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    孫旨義（1965－）

    男，河北正定縣人，高級工程師，1986年畢業(yè)于河北工業(yè)大學(xué)精密儀器專業(yè),長期從事醫(yī)藥行業(yè)基礎(chǔ)自動化、控制系統(tǒng)、先進(jìn)控制系統(tǒng)應(yīng)用、工廠綜合自動化集成、BATCH柔性化生產(chǎn)管理系統(tǒng)應(yīng)用等工作，現(xiàn)為華北制藥集團倍達(dá)有限公司計控室主任。主持倍達(dá)有限公司ERP 應(yīng)用開發(fā)、MES系統(tǒng)的應(yīng)用與開發(fā)等河北省重點信息化建設(shè)項目。先后獲得省部級科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二、三等獎多項，市集團級科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一、二、三等獎18項之多，并獲得省新世紀(jì)“三三三人才工程”人選。

摘要：本文論述了制藥行業(yè)自動化信息技術(shù)的新應(yīng)用，探討了制藥行業(yè)關(guān)注的焦點及應(yīng)用發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：先進(jìn)控制系統(tǒng)；制藥行業(yè)；柔性制造系統(tǒng)；MES；GMP；系統(tǒng)驗證

Abstract: The paper introduces in detail the latest applications of automation and information technology in the pharmacy, and discusses the focus of attention and the development direction in pharmaceutical industry.

Key words: Advanced control system；Pharmacy； Flexible manufacturing system；MES； GMP； System Validation

    隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展和全球化進(jìn)程的加快，中國的制藥企業(yè)，尤其是大型制藥企業(yè)集團，更是面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。通過現(xiàn)代IT技術(shù)的引入使公司把這些曾經(jīng)分散的業(yè)務(wù)和生產(chǎn)過程合并成為一個高效、完整的整體。通過公司內(nèi)部局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和先進(jìn)的軟件應(yīng)用，公司管理層能全面控制各車間和處室的業(yè)務(wù)活動。

   近年來，在國際上提出流程工業(yè)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)框架，即ERP（企業(yè)資源規(guī)劃）/MES（生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)）/PCS（過程控制系統(tǒng)）三層結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)結(jié)合了先進(jìn)的工藝制造技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和以先進(jìn)控制為代表的信息技術(shù)，集成了企業(yè)的經(jīng)營管理、生產(chǎn)過程的控制、運行與管理等各個方面，將其作為一個整體進(jìn)行控制與管理，實現(xiàn)企業(yè)的優(yōu)化運行、優(yōu)化控制與優(yōu)化管理，從而成為提高企業(yè)競爭力的重要技術(shù)手段。目前，制藥工業(yè)正在按照這樣的三層架構(gòu)模式進(jìn)行規(guī)劃，有計劃、有步驟的實施信息化建設(shè)。基于流程企業(yè)的ERP/MES/PCS三層結(jié)構(gòu)，以提高企業(yè)競爭力為目標(biāo)，建立企業(yè)“兩個中心”---生產(chǎn)成本控制中心、生產(chǎn)質(zhì)量控制中心。

    DCS系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的推廣與應(yīng)用，相當(dāng)一部分企業(yè)已經(jīng)實施了ERP系統(tǒng)，MES系統(tǒng)的某些功能模塊已經(jīng)得到應(yīng)用。
 

圖1   AMR三層企業(yè)集成模型

    另外，制藥企業(yè)必須遵循行業(yè)法律法規(guī)，國家食品藥品監(jiān)管局新修訂的《藥品GMP認(rèn)證檢查評定標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱GMP新《標(biāo)準(zhǔn)》)自2008年1月1日起施行。GMP新《標(biāo)準(zhǔn)》的三大亮點是提高認(rèn)證檢查評定標(biāo)準(zhǔn)、強化軟件管理、強調(diào)與藥品注冊文件要求相匹配，這將進(jìn)一步加強對藥品生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量管理薄弱環(huán)節(jié)的監(jiān)管，確保藥品質(zhì)量。GMP新《標(biāo)準(zhǔn)》圍繞企業(yè)軟件方面的建設(shè)提出要求，將有望推進(jìn)醫(yī)藥行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、新產(chǎn)品研發(fā)和企業(yè)核心競爭力的培育，利于促進(jìn)企業(yè)新藥研發(fā)，利于制藥企業(yè)全面提高市場競爭力。
  
    2008年GMP新《標(biāo)準(zhǔn)》成為制藥企業(yè)通向國際市場的通行證，同時為制藥企業(yè)帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。GMP新《標(biāo)準(zhǔn)》要求制藥企業(yè)生產(chǎn)過程的全程控制，包括起點控制、過程控制、標(biāo)準(zhǔn)控制、系統(tǒng)控制等，在圍繞著配方制定供應(yīng)路線的時候，需要將每個GMP控制的信息點融入到管理體制中。貫穿生產(chǎn)全過程的自動化控制系統(tǒng)和基于生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)的MES系統(tǒng)，可以為GMP控制體系的建立和執(zhí)行提供技術(shù)實現(xiàn)手段，使GMP從一個比較被動的文件管理規(guī)范，上升為一個強制執(zhí)行的監(jiān)控體系，使新GMP的管理理念在整個生產(chǎn)經(jīng)營過程中得到嚴(yán)格執(zhí)行。

    先進(jìn)控制技術(shù)在關(guān)鍵工藝控制單元的應(yīng)用

    在合成生產(chǎn)工藝過程中，生產(chǎn)過程復(fù)雜，工藝較長，由于控制點較多，每步操作都需要有人工干預(yù)控制，同時，又包含一些復(fù)雜的控制對象如pH值控制等。pH值控制的好壞直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)如收率、產(chǎn)品晶型等。pH過程本身具有嚴(yán)重的非線性；在中和點的附近具有較高的靈敏度；難于建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型；環(huán)境（如溫度、壓力等）的變化以及其他干擾的存在都會改變pH過程特性；一般要求pH值跟蹤一條預(yù)定的時變曲線。所有這一些表明常規(guī)的、采用固定結(jié)構(gòu)、單一的控制器或采用變參數(shù)的PID控制，都難以達(dá)到工藝要求，不能滿足pH值控制的要求。因此對合成工藝生產(chǎn)中的pH值采用先進(jìn)控制非常必要。

    先進(jìn)控制是實現(xiàn)工藝優(yōu)化和工廠綜合自動化的基礎(chǔ)。pH控制系統(tǒng)所涉及的生產(chǎn)裝置多、需要控制的工藝參數(shù)多，同時存在的耦合性強、非線性嚴(yán)重。為此，人工操作的勞動強度大、人為影響生產(chǎn)的因素多，導(dǎo)致生產(chǎn)產(chǎn)量不穩(wěn)定、質(zhì)量不穩(wěn)定。盡管已經(jīng)采用計算機控制系統(tǒng)，但是由于沒有采用先進(jìn)控制技術(shù)和算法，生產(chǎn)控制仍然以人工操作為主，同現(xiàn)代化企業(yè)的要求仍然有較大的差距。為此在現(xiàn)有計算機控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)算法和模態(tài)識別技術(shù)進(jìn)行pH控制系統(tǒng)的先進(jìn)控制，完成pH過程的自動化，具有十分重要的意義。

    ●  生產(chǎn)過程的全面自動化，將使工廠可以更加合理的組織生產(chǎn)，達(dá)到提高產(chǎn)量、降低能耗的目的。
    ●  降低勞動強度，為實現(xiàn)減員增效創(chuàng)造條件。
    ●  用計算機集成熟練操作工的操作經(jīng)驗和過程控制專家的經(jīng)驗，并用先進(jìn)算法和模態(tài)識別技術(shù)來實現(xiàn)。這樣，先進(jìn)控制系統(tǒng)將代替有經(jīng)驗的熟練操作工來操作生產(chǎn)過程，從而可以達(dá)到穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)量的目的。
    ●  先進(jìn)控制系統(tǒng)為工藝優(yōu)化提供了一種開放的環(huán)境。此時，工藝優(yōu)化將把先進(jìn)控制系統(tǒng)作為被控對象，構(gòu)成優(yōu)化閉環(huán)系統(tǒng)。
    ●  全面的自動化系統(tǒng)，將使得生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)控成為可能，并以此作為全面工藝優(yōu)化的基礎(chǔ)。
    ●  利用軟測量技術(shù)，借助于其它可測量參數(shù)來自動計算和分析關(guān)鍵的工藝參數(shù)，包括工藝參數(shù)測量、狀態(tài)識別等，這將大大降低現(xiàn)場設(shè)備費用。
    ●  利用先進(jìn)控制技術(shù)，解決多個工藝參數(shù)之間的協(xié)調(diào)控制、多個過程之間的協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)整個車間的綜合集成控制，為真正實現(xiàn)智能化工廠的最終目標(biāo)打下堅實的基礎(chǔ)。

    另外，制藥生產(chǎn)工藝中，結(jié)晶工序也是非常重要的關(guān)鍵生產(chǎn)過程，根據(jù)不同階段，準(zhǔn)確控制酸堿加入速度，準(zhǔn)確自動尋找最佳出晶點，直接影響產(chǎn)品晶體形狀，會嚴(yán)重影響到產(chǎn)品質(zhì)量。有些品種應(yīng)用濁度控制能夠有效檢測出晶點，但有些品種使用濁度檢測和基于常規(guī)算法的邏輯控制，不能有效的控制生產(chǎn)過程，需要建立基于先進(jìn)控制算法的規(guī)則控制模型，以滿足工藝過程的需要。

    控制軟件實現(xiàn)以下功能：

    ●  酸堿儲罐壓力的全程自動控制；
    ●  結(jié)晶罐內(nèi)攪拌速度的全程自動控制；
    ●  結(jié)晶罐溫度的全程自動控制；
    ●  根據(jù)pH的變化規(guī)律自動尋找最佳出晶點；
    ●  酸堿加入速度pH全程跟蹤控制。

    具有以下特點：

    ●  智能控制算法的應(yīng)用；
    ●  生產(chǎn)模態(tài)自動識別,操作人員只需扳動生產(chǎn)啟動開關(guān)就可完成全部操作；
    ●  出晶點軟測量的實現(xiàn)。

2  柔性化BATCH批控制管理系統(tǒng)的應(yīng)用

    以人工為主操作管理模式向以計算機為主的操作管理模式的轉(zhuǎn)變。

     
 

                     圖2   傳統(tǒng)自動化控制向生產(chǎn)執(zhí)行管理控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變

    制藥生產(chǎn)線大部分具有典型的批生產(chǎn)特點，選用BATCH批控制管理系統(tǒng)，能夠大幅提升生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力和適應(yīng)快速多變的市場需求。
 
    BATCH批控制管理系統(tǒng)，是符合ISA S88標(biāo)準(zhǔn)的，用戶管理和電子簽名的組件是遵循聯(lián)邦法規(guī)第21章11節(jié)（CFR 21 PART 11）的相關(guān)規(guī)定的，整個系統(tǒng)可以實現(xiàn)多品種的配方管理、配方驗證、配方發(fā)布，生產(chǎn)計劃的管理、驗證、發(fā)布、實施，電子簽名 (Digital Signature)、用戶授權(quán)管理，一直到整個生產(chǎn)線符合FDA要求的批生產(chǎn)過程的管理與控制，并自動產(chǎn)生具有審計追蹤（Audit Trail）功能的生產(chǎn)批報表管理系統(tǒng)，實現(xiàn)柔性化高效率的多品種生產(chǎn)。具有以下特點：

    （1）機動靈活的引導(dǎo)式操作界面 

    ●  交互式操作過程，運行生產(chǎn)中的所有細(xì)節(jié)，相互交錯地促進(jìn)操作人員和設(shè)備之間的最佳操作。
    ●  應(yīng)用交互式過程引導(dǎo)方式，可以設(shè)計出一個通用的適用多種產(chǎn)品的生產(chǎn)程序，并定義生產(chǎn)過程變化。

    （2）通覽、控制、追蹤生產(chǎn)過程每一細(xì)節(jié)的能力
   
    ●  整個生產(chǎn)過程的每一步細(xì)節(jié)，生產(chǎn)操作人員與設(shè)備之間的運行，通過交互式人機對話的方式完成，保證生產(chǎn)過程的每一步執(zhí)行情況與標(biāo)準(zhǔn)操作程序保持一致。
    ●  跟蹤及考核：權(quán)威性的批記錄，提供一個具有可追蹤性，并可分析的基本應(yīng)用報告，量化了生產(chǎn)中的操作情況， 能夠追蹤到每一步操作，完全體現(xiàn)了GMP/FDA管理理念。

    （3）快速多變的市場需求

    ●  實現(xiàn)多品種的配方管理、配方驗證、配方發(fā)布功能，通過科學(xué)的生產(chǎn)計劃的管理，實現(xiàn)柔性化高效率的多品種生產(chǎn)。

    BATCH批控制管理系統(tǒng)，其主要解決在一條以批操作為主，多配方（工藝）、生產(chǎn)不同產(chǎn)品生產(chǎn)線上如何進(jìn)行訂單管理、配方管理、批報管理等問題以及如何與過程控制系統(tǒng)相聯(lián)共同控制整個的生產(chǎn)過程，使整個的生產(chǎn)完全按照既定配方進(jìn)行，減少產(chǎn)品差異率，提高生產(chǎn)效益，以及確保生產(chǎn)線符合GMP等相關(guān)法規(guī)規(guī)定。

3  現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用

    現(xiàn)場總線是特定的現(xiàn)場應(yīng)用技術(shù)與計算機通信技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)之間的最本質(zhì)區(qū)別是全數(shù)字通信（代替原來的模擬信號通信）和全分散控制（代替原來的集散控制）。現(xiàn)場總線有兩個層次的優(yōu)點。

    （1）表面層次：節(jié)省電纜，從而降低了系統(tǒng)的建設(shè)和運行維護成本；
    （2）深層次：可使現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備（傳感器、執(zhí)行器、控制器、人機界面等）實現(xiàn)了智能化、網(wǎng)絡(luò)化，因此，設(shè)備管理系統(tǒng)可以獲得其工況的實際數(shù)據(jù)并由此計算出其實時生產(chǎn)能力，這樣就解決了長期困擾我們的自動化孤島問題。
 
    現(xiàn)場總線除上述兩個層次的突出優(yōu)點之外，還具備下列特點：

    （1）分散控制、集中管理的控制方式，符合現(xiàn)代控制理論；
    （2）各分系統(tǒng)間彼此獨立工作，又互相協(xié)調(diào)，共享資源；
    （3）較高的數(shù)據(jù)更新速度和傳輸速度，提高系統(tǒng)控制的實時性；
    （4）無須建立各區(qū)段總線間的層次關(guān)系，方便了系統(tǒng)擴展，提供了系統(tǒng)的開放性。

    現(xiàn)場總線有三個瓶頸問題：

    (1)當(dāng)總線切斷時，系統(tǒng)有可能產(chǎn)生不可預(yù)知的后果，用戶希望，這時系統(tǒng)的效能可以降低，但不能崩潰，這一點目前許多現(xiàn)場總線不能保證；

    (2)在本安防爆應(yīng)用中，現(xiàn)有的防爆規(guī)定限制總線的長度和總線上所掛設(shè)備的數(shù)量，這就是限制了現(xiàn)場總線節(jié)省線纜優(yōu)點的發(fā)揮；

    (3)系統(tǒng)組態(tài)參數(shù)過分復(fù)雜，現(xiàn)場總線的組態(tài)參數(shù)很多，不容易掌握，但組態(tài)參數(shù)設(shè)定得好壞，對系統(tǒng)性能影響很大。

    目前，制藥企業(yè)總線智能儀表應(yīng)用還不廣泛，但總線閥島技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，在生物發(fā)酵補料系統(tǒng)、合成制藥生產(chǎn)控制過程中，應(yīng)用大量的氣動隔膜閥、氣動角座閥、氣動球閥等兩位自動控制閥，用基于總線技術(shù)的閥島代替?zhèn)鹘y(tǒng)的兩位三通、兩位五通電磁閥取得了明顯的效果，工程布線工作量的減少，故障率的降低，用氣量、耗電量減少等方面的優(yōu)勢，顯示了總線技術(shù)的強大優(yōu)勢。

4  無線通訊技術(shù)

    在工業(yè)控制系統(tǒng)中，應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)等，可實現(xiàn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，提高系統(tǒng)的性能和開放性。有線網(wǎng)絡(luò)高速穩(wěn)定，滿足了大部分場合工業(yè)組網(wǎng)的需要。但是，在有線傳輸受到限制的場合，人們開始利用無線的方式進(jìn)行替代。例如：電子天車吊秤稱重系統(tǒng)；惡劣生產(chǎn)環(huán)境工藝點的監(jiān)控；廠區(qū)偏遠(yuǎn)位置的控制點：深井泵運行狀態(tài)、環(huán)保監(jiān)測點、動力監(jiān)測點等；全廠周邊電子監(jiān)控報警系統(tǒng)等。這樣可以避免大量布線、浪費接口、檢修困難、擴展困難的弊端。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的靈活性、便捷性、擴展性方面，無線網(wǎng)絡(luò)有獨特的優(yōu)勢，因此，無線局域網(wǎng)技術(shù)得到了發(fā)展和應(yīng)用。隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，無線局域網(wǎng)技術(shù)將在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮越來越大的作用。

5  MES系統(tǒng)在制藥行業(yè)的應(yīng)用前景

    制造執(zhí)行系統(tǒng)MES（Manufacturing Execution System） 是一個立足于整個企業(yè)生產(chǎn)活動的計算機系統(tǒng)。利用MES的管理手段和信息，企業(yè)可優(yōu)化其從制定生產(chǎn)產(chǎn)量到管理最終產(chǎn)品的整個生產(chǎn)流程中的各個環(huán)節(jié)。利用實時、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，MES指導(dǎo)、管理、記錄企業(yè)各項生產(chǎn)活動，為企業(yè)提供及時準(zhǔn)確的信息，使企業(yè)及時根據(jù)外界環(huán)境的變化調(diào)整生產(chǎn)。其結(jié)果是企業(yè)的無效益生產(chǎn)活動減少，企業(yè)生產(chǎn)效益提高、生產(chǎn)設(shè)備利用率提高、產(chǎn)品質(zhì)量提高、庫存降低、供貨周期縮短，最終使得企業(yè)的盈利水平得以提高。
 
    中國的MES市場還處在起步階段，在冶金、石油化工、煙草等行業(yè)應(yīng)用較多，醫(yī)藥企業(yè)還在探索階段，MES產(chǎn)品行業(yè)應(yīng)用特點非常明顯，尤其醫(yī)藥行業(yè)必須遵循行業(yè)的法律法規(guī)，目前針對醫(yī)藥行業(yè)的特點，適合醫(yī)藥行業(yè)特點的MES產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，有些企業(yè)已經(jīng)應(yīng)用了某些功能模塊，獲得了意想不到的效果，隨著應(yīng)用的不斷深入以及對MES產(chǎn)品功能的理解，必將迎來新的應(yīng)用高峰。

    一般的MES功能通常被歸納到一組相關(guān)的功能集,這些功能互相配合，提供了幾乎適用于管理各個類型企業(yè)的信息平臺。企業(yè)管理人員、質(zhì)量管理人員、后勤維護人員、文檔和調(diào)度管理人員都可以在MES中找到他們適用的工具。針對醫(yī)藥行業(yè)特點，MES的典型功能主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

    (1)生產(chǎn)資源的調(diào)配和管理

    提供資源詳盡的既往使用記錄，在生產(chǎn)中可供使用資源的實時狀態(tài)信息,保證資源處在最佳狀態(tài)。這些資源包括設(shè)備、工具、人員(要求具備特殊技能的人員)、原材料和生產(chǎn)產(chǎn)品信息文檔。信息必須是具備可維護和可利用性能，必須具備忠實的有效性。

    (2)生產(chǎn)計劃安排

    根據(jù)優(yōu)先級、特性、資源限制和流程間的依賴關(guān)系安排生產(chǎn)，優(yōu)化生產(chǎn)流程并最大限度地減少重復(fù)勞動。按照操作的可替代性、并行性和重疊性，計算出詳細(xì)精確的時間表、設(shè)備利用表。
MES層通過對生產(chǎn)設(shè)備和人力資源等生產(chǎn)要素的分配來控制生產(chǎn)流程。包括批量控制系統(tǒng)的啟動、生產(chǎn)順序的發(fā)布，以及生產(chǎn)運行啟動指令。

    (3)生產(chǎn)過程管理

    監(jiān)督生產(chǎn)過程，自動地糾正或改進(jìn)生產(chǎn)過程，或提供信息反饋給操作員。具有報警管理機制，以確保生產(chǎn)人員了解生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的超出偏差允許范圍的情況。
通常，實際的生產(chǎn)執(zhí)行處于MES層的功能以外DCS系統(tǒng)，尤其是自動化生產(chǎn)水平較高的生產(chǎn)線更是如此。然而，當(dāng)生產(chǎn)處于手動操作運行時，MES功能常常 應(yīng)用于對生產(chǎn)人員下達(dá)特殊的生產(chǎn)指令。 MES生產(chǎn)執(zhí)行功能能夠分清手動和自動操作過程的各自職責(zé)。

    (4)配方管理

    生產(chǎn)配方的編輯、驗證、發(fā)布與管理。

    (5)生產(chǎn)文件歸檔控制

    包括SOP(標(biāo)準(zhǔn)操作程序)、生產(chǎn)指令、配方、控制系統(tǒng)程序、工藝流程圖表、批量生產(chǎn)記錄、 生產(chǎn)報警信息記錄，以及除生產(chǎn)報表以外的其他一些生產(chǎn)文檔資料。

    (6)勞動力管理

    根據(jù)勞動技能、工作方式，制定在各個批次生產(chǎn)中操作人員的使用。這些信息資料通常被保存在人力資源系統(tǒng)，但對于更加詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息資料通常都不會在人力資源系統(tǒng)中得到，在這種情況下，人力資源管理能夠被充分考慮到并同時作為MES功能的一部分。

    (7)產(chǎn)品質(zhì)量管理

    產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗可以在線或者離線進(jìn)行。在線實時采集質(zhì)量信息，可以保證嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量，也能及時發(fā)現(xiàn)問題所在，并能夠妥善解決所存在的質(zhì)量問題;同時也支持產(chǎn)品質(zhì)量的離線分析，最典型的是在實驗室完成產(chǎn)品質(zhì)量的分析。對從生產(chǎn)中采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析，以確保適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品質(zhì)量控制，能夠迅速發(fā)現(xiàn)需要引起注意的問題，并提供相應(yīng)的解決方案。產(chǎn)品質(zhì)量的管理是最重要的MES功能之一。

    (8)設(shè)備維護管理

    維持企業(yè)生產(chǎn)運行過程中的生產(chǎn)設(shè)備、工具和儀器儀表的正常運行是企業(yè)生產(chǎn)運行最重要的功能。如果這些生產(chǎn)工具不是被集中在一個企業(yè)中，就可以考慮作為一種MES功能。維護管理保證工廠的設(shè)備處在良好的狀態(tài)，正常完成工作任務(wù)。

    (9)批數(shù)據(jù)采集

    生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息采集功能所關(guān)心的是歷史數(shù)據(jù)、事件數(shù)據(jù)、操作員的輸入數(shù)據(jù)信息、操作員的操作記錄，以及在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的任何信息資料。并包括相關(guān)流程、原材料和人員、設(shè)備以及產(chǎn)品質(zhì)量信息。

    (10)產(chǎn)品批數(shù)據(jù)追蹤

    MES層不但關(guān)心生產(chǎn)計劃編制，而且還跟蹤實際生產(chǎn)和計劃的執(zhí)行情況, 這主要包括監(jiān)控生產(chǎn)設(shè)備、原材料和人員在生產(chǎn)中的使用，用以建立相關(guān)產(chǎn)品的歷史信息。可提供的狀態(tài)信息包括該產(chǎn)品生產(chǎn)人、原料及供貨商、批號、序列號、當(dāng)前產(chǎn)品狀況、以及相關(guān)的報警、返工、其他非正常生產(chǎn)信息和相應(yīng)采取的改進(jìn)措施。這個在線追蹤功能產(chǎn)生的歷史記錄。用以追蹤相關(guān)半成品和最終產(chǎn)品的相關(guān)信息。

    (11)產(chǎn)品批數(shù)據(jù)分析

    產(chǎn)品分析包括批生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息分析、人力資源與生產(chǎn)設(shè)備的利用、生產(chǎn)操作流程和產(chǎn)品質(zhì)量和成本的分析。這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息通常應(yīng)用于優(yōu)化生產(chǎn)流程和資源配置。某些數(shù)據(jù)信息能夠作為調(diào)整生產(chǎn)規(guī)則與調(diào)度的依據(jù)。

    批數(shù)據(jù)分析還應(yīng)包括對多批產(chǎn)品數(shù)據(jù)的批間差異分析。包括劣質(zhì)批量生產(chǎn)或者不符合生產(chǎn)工藝的生產(chǎn)運行的數(shù)據(jù)信息分析，以便分析和測定所存在的根本原因；對異常批量生產(chǎn)質(zhì)量或者高質(zhì)量生產(chǎn)運行的數(shù)據(jù)信息分析，以便分析和測定優(yōu)化生產(chǎn)運行的條件。

6  系統(tǒng)驗證 System Validation

    在制藥領(lǐng)域，有著諸多要求嚴(yán)格的規(guī)范，如何通過儀器儀表與自動化控制和管理手段確保生產(chǎn)流程遵守符合制藥行業(yè)法規(guī)的要求。當(dāng)今制藥生產(chǎn)越來越大的程度上受法律、規(guī)章和預(yù)定指標(biāo)的制約。尤其是檔案管理已經(jīng)成為一個真正的焦點，美國的食品和藥物管理局F D A 或歐盟制藥工業(yè)委員會，嚴(yán)格要求藥品生產(chǎn)中的全部過程必須遵守明確規(guī)定的各項原則。尤其重要的是遵守現(xiàn)行的藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范G M P法規(guī)和聯(lián)邦法規(guī)2 1 ( C F R 2 1 ) 的1 1 章( P a r t 1 1 ) 關(guān)于過程控制系統(tǒng)的電子記錄和文檔管理， 電子簽名及授權(quán)等法規(guī)， 這些法規(guī)的實施提高了進(jìn)入該領(lǐng)域的門檻， 使一些原來在制藥工程領(lǐng)域有很好業(yè)績的企業(yè)面臨著或退出這一領(lǐng)域、或加強自身力度和投入。

    因此，所選擇的控制系統(tǒng)必須依從聯(lián)邦法規(guī)2 1 ( C F R2 1 ) 的1 1 章( P a r t 1 1 ) ， 符合GMP 管理條例， 具有更新、更可靠的技術(shù)特點，確保數(shù)據(jù)的真實性、完整性、機密性。即由計算機系統(tǒng)創(chuàng)建、修改、存檔、恢復(fù)、維護、分發(fā)、報告的電子記錄和電子簽名應(yīng)服從規(guī)定的程序和控制措施。全生命周期的系統(tǒng)本身軟硬件與應(yīng)用軟件及相關(guān)文件的驗證，必須確保系統(tǒng)能夠刪除和拒絕執(zhí)行無效記錄和產(chǎn)生可供審計追蹤的記錄和路經(jīng)。

    客戶與供應(yīng)商雙方應(yīng)嚴(yán)格按照系統(tǒng)驗證的關(guān)鍵模式—— V 模式來執(zhí)行整個項目，正確理解變更控制的內(nèi)涵， 自始至終實行變更控制， 實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計與企業(yè)要求相符合。在G M P 項目的整個生命周期內(nèi)， 依從G M P 規(guī)范、嚴(yán)格按項目管理的九大方面， 遵循國際制藥工程協(xié)會出版的G A M P 4 . 0 （ G o o d A u t o m a t e d m a n u f a c t u r i n gP r a c t i c e ） 的指導(dǎo)方針與方式，結(jié)合I S O 9 0 0 0 ，2 0 0 0 版的規(guī)范, 去啟動、計劃、執(zhí)行、控制和結(jié)束項目。只有通過技術(shù)與管理相結(jié)合的手段才能確保生產(chǎn)流程遵守, 符合制藥行業(yè)法規(guī)的要求。
 
7  遠(yuǎn)程診斷技術(shù)

    基于Internet的遠(yuǎn)程智能故障診斷技術(shù)是近年來伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展,融合傳統(tǒng)的故障診斷與計算機科學(xué)、通信等學(xué)科領(lǐng)域的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)而發(fā)展起來的一項新技術(shù)。近年來在國內(nèi)外獲得了很大的發(fā)展,在保證設(shè)備安全、穩(wěn)定、長周期優(yōu)質(zhì)運行方面發(fā)揮了很大的作用，隨著制藥企業(yè)機電一體化的發(fā)展，對自動化控制信息系統(tǒng)的依賴程度越來越高，隨著制藥企業(yè)的大規(guī)模外遷，大都遠(yuǎn)離市區(qū)，當(dāng)生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)生故障時，技術(shù)專家很難全天候的在第一時間到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場，使得醫(yī)藥行業(yè)越來越關(guān)注遠(yuǎn)程診斷技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，充分利用該技術(shù),可以有效地利用異地的物質(zhì)和智力資源,異地設(shè)備信息數(shù)據(jù)的獲取和處理，實現(xiàn)遠(yuǎn)程故障的診斷與排除等，可以極大地提高了裝備維護管理的效能和質(zhì)量。

    參考文獻(xiàn)：

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