推進藥品生產智能化

近年來,隨著國家政策法規的密集出臺,國內醫藥產業轉型升級的主線逐漸清晰,加強創新藥研發,推進醫藥行業製造模式智能化已然是大勢所趨。製藥裝備是製藥行業產業升級、技術進步的重要保障因素。作為中國製藥裝備行業的領軍企業之一,楚天科技股份有限公司(簡稱“楚天科技”)積極向打造醫藥工業4.0智慧工廠整體解決方案的工程總承包(EPC)服務商轉型。2016年,楚天科技投資成立楚天智能機器人(長沙)有限公司,其高端生物醫藥機器人及裝備智能製造項目,用安全可靠的生產手段實現製藥設備的機器人生產新模式。該項目成功入選工信部2016年度智能製造綜合標準化與新模式應用項目。

我們特別採訪了楚天科技股份有限公司鄭起平,請他介紹醫藥行業智能製造背景下製藥裝備企業的探索實踐,分享對未來行業發展的深度思考。


推進藥品生產智能化


鄭起平,高級工程師,執業藥師,先後在政府機關、製藥、藥機行業工作長達30餘年,曾擔任三九集團生產管理、深圳健康元、北大高科等企業的總經理,對製藥行業發展有著深刻的洞察力。

記者:首先請您介紹一下楚天科技公司近年來發展情況,包括業務規模、主要客戶、核心能力等。

鄭起平:楚天科技成立於2000年,總部位於長沙,是國內第一批實施智慧醫藥工廠研究與開發的企業。目前已完全具備為客戶提供水針、口服液等藥品生產車間從設計到驗收的整體工程資質與交付經驗。公司主營業務為製藥裝備的研發、設計、生產、銷售和服務,主要產品包括小容量注射劑、粉針劑、凍乾粉針劑、口服液劑、大容量注射劑等藥品生產的核心設備。產品廣泛應用在化學藥品製劑、中藥製劑、疫苗、血液製品、保健品、獸藥等領域。

楚天科技根據自身戰略規劃,在2012年前後,逐步拓展產品鏈,先後研發了膠塞鋁蓋清洗機、凍幹機和自動進出料系統等。而後為智能製造整體解決方案做準備,前端向製藥用水、配液裝備延伸,後端向智能全自動燈檢機、智能後包裝生產線、立體倉儲系統庫,以及其他各類功能設備,隔離器、滅菌櫃等擴展。目前已成為智能化藥品生產及物流體系設備的整體解決方案供應商。


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2017年4月,楚天科技聯合控股股東楚天投資等斥資11億多元併購了世界著名醫藥裝備企業德國Romaco集團,該集團是世界頂級醫藥包裝機械及自動化方案提供商,尤其是在固體類藥物領域提供強大的產品和服務。

目前,楚天科技已經初步成為一家擁有製藥裝備全產業鏈與技術鏈的平臺型企業,旗下擁有楚天華通、四川醫藥設計院、楚天智能機器人等多家全資或控股子公司,灌裝聯動生產線市場份額位居國內第一。2017年公司實現營業收入12.8億元。

記者:近年來製藥行業出現了哪些新的變化?出現這些變化的原因是什麼?

鄭起平:中國自1998年開始開展藥品GMP認證,經過幾輪升級,不斷提高硬件、質量風險控制等方面的要求。目前大多數藥品生產企業在硬件設施方面都已達到甚至超過國際先進水平。為了進一步推動我國由醫藥製造大國向醫藥創新強國轉變,近年來我國醫藥行業政策頻出,無論是改革藥品醫療器械審批制度,還是全面推進仿製藥質量和療效一致性評價,以及即將展開的注射劑或口服固體制劑工藝再評價等等,將給製藥行業帶來根本性變化。這些政策的出臺旨在推動製藥企業從傳統、粗放的生產模式,向更加科學、切合實際的生產方式轉變,以確保藥品的安全、有效、均一、穩定。

同時,在《中國製造2025》的大框架下,由工業和信息化部、國家發展和改革委員會、科學技術部、商務部、國家衛生和計劃生育委員會、國家食品藥品監督管理總局等部委聯合發佈的《醫藥工業發展規劃指南》中明確指出了醫藥工業“十三五”的主要目標,即到2020年,規模效益穩定增長,創新能力顯著增強,產品質量全面提高,供應保障體系更加完善,國際化步伐明顯加快,醫藥工業整體素質大幅提升,並提出了綠色發展、智能製造等相關要求。

記者:上述變化給製藥行業技術升級帶來了哪些影響?對此楚天科技進行了哪些探索?

鄭起平:藥品是一種特殊的商品,其生產工藝最講究的是合規性。即使是同一種藥品,如果生產工藝不同,其療效、穩定性、有效期等都會存在差異。這也是製藥企業引入機械化、自動化製藥裝備的重要原因之一。

同時,隨著《中國製造2025》國家戰略的發佈實施,製藥行業作為其中一個重點發展領域,面臨著前所未有的機遇和挑戰。少數理念上比較領先的企業已經開始行動,在產業升級中尋求更大的發展空間。對於製藥企業而言,搭建工廠、生產、流通智能化體系是實現醫藥智能製造的基礎,這也就意味著要實現所有生產環節的無縫鏈接、信息系統的集成、生產全過程的質量控制及可追溯管理等。這些變化必然對製藥裝備技術提出新的要求,比如實現控制系統網絡化,工業通信無線化,感知設備人性化、智能化等。

面對上述變化,製藥裝備企業必須緊跟政策,提供適應現階段製藥企業發展需要的生產設備和整體解決方案。2014年,楚天科技提出了“一縱一橫一平臺”戰略,其中“一縱”是指包含醫用水裝備、配液提取裝備以及智能倉儲物流裝備的注射劑藥物生產裝備全產品鏈;“一橫”是指涵蓋水劑、固體制劑等主要藥物劑型生產裝備的全產品鏈;“一平臺”是指打造工業4.0、移動互聯網+工業4.0平臺,不斷深耕醫藥裝備行業,拓寬、延伸產業鏈,從過去以銷售簡單產品或聯動線為主,向提供醫藥裝備整體解決方案、製藥整廠項目工程總承包(EPC)和打造醫藥智慧工廠發展。

目前楚天科技已經推出了注射劑藥物生產智能分裝技術、無菌智能機器人預灌封生產系統等,並在機器人技術應用、智能物流調度系統、自動化倉儲物流系統、智能識別系統、智能化整體車間解決方案等方面取得了重大突破。


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以楚天科技推出的注射劑藥物生產智能分裝技術為例,該技術的應用完全解決了與生產體系和管理體系智能對接的問題,同時也解決了長期以來困擾藥物生產過程的幾大難題,如藥材包裝清洗、滅菌、裝量、安全等。

此外,為了積極響應市場智能化需求、加速推進“一縱一橫一平臺”的公司戰略。2016年,楚天科技全資子公司楚天智能機器人(長沙)有限公司啟動了機器人智能工廠建設項目,項目建成後,楚天科技將擁有檢測機器人、灌裝機器人、無菌轉運機器人等製藥機器人裝備柔性製造生產線和個性化製藥裝備的智能工廠,以及適合於中國醫藥產業升級改造的機器人及智能化高端裝備的公共服務平臺。投產後可實現年利潤1.6億元。

記者:針對藥品製造智能化發展趨勢,楚天科技推出了智能製藥工程整體解決方案,請您介紹該方案的關鍵技術及其應用情況。

鄭起平:藥品生產企業要實現從“量”的增長變為“質”的提升,必然需要更重視藥品生產工藝和生產流程的智能化、信息化及可追溯性。因此,智能製藥工程整體解決方案的應用,是在確保藥品生產與GMP合規性高度符合的同時,提高生產效率和生產柔性,優化資源配置,從而實現節能降耗。

該方案主要由:全自動化生產設備(包括:藥用水系統、配液系統、洗烘灌聯動生產線、凍幹機及自動進出料系統、全自動燈檢機、全自動包裝線、全自動滅菌物流系統、全自動倉儲系統等)和信息化管理系統(包括:生產在線集成監控系統、客戶遠程服務測控中心、ERP系統、MES系統等),以及物流系統(包括:輸瓶軌道、上瓶裝盤機、拆疊盤機、頂升移行換向機、軌道輸送機、托盤推進機、下瓶卸盤機、輸送輔助設備及安全裝置等)組成。其中,通過採用大量的自動化設備代替人工操作,最終實現生產高度自動化及去人力化,解決企業招工難、用工難等問題,有效提升生產效率和產品質量;通過信息化管理平臺實現互聯網技術與工廠的深度融合,實現智能化生產及生產全流程信息的自動化採集、存儲;通過物流系統實現生產過程全自動化,無需人工裝盤、推滅菌車中轉等操作,生產的靈活性及效率更高。


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例如,在中國最大的“無限極”新會廠房的保健品口服液生產線上,楚天科技智能設備系統幫助其實現了自動化、智能化生產,將作業人員從幾百減少到幾十人,大幅提升了人均產值和生產效率,並保證藥品在生產環節的質量穩定性和一致性。

記者:現階段國內製藥企業在智能化升級方面應該把握哪些關鍵點?對此,楚天科技有哪些關注點?

鄭起平:現階段我國製藥行業的“智能製造”探索尚處於起步階段,沒有固定的模式可尋,很多特殊問題有待思考和解決。對此,我認為有以下幾個關鍵點:

(1)實現少人化、無人化生產

製藥行業區別於其他行業的一個最明顯的特點就是對現場環境有著很高的要求,對於製藥企業而言,人是最大的汙染源,如何減少製藥環節中人為干預部分,實現無人化、少人化生產,是保證產品質量、減少汙染的核心課題。

要實現這一目標,必然需要大幅提高設備的自動化水平,代替人工操作,實現生產高度自動化及去人力化。

(2)實現互聯網技術與工廠生產的深度融合

目前製藥企業的製劑設備的自動化對外大部分是封閉的,往往既無法提供必要的重要質量參數和工藝條件參數的數據輸出,也無法提供外部系統對設備進行統一協調和優化控制的指令輸入條件;有些設備甚至還不具備完整的網絡和數據通訊功能,無法實現產品生產全週期的控制及追溯。需要導入製造執行系統(MES)、自動化生產測試系統(BMS)、倉儲管理系統(WMS)等多種系統,實現生產全流程的信息自動化採集、存儲、傳輸。


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(3)研發符合中國特色的製藥裝備及整體解決方案,滿足多樣化需求

目前國內的製藥企業非常關注生產工藝設備,進一步增強合規性,符合國家對製劑質量和療效一致性評價的要求。針對企業的需求,我們將進一步深入瞭解藥品生產工藝,在設備研發過程中進行模擬測驗,通過優良的生產設備,助力藥企在藥品研發工藝和生產工藝的轉換。

同時,國內固體制劑等產品的自動、智能化生產還有很大的優化空間。對此,楚天科技將藉助與ROMACO集團的資本市場、技術、人才等多方面的融合,更好滿足中國製藥企業的需求。



天士力的信息化建設與物流升級

趙皎雲、江宏 物流技術與應用

天士力在發展過程中一直堅持信息化先行的原則,從中藥智能製造、國際化營銷,到大健康全產業鏈戰略佈局,通過對不同業務板塊進行先後設計、分類實施的方式,持續進行信息系統建設與物流升級,促進工業化與信息化的深度融合,實現整合、協同、共享的創新發展。

2018年4月,在中央電視臺播放的天士力品牌故事——《解密中藥的現代化密碼》,通過現代中藥複方丹參滴丸的創制研發,展現了現代化、數字化中藥智能製造的創新性技術革命。在這一成果背後,是天士力多年對中藥智能製造的不斷探索。


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作為中國中藥產業化的領軍企業之一,天士力將工業化、信息化、數字化融合,以複方丹參滴丸國際註冊產品先進製造技術系統為示範對象,通過改造提升中藥傳統制造方法,創建現代中藥國際化智能製造模式,打通了智能化製造的關鍵技術路徑,構建了智能化平臺體系,是中國製藥行業探索智能製造的代表企業。其“現代中藥智能製造項目”成功入選了“2016 年智能製造試點示範項目”。同時,天士力通過打造全業態電商平臺,實現了物流、資金流、信息流的有效整合,支撐大健康產業全面佈局與落地。

本期專題採訪了天士力控股集團有限公司集團首席物流官徐偉先生和數字化創新事業群負責人李蕾先生,請他們介紹了天士力在從中藥智能製造到大健康全產業鏈發展過程中的信息化建設與物流升級的思路和做法。

致力於現代中藥智能製造

天士力控股集團有限公司(簡稱“天士力”)成立於1994年,是以大健康產業為主線,以生物醫藥產業為核心,以保健品、功能食品等健康產業以及健康管理與服務業為兩翼的高科技跨國企業集團,堅持打造現代中藥第一品牌,連續八年位列中國醫藥上市公司競爭力前20強。2017年實現營收160.9億元,同比增長15.41%。

天士力從1996年開始,就積極響應國家倡導和推動中醫藥現代化的戰略部署,現代中藥複方丹參滴丸開啟了申報美國FDA(美國食品藥品監督管理局),經歷了從摸索、堅持到積累、創新再到穩步推進的艱難歷程,取得了中藥國際化的重大突破,也帶動現代中藥取得了一系列創新成果和發展成就。

面向國際質量標準,天士力開創了現代中藥質量數字化方法體系,創新了現代中藥的技術體系,也創造了集成化的製藥裝備和智能製造平臺。

2015年4月25日,天士力製藥集團股份有限公司的“現代中藥製造領域數字化創新生產能力”,通過國家工信部組織的“兩化融合”(工業化和信息化融合)管理體系評定,成為全國首批獲得“兩化融合”國家標準認定的企業之一。

2016年,圍繞《中國製造2025》、“十三五規劃綱要”、《中醫藥發展戰略規劃綱要(2016-2030年)》等國家中長期發展戰略,天士力投資1.5億元啟動了“現代中藥智能製造”項目,以複方丹參滴丸國際註冊產品先進製造技術系統為示範對象,針對中藥產業在生產工藝、製造裝備、在線控制等方面技術瓶頸,創新整合現代化信息技術、系統科學與工程、過程分析技術(PAT)等先進製造技術,建設成為符合FDA\\EMAGMP要求的、以“數字化、智能化、集成式”為特徵的中藥智能製造車間及技術體系。該項目通過核心裝備自主創新以及生產工藝優化集成,將單機並聯、數量複製規模化的生產模式升級為連續化生產模式,顯著提升了車間設備設施智能化程度,提升生產控制和管理水平,在降低不良品率、提高生產效率、降低生產成本、節能減排等方面取得了顯著成果;同時,突破了制約中藥生產智能化發展的許多技術瓶頸。該項目成功入選國家工信部“2016 年智能製造試點示範項目”。

重視信息化建設

迄今為止,天士力控股集團已擁有大生物醫藥、中藥材、健康保健、醫療健康服務、教育文化、以及國際化六大產業,涉及醫藥生產、醫藥分銷、醫藥零售、醫藥社區O2O、醫藥B2C,以及大健康產品直銷、大健康B2C、中藥材產區倉收儲、中藥材分銷、跨境電商、快消品分銷等十幾種業務模式。不同的業務模式對物流管理提出的管理需求有很大差別,因此天士力物流體系的建設需滿足不同業態的管理要求,同時又能在全局上實現透明化、全局化、協同化的管理。

天士力清醒地認識到,從過去單一的製藥產業,到大生物醫藥,再到大健康產業,從單一企業形成一個集團再到控股集團,進而兩到三個實體集團,必須藉助信息化系統實現端到端的業務無縫銜接和流程貫通。為此,2014年,天士力正式組建數字創新事業群,以數字化平臺整合天士力的IT系統,為企業戰略目標的實現奠定信息化基礎。

據李蕾介紹,天士力數字創新事業群具體負責集團前、中、後臺的系統規劃、管理、整合提升、軟件開發等工作,目前約有員工150名。其中,前臺主要是面向消費者、客戶等移動端應用的功能開發,中臺主要是訂單處理系統等的建設和運營,後臺主要是ERP系統以及相關專業軟件系統(如WMS、TMS等)的功能開發、運營維護等。最終目標是實現整個集團數據流與業務流程的無縫銜接,使無論從哪個渠道接受的訂單,都可以在電商平臺進行整合,實現企業與消費者之間的零距離、消費者訂單與電商平臺及企業ERP平臺的全打通,做到準確庫存、訂單與財務百分百對接等高效協同的精準管理。

對於智能製造過程中IT系統升級建設的難點及應對策略,李蕾表示,第一個難點在於數據集成以及業務流程的改造,因為任何信息系統的上線都會對原有的業務流程帶來一定變化,為了保證系統實施工作的順利進行,企業應儘量選擇標準化的產品。第二個難點是不同系統之間的集成,其中的關鍵點包括:管理者和作業人員的觀念一致、系統之間的數據集成方案統一等,因此需要進行大量的測試、數據轉換工作。

據瞭解,目前天士力數字創新事業群自主開發的主要是一些與生產管理有關的軟件系統,在專業軟件系統(如WMS、TMS等)方面,會選擇與一些擁有標準化產品和豐富實施經驗的供應商合作。“我們看中的不僅是產品本身,更看中這些公司的服務能力和經驗。”李蕾說。

除了完成企業IT系統的整合與協同外,天士力數字創新事業群還承擔了集團數字創新的重任。所謂數字創新,就是在新技術的基礎上,創新業務流程與業務模式。比如天士力最新推出的一項名為“好產品會說話”的服務功能,就是基於安國數字中藥都+上游種植收儲平臺+數字本草全產業鏈公共服務體系,開發出的一項數字化功能,實現了藥品生產信息的全程可追溯。用戶只要通過微信掃描藥品包裝上的二維碼,即可獲知藥品的種源、種植、採收、初加工、藥材入庫、飲片生產等全產業鏈信息。

物流系統全面升級

伴隨著天士力全產業鏈格局的逐漸形成,規模化、集中化、規範化經營對物流體系也提出了更高的要求,包括:由分散式、單一物流配送,轉向集成化的物流管理體系,通過構建統一的信息化平臺,實現倉庫、物流商、信息等資源共享、協同發展;同時,在合規的前提下進一步提高物流效率,降低物流成本。為此,天士力也進行了相應的網絡設施優化與系統建設升級工作。

(一)物流網絡優化

據瞭解,天士力早從十幾年前就開始利用現代物流管理理念打造其物流體系,曾與太原剛玉、北京高科、九州通、北京伍強等多家國內的物流系統集成商合作,對物流中心通過採用科學的規劃設計方法,以及自動化立體庫、電子標籤揀選系統、PDA揀選系統、自動發藥機、自動輸送線等現代化物流裝備,大大提升了物流作業效率和作業準確率,使物流管理人員從繁雜的事務中得以解放,併為公司業務決策提供了很好的物流數據支持。

徐偉指出,隨著“兩票制”全面落地後,醫藥流通領域鼓勵“異地建倉、多倉協同”的新政可能進一步突破省域,這對於天士力這種具有全國網絡的全產業鏈企業無疑充滿了機遇和挑戰。對此,構建相對統一的物流系統對集團未來的發展將非常有幫助。據介紹,目前天士力已在天津、遼寧、廣東、湖南、陝西佈局有5大全國物流中心,並將以這些網絡布點為基礎,進一步構建統一的信息化平臺,通過倉庫、物流服務商、信息等企業內部資源的共享,盤活資產,實現多產業協同發展。

(二)物流系統升級

在持續推進智能製造過程中,天士力圍繞“大健康數字生態圈”的核心戰略,實施大數據平臺架構的頂層設計和總體規劃,搭建開放融合的數據共享平臺,並深入研究和探索大數據商業化設計,挖掘大數據應用價值,深化融合ERP系統在大醫藥製造板塊和營銷板塊的集中管控和靈活運用。


推進藥品生產智能化


根據網上公開的年報資料顯示,2017年,天士力完成醫藥流通子公司ERP系統上線運行,實現業務系統與財務系統、物流WMS系統、稅控系統、藥監繫統、零售儲值卡等多系統對接;統一貨品、供應商、客戶三大主數據管理,統一業務操作流程和財務核算方式,實現全國系統化、標準化、數字化運營新模式。

為了更好地滿足集團業務發展的需要,實現整個物流體系的高效、智能化管理,2017年初,天士力選定富勒作為集團物流信息化合作夥伴,引入FLUX WMS及FLUX Datahub解決方案,管理集團旗下的大生物醫藥、中藥材、健康保健等六大產業的倉配業務。其中,FLUX WMS解決方案部署於天士力東北、西北、華北、華東等地區5大物流中心的7個倉庫,同時支持天士力六大產業、十多種業務模式的同倉一體化運作,採用集團集中式部署,支持多倉多貨主統一管理。同時,FLUX WMS系統還將通過FLUX Datahub數據交換平臺,對接天士力ERP系統,對接自動發藥機、箱式自動化立體庫、托盤式自動化立體庫、電子標籤揀貨系統等物流設備。WMS系統將成為指揮和協同物流設備高效工作的調度中心,成為智能化物流中心的大腦。


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該項目具有以下特點:

首先,滿足業務多樣性管理需求,具體包括:

  • 管理貨物類型多樣,包括中藥材原料、輔料、包材、中藥飲片成品、中成藥、保健食品、化學藥製劑、醫療器械等;
  • 同倉業態多樣,包括平庫/立庫業務並存,自有/三方業務並存,單倉單貨主、多貨主並存等;
  • 單倉面積多樣,300㎡~20000㎡不等;
  • 不同倉日均單量跨度大,日均30單~10000單+,日峰值可達20000單+;
  • 對接上游系統多樣,包括SAP、英客ERP、物流平臺、三方客戶ERP等;
  • 對接下游系統多樣,溯源系統、剛玉WCS、高科WCS、伍強WCS、食藥監局平臺;
  • 滿足多公司、多實體、多角色的使用需要,支持工業與商業的聯動。

其次,滿足醫藥企業特定管理需求,具體包括:

  • 滿足GSP要求、滿足GMP要求、滿足醫療器械第三方經營資質要求;
  • 提供各類供應鏈事件的定義與配置管理,並能根據不同的事件定義實現各類監控與處理;
  • 實現物流資源可視,物流訂單可視,物流過程可視,物流運作效率可視。

第三,滿足天士力集團的特殊管理要求,具體包括:

  • 集中式部署:FLUX WMS部署於天士力集團信息部,支持全國的天士力倉儲業務協同運作;
  • 支持藥品、非藥品、醫療器械,特別是自有產品的多倉運作及三方客戶庫存管理、電子商務等業務模式擴展;
  • 系統按照業務模式進行配置,標準化程度高,未來同類型業務實施時系統可複製。

據介紹,該項目實施後收效顯著,在庫存盤點準確率、流程符合度、物流數據可視化、物流資產使用效率、物流服務水平、物流總體費用率等方面均取得明顯提升。

徐偉表示,新技術、新商業模式的不斷出現將對未來醫藥行業的發展帶來顛覆性改變,如藥品的個性化定製、遠程醫療、慢性病管理服務等,而信息技術作為打通生產—流通—服務的關鍵技術,也將不斷迭代,並出現更多創新應用模式。


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