鐘,轉(zhuǎn)軌時(shí)相對(duì)故障較多,最多只能入出庫(kù)每小時(shí)20至25個(gè)拖盤,現(xiàn)增加了4臺(tái)堆垛機(jī),共7臺(tái)堆垛機(jī),各使用1個(gè)項(xiàng)道共使用7個(gè)項(xiàng)道并且不再進(jìn)行轉(zhuǎn)軌,現(xiàn)入出庫(kù)可以達(dá)到每小時(shí)45至55個(gè)托盤。通過(guò)WMS與ERP協(xié)同集成,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息維護(hù)、客戶信息維護(hù)、廠商信息維護(hù)、供應(yīng)商信息等功能,提升了運(yùn)營(yíng)效率和倉(cāng)儲(chǔ)物流效率。
圖 13 倉(cāng)儲(chǔ)物流中心
圖14 立體倉(cāng)庫(kù)
工業(yè)軟件和智能化系統(tǒng)應(yīng)用情況
1)中藥提取自控系統(tǒng)(DCS)
提取車間是采用西門子 SIMATIC PCS 7 系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)配置的中藥提取數(shù)字化車間。西門子 SIMATIC PCS 7 系統(tǒng)(Process Control System)是一套典型的現(xiàn)代分布式控制系統(tǒng) (DCS),采用了現(xiàn)行局域網(wǎng) (LAN) 技術(shù)、成熟可靠的西門子可編程控制器 (PLC) 和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。整個(gè)提取系統(tǒng)由自動(dòng)化儀表、執(zhí)行器、模擬量和數(shù)字量信號(hào)模塊、AS控制器、通信處理器、工程師站ES和操作員站OS等多種硬件組成,所有這些硬件組件均由 PCS 7 軟件工具支持和組態(tài),包含8284個(gè)I/O點(diǎn)。中藥數(shù)字化提取車間主要包含提取工序、濃縮工序、調(diào)醇工序、脫碳過(guò)濾、熱處理等工序,整個(gè)提取車間采用全自動(dòng)在線清洗(CIP)系統(tǒng)。并且利用PCS7下的“配方管理”模塊,實(shí)現(xiàn)中藥提取所有工序的全自動(dòng)生產(chǎn)。
圖15 中藥提取自控系統(tǒng)(DCS)—全自動(dòng)清洗(CIP)
2)生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)
生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)負(fù)責(zé)中藥生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行管理內(nèi)容,包括對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集上報(bào)、生產(chǎn)計(jì)劃的對(duì)接轉(zhuǎn)化、生產(chǎn)工藝規(guī)程的嚴(yán)格執(zhí)行,以及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)要素的合規(guī)性管理。其功能覆蓋生產(chǎn)執(zhí)行、生產(chǎn)管理、數(shù)據(jù)管理、處方設(shè)計(jì)、生產(chǎn)審核、過(guò)程設(shè)計(jì)等緊密圍繞人、機(jī)、料、法、環(huán)五大生產(chǎn)要素的管理活動(dòng)內(nèi)容,覆蓋中藥生產(chǎn)制造全流程、全生命周期,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)流程的電子化,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的無(wú)紙化管理,同時(shí)基于數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和積累,為后續(xù)數(shù)據(jù)分析應(yīng)用打下扎實(shí)的環(huán)境基礎(chǔ)。
生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)共完成一期、二期四個(gè)品種和9個(gè)品規(guī)。從前處理、提取、制劑、包裝所有處方的設(shè)計(jì),覆蓋到現(xiàn)有紙質(zhì)批記錄;MES與ERP集成,包括物料基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、工單下發(fā)、領(lǐng)料、退料、投料產(chǎn)出及工時(shí)上報(bào);數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的建設(shè),使用帆軟報(bào)表軟件對(duì)MES執(zhí)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、挖掘和展示將MES的數(shù)據(jù)直觀呈現(xiàn)做到生產(chǎn)透明化,通過(guò)數(shù)據(jù)分析的方式真正的指導(dǎo)生產(chǎn)、提高質(zhì)量并使數(shù)據(jù)形成閉環(huán)。
圖 16 生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)-處方設(shè)計(jì)
圖17 生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)- monitorTag
3) 數(shù)據(jù)分析平臺(tái)
數(shù)據(jù)分析平臺(tái)針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和可視化展示,主要數(shù)據(jù)來(lái)源于數(shù)據(jù)中心(IMCC)和MES系統(tǒng)等生產(chǎn)信息化系統(tǒng)。主要展示數(shù)據(jù)包括生產(chǎn)趨勢(shì)、質(zhì)量數(shù)據(jù)分析、工藝數(shù)據(jù)分析、月報(bào)表、物料追溯、生產(chǎn)物耗管理、設(shè)備監(jiān)控、倉(cāng)儲(chǔ)情況、生產(chǎn)進(jìn)度、生產(chǎn)流程等。采用餅圖、趨勢(shì)圖、柱狀圖等圖形展示方法,為不同層面的相關(guān)人員,包括各部門的統(tǒng)計(jì)員、技術(shù)員、主管、車間主任、部長(zhǎng)至公司高層,提供決策支持,達(dá)到提高成品率、提高人效比、降低損耗率的目的。
圖 18 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控
圖19 質(zhì)量數(shù)據(jù)分析
4) 企業(yè)資源管理系統(tǒng)(EAM)
企業(yè)資源管理系統(tǒng)(EAM)前端技術(shù)采用的B/S并行架構(gòu),后臺(tái)技術(shù)架構(gòu)按照MVC模式進(jìn)行分層:表示層(UI)、業(yè)務(wù)邏輯層(Business)、數(shù)據(jù)訪問(wèn)層(DataAccess)、數(shù)據(jù)實(shí)體層(Database)。通過(guò)分層架構(gòu),使業(yè)務(wù)功能及前端展示介質(zhì)更易于擴(kuò)展。
EAM系統(tǒng)建設(shè)范圍涵蓋提取車間、綜合制劑車間,實(shí)現(xiàn)了維護(hù)管理(包括應(yīng)急維修、計(jì)劃性維修、預(yù)防性維修)、數(shù)據(jù)管理、線上點(diǎn)巡檢、報(bào)表功能,同時(shí)實(shí)現(xiàn)APP功能,覆蓋生產(chǎn)車間主要生產(chǎn)設(shè)備。EAM實(shí)現(xiàn)與ERP通信,包括固定資產(chǎn)信息(固定資產(chǎn)號(hào)、名稱、物料號(hào)、組織號(hào)、WIP工單類型)、備件信息(備件編號(hào)、備件存款)、維修信息等,通過(guò)在EAM系統(tǒng)操作實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)與ERP通信,減少再次錄入工作量,同時(shí)EAM系統(tǒng)中設(shè)備管理信息更加完善。EAM系統(tǒng)的建立,對(duì)全公司資產(chǎn)全生命周期管理從購(gòu)置、領(lǐng)用、轉(zhuǎn)移、盤點(diǎn)、維修、報(bào)廢等方面進(jìn)行全方位準(zhǔn)確監(jiān)管;同時(shí)實(shí)現(xiàn)了管理可視化、數(shù)據(jù)集中化、流程標(biāo)準(zhǔn)化、分析科學(xué)化。
圖 20企業(yè)資源管理系統(tǒng)(EAM)-EAM設(shè)備管理流程全局圖
5) 能源管理系統(tǒng)(EMS)
能源管理系統(tǒng)(EMS)的建設(shè)依托于數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng),利用公司主要網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),單獨(dú)設(shè)置能源管理系統(tǒng)服務(wù)器,在關(guān)鍵能源監(jiān)管環(huán)節(jié)安裝智能能源監(jiān)測(cè)傳感器,實(shí)現(xiàn)對(duì)水、電、汽各種能源介質(zhì)和重點(diǎn)耗能設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、控制、優(yōu)化調(diào)度和綜合管理,及時(shí)了解和掌握各種能源介質(zhì)的生產(chǎn)、使用以及關(guān)鍵耗能設(shè)備的運(yùn)行工況,做到科學(xué)決策,正確指揮,確保安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)從經(jīng)驗(yàn)型到分析型節(jié)能的轉(zhuǎn)變。
圖 21 能源管理系統(tǒng)-能源駕駛艙
6)質(zhì)量管理系統(tǒng)(QMS)
質(zhì)量管理系統(tǒng)(QMS)整合了SOP工作流程,電子表單,審批流程,報(bào)表分析工具為一體,支持電子簽名,符合數(shù)據(jù)管理要求,減少質(zhì)量管理過(guò)程中的人為差錯(cuò),實(shí)現(xiàn)質(zhì)量效益化管理,同時(shí)提升質(zhì)量管理的數(shù)據(jù)完整性,滿足日益常態(tài)化的監(jiān)管要求。
通過(guò)QMS系統(tǒng)的使用,提高了企業(yè)在GMP合規(guī)性管理上的效率,并且充分發(fā)揮了質(zhì)量管理體系在生產(chǎn)過(guò)程和企業(yè)運(yùn)營(yíng)中的管控作用,提高企業(yè)的合規(guī)性和數(shù)據(jù)可靠性;通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)用,對(duì)GMP管理過(guò)程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行深度整合、加工和挖掘,為各級(jí)人員提供了豐富的管理和決策依據(jù)。
圖 22 質(zhì)量管理系統(tǒng)(QMS)主界面
7)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS)
實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS)采用三九總部云平臺(tái),以實(shí)驗(yàn)室為中心,將實(shí)驗(yàn)室的業(yè)務(wù)流程包括請(qǐng)驗(yàn)、取樣、樣品分發(fā)、檢驗(yàn)任務(wù)分配、檢驗(yàn)結(jié)果采集、檢驗(yàn)報(bào)告制作、審批,放行管理等以及環(huán)境檢測(cè)、人員管理、儀器設(shè)備、標(biāo)物標(biāo)液、化學(xué)試劑、標(biāo)準(zhǔn)方法、文件記錄,檢驗(yàn)趨勢(shì)分析、系統(tǒng)集成等等實(shí)驗(yàn)室全過(guò)程實(shí)現(xiàn)信息化管理。檢驗(yàn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)可從儀器設(shè)備中獲取,提升實(shí)驗(yàn)室操作的自動(dòng)化水平,并且保證數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移過(guò)程的真實(shí)準(zhǔn)確;實(shí)驗(yàn)室全過(guò)程閉環(huán)式線上管理,保證合規(guī)性與管理規(guī)范性;電子記錄自動(dòng)存檔,方便調(diào)用,從容應(yīng)對(duì)各種檢查;儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)用品、溶液配制等數(shù)據(jù)可從其他模塊關(guān)聯(lián)引用,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng);系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)一步提高記錄填寫的效率及準(zhǔn)確性,節(jié)約人力成本及紙張等消耗品成本。
圖 23 實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS)檢驗(yàn)樣品看板
8) 實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)版(CDS)
實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)版(CDS)集成了實(shí)驗(yàn)室核心管理要素(包括數(shù)據(jù)、人員、儀器、試劑、標(biāo)準(zhǔn)、供應(yīng)商等),完成科技總線所有實(shí)驗(yàn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)域控管理,完成科技中心15臺(tái)色譜儀器統(tǒng)一控制平臺(tái)建設(shè)。構(gòu)建了質(zhì)量管理業(yè)務(wù)流程標(biāo)準(zhǔn)化與信息化體系,實(shí)現(xiàn)多品牌色譜儀統(tǒng)一管理,解決不同廠家數(shù)據(jù)格式不一致,不同儀器數(shù)據(jù)無(wú)法比對(duì),數(shù)據(jù)信息分散、量大,數(shù)據(jù)的檢查、審計(jì)困難的問(wèn)題;減少新進(jìn)檢驗(yàn)人員對(duì)多家工作站學(xué)習(xí)成本,跨區(qū)域操作提升工作效率;整體提升實(shí)驗(yàn)室電子數(shù)據(jù)完整性、可靠性。
圖 24 實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)版儀器設(shè)備
9)產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈追溯平臺(tái)(TS)
整合種植、生產(chǎn)、流通等環(huán)節(jié)的離散數(shù)據(jù)資源,建立了中藥產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈追溯平臺(tái)(TS),覆蓋公司240 多種中藥飲片品種和4 種中藥注射劑,對(duì)公司中藥材產(chǎn)品及中成藥產(chǎn)品從中藥材選地(地理信息、環(huán)境監(jiān)測(cè))-土壤改良-育種(基原鑒定)-種植(追肥、病蟲害防治等)-移栽-采收-初加工-飲片加工-前處理-中藥提取-制劑-流通過(guò)程的全產(chǎn)業(yè)鏈信息進(jìn)行追溯。并將相關(guān)信息記錄到二維碼溯源平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù),可以掃描藥品二維碼查看藥品生產(chǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量相關(guān)信息數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)藥品的全程監(jiān)控、精確查詢和質(zhì)量追溯。中藥產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈追溯平臺(tái)(TS)打通種植、前處理、生產(chǎn)等各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)原本孤立的業(yè)務(wù)和系統(tǒng),將它們統(tǒng)一關(guān)聯(lián)起來(lái),以批號(hào)作為主要追溯元素來(lái)串聯(lián)整個(gè)追溯過(guò)程,最終實(shí)現(xiàn)從患者到種植戶和從種植戶到患者的正反向全過(guò)程質(zhì)量精準(zhǔn)追溯。
圖 25 產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈追溯流程
3. 效益分析
(1)顯性效益
項(xiàng)目目標(biāo)產(chǎn)品應(yīng)用于多家醫(yī)療機(jī)構(gòu),臨床應(yīng)用效果獲得了醫(yī)療機(jī)構(gòu)的認(rèn)可,近三年來(lái)(2018年-2020年)實(shí)現(xiàn)累計(jì)銷售收入21.09億元,利稅總額5.34億元。與上一個(gè)三年(2015年-2017年)相比,銷售收入增長(zhǎng)6.01億元。
相關(guān)研究獲得授權(quán)發(fā)明專利5 項(xiàng)、授權(quán)實(shí)用新型專利8 項(xiàng),受理中發(fā)明專利25 項(xiàng),制定3 項(xiàng)智能制造相關(guān)企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3 項(xiàng),登記4 項(xiàng)軟件著作權(quán)。與項(xiàng)目建設(shè)前相比,本項(xiàng)目的建設(shè)實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)率54%、提高生產(chǎn)效率24.5%、提高人效41%、降低萬(wàn)元產(chǎn)值能耗37.28%、車間數(shù)控化率90%以上。
(2)隱形效益
全產(chǎn)業(yè)鏈追溯平臺(tái)(TS)的建設(shè),獲得了地方主管部門的高度認(rèn)可,通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈的追溯,提高產(chǎn)品生產(chǎn)、檢驗(yàn)的透明度,從而增強(qiáng)了醫(yī)生和患者的認(rèn)可度。制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)等生產(chǎn)相關(guān)信息化系統(tǒng)的建設(shè),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的強(qiáng)制合規(guī)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的電子化管理,減少人為差錯(cuò)、降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)和質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)等管理相關(guān)信息化系統(tǒng)的建設(shè),大大提高了管理效率和各部門協(xié)作效率。通過(guò)信息化系統(tǒng)之間的集成和協(xié)同,消除了“信息孤島”,實(shí)現(xiàn)信息快速無(wú)縫對(duì)接,提高各部門各系統(tǒng)間協(xié)作效率。
打造數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能制造中藥工廠
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