MES系統(tǒng)在制藥企業(yè)中的應(yīng)用分析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上MES系統(tǒng)在制藥企業(yè)中的應(yīng)用分析0 引言    20世紀(jì)90年代以來(lái)，信息技術(shù)發(fā)展迅速，企業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程管理與過(guò)程控制功能相互滲透，由原來(lái)的工廠層、車(chē)間層、單元層、工作站層、設(shè)備層構(gòu)成的5層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為由ERP、MES和DCS構(gòu)成的3層結(jié)構(gòu)。在我國(guó)，應(yīng)用起步較晚，但其開(kāi)發(fā)及推廣已經(jīng)引起我國(guó)政府及業(yè)界的重視，“十二五”規(guī)劃中明確提出了全面提高信息化水平的要求，這會(huì)更加促進(jìn)mS系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展。1 制藥企業(yè)現(xiàn)狀分析    我國(guó)制藥企業(yè)發(fā)展迅速，各藥品生產(chǎn)商面臨著來(lái)自全球化、訴訟、政府定價(jià)等多方面的挑戰(zhàn)。我國(guó)制藥行業(yè)的

2、發(fā)展水平與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在很大差距，全球制藥企業(yè)前50強(qiáng)全部集中在美國(guó)、日本及歐盟。在自動(dòng)化技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，我國(guó)制藥行業(yè)在設(shè)備層面上與發(fā)達(dá)國(guó)家差距已經(jīng)縮小，其主要差距體現(xiàn)在管理層面上。    在管理層面，我國(guó)制藥企業(yè)存在如下問(wèn)題：    (1)企業(yè)管理模式落后，仍為上行下效的管理模式。(2)質(zhì)量可靠性差，得不到國(guó)際認(rèn)可。(3)生產(chǎn)記錄管理不規(guī)范。(4)成本控制不完全。(5)中高層管理人員無(wú)法實(shí)時(shí)掌握真實(shí)的生產(chǎn)進(jìn)度及生產(chǎn)數(shù)據(jù)。(6)員工培訓(xùn)不到位，對(duì)操作流程不熟悉。    上述問(wèn)題的存在，直接影響到我國(guó)制

3、藥企業(yè)未來(lái)的發(fā)展。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家相繼出臺(tái)的cGMP、FDA等管理規(guī)程或認(rèn)證，對(duì)我國(guó)制藥企業(yè)走出國(guó)門(mén)增加了更多的限制條件。新版GMP的出臺(tái)，對(duì)國(guó)內(nèi)制藥企業(yè)的全面提出了新的要求，各大制藥企業(yè)均采取改造或重新購(gòu)買(mǎi)設(shè)備等方式進(jìn)行硬件設(shè)備升級(jí)，增加通訊接口。此外，在制藥企業(yè)的廣泛應(yīng)用也為制藥企業(yè)的建立創(chuàng)造了有利的條件。2 MES系統(tǒng)介紹    MES系統(tǒng)俗稱(chēng)系統(tǒng)，既是面向生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)，又是作為上、下2個(gè)層次之間雙向信息的傳輸系統(tǒng)，也是連接現(xiàn)場(chǎng)層和經(jīng)營(yíng)層、改善生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效益的系統(tǒng)。與其他企業(yè)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)相比，MES具有追蹤、監(jiān)督、控制、管理等功能。2.1 追蹤 

4、   與傳統(tǒng)人工采集數(shù)據(jù)方式相比較，MES方式具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、準(zhǔn)確性高、完整性高的特點(diǎn)。MES系統(tǒng)可以在現(xiàn)場(chǎng)事件發(fā)生的同時(shí)立刻以電子數(shù)據(jù)的形式提供處理，在處理后進(jìn)行綜合與集成，并保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。2.2 監(jiān)督退料    MES系統(tǒng)能夠根據(jù)工藝路線(xiàn)及生產(chǎn)規(guī)章制度，實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)制造單元的最新?tīng)顟B(tài)及歷史進(jìn)程，并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督和管控。2.3 控制    MES系統(tǒng)掌握生產(chǎn)過(guò)程的最新?tīng)顩r、工藝規(guī)程以及所指定的生產(chǎn)目標(biāo)，因而能顯著提升整體生產(chǎn)效率。2.4 管理    MES系統(tǒng)將來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和監(jiān)督

5、控制狀態(tài)等信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)，再利用數(shù)據(jù)庫(kù)中的查詢(xún)、分析、報(bào)表等功能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理進(jìn)行優(yōu)化。圖1為MES系統(tǒng)支持下生產(chǎn)過(guò)程的各種工作流程，能夠?qū)崿F(xiàn)從開(kāi)始的訂單錄入到最后的成品入庫(kù)的全部過(guò)程。中間涉及計(jì)劃調(diào)度中的生產(chǎn)能力調(diào)度、制定作業(yè)計(jì)劃、制造工單下發(fā)流程，任務(wù)加工中的領(lǐng)料、錄入工單進(jìn)度、送檢、入庫(kù)流程，檢驗(yàn)工作中的檢驗(yàn)流程，中的領(lǐng)料、退料流程等。圖1 MES系統(tǒng)支持下生產(chǎn)過(guò)程的工作流程    MES系統(tǒng)在企業(yè)系統(tǒng)中起到信息集線(xiàn)器的作用，圖2為MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)流。該系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)為其他應(yīng)用系統(tǒng)提供生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的通信工具。由圖2可以看出，IVIES系統(tǒng)作為生產(chǎn)管理系統(tǒng)的中間

6、環(huán)節(jié)，向其他系統(tǒng)提供有關(guān)信息以及接收其他系統(tǒng)的相關(guān)信息。圖2 MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)流    向MES系統(tǒng)提供生產(chǎn)信息，如產(chǎn)品名稱(chēng)、生產(chǎn)數(shù)量、產(chǎn)品批次號(hào)等信息；S系統(tǒng)向ERP系統(tǒng)反饋實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，如生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)、成本、生產(chǎn)周期、成品數(shù)據(jù)、實(shí)際生產(chǎn)數(shù)量等生產(chǎn)數(shù)據(jù)。MES系統(tǒng)向Controls系統(tǒng)提供工藝規(guī)程、配方、指令等信息：Controls系統(tǒng)向MES系統(tǒng)反饋生產(chǎn)過(guò)程中員工操作數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)等生產(chǎn)數(shù)據(jù)。    MES系統(tǒng)的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)生產(chǎn)管理的“黑箱作業(yè)”透明化，有助于企業(yè)管理層根據(jù)真實(shí)情況找到影響產(chǎn)品質(zhì)量和成本問(wèn)題

7、的所在，從而提高計(jì)劃的實(shí)時(shí)性和靈活性，改善生產(chǎn)線(xiàn)的運(yùn)行效率，并通過(guò)連續(xù)信息流來(lái)集成企業(yè)信息系統(tǒng)，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。3 面向制藥企業(yè)的MES系統(tǒng)    與其他行業(yè)相比，制藥企業(yè)具有工藝機(jī)理復(fù)雜、不確定因素多、企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃性強(qiáng)、生產(chǎn)調(diào)度管理繁瑣、批號(hào)管理嚴(yán)格等特殊性。針對(duì)MES系統(tǒng)的特殊性要求，需要將企業(yè)體制、運(yùn)行模式等有效結(jié)合，通過(guò)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)組織與管理模式進(jìn)行變革、重組等方式來(lái)實(shí)施。經(jīng)分析，大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)車(chē)間的主要功能需求為工單管理、工藝路線(xiàn)管理、物料管理、容器管理、生產(chǎn)過(guò)程控制管理和現(xiàn)場(chǎng)等。下面分別進(jìn)行具體說(shuō)明：    (1)工單管理。

8、MES系統(tǒng)支持根據(jù)產(chǎn)品名稱(chēng)及產(chǎn)量手動(dòng)創(chuàng)建工單及批次號(hào)，同時(shí)可以接受來(lái)自工廠上層ERP系統(tǒng)下發(fā)的含有產(chǎn)品名稱(chēng)、產(chǎn)量、批次號(hào)等信息的工單。    (2)工藝路線(xiàn)管理。MES系統(tǒng)根據(jù)不同產(chǎn)品、不同批次信息指定不同的工藝路線(xiàn)，同時(shí)支持在新版GMP及企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)情況的基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)有工藝路線(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化。    (3)物料管理。新版GMP要求企業(yè)必須建立規(guī)范的物料管理系統(tǒng)，使物料流向清晰、可控，并具有可追溯性。MES系統(tǒng)通過(guò)對(duì)物料進(jìn)行編碼來(lái)控制物料投入及產(chǎn)出，編碼生成后將其鎖定到生產(chǎn)過(guò)程中，有效防止物料混批，并將物料信息通過(guò)編碼的方式存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，與批

9、次號(hào)、電子監(jiān)管碼等信息相鏈接，便于用戶(hù)隨時(shí)根據(jù)產(chǎn)品編碼信息進(jìn)行追溯。    (4)容器管理。藥品制劑生產(chǎn)最終的計(jì)量以各種制劑裝進(jìn)容器為準(zhǔn)，MES系統(tǒng)中容器分為多種類(lèi)型。在制藥企業(yè)中容器多用于稱(chēng)量模塊，對(duì)于最終滅菌產(chǎn)品需要滅菌車(chē)具進(jìn)行滅菌操作時(shí)，會(huì)出現(xiàn)同柜不同批的情況，為了防止混批的發(fā)生，也會(huì)將滅菌車(chē)具視為容器，分別綁定到不同的生產(chǎn)批次下進(jìn)行操作。    (5)生產(chǎn)過(guò)程控制管理。MES系統(tǒng)的核心內(nèi)容是，通過(guò)切實(shí)地提示工作人員當(dāng)前需要進(jìn)行的操作、限制操作權(quán)限、管控生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)鍵數(shù)據(jù)、管控生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)鍵操作來(lái)提升企業(yè)產(chǎn)品的合格率，使企業(yè)的產(chǎn)

10、品數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)流程規(guī)范化，以此確保企業(yè)產(chǎn)品信息完整、規(guī)范，最終達(dá)到提升企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量以及提升企業(yè)形象的目的。    (6)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集。MES系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，避免工作人員在填寫(xiě)記錄時(shí)需要人工確認(rèn)數(shù)據(jù)數(shù)值以及填寫(xiě)數(shù)值是否準(zhǔn)確等問(wèn)題，最大可能地避免差錯(cuò)的發(fā)生。    在各類(lèi)藥品生產(chǎn)中，電子批次記錄的實(shí)現(xiàn)是企業(yè)目前努力的發(fā)展方向。EBR電子批次記錄儀可在屏幕上為操作員顯示電子指令，以確保批次文件的完整性和準(zhǔn)確性。手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入僅限于絕對(duì)必要的情況，而且始終都會(huì)根據(jù)新版GMP的要求進(jìn)行相關(guān)的檢查。如果可能，我們將直接從設(shè)備和傳感器采集數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確無(wú)誤。在任何情況下，集成的異常管理功能會(huì)管理與流程規(guī)范要求之間存在的偏差，這樣可顯著縮短批次檢查環(huán)節(jié)所需要的時(shí)間，同時(shí)也會(huì)大大減輕與偏差相關(guān)的調(diào)查工作量。智能化生產(chǎn)和績(jī)效管理工具還可以提供先進(jìn)的報(bào)告和數(shù)據(jù)分析功能以及儀表板，在其幫助下，用戶(hù)可將生產(chǎn)過(guò)程中采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為極具價(jià)值的信息。    MES系統(tǒng)將企業(yè)管理信息系統(tǒng)與過(guò)程有效整合，對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、傳輸與處理，產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤與動(dòng)態(tài)成品控制，在線(xiàn)質(zhì)量監(jiān)控與管理，實(shí)施在線(xiàn)優(yōu)化調(diào)度與等功能進(jìn)行集成