揭秘制药工业4.0智慧工厂

    3.4 制药工业4.0的现状

    纵观制药工业发展水平，自动化、信息化程度普遍不高、以我们公司多年的制药经验，我们发现现阶段制药行业不管在设备方面还是整个软件工艺方面都存在很多问题。

    在技术方面，制药行业在大规模制造时产量大，多产品共线时规格多，而在设备、设施、工程之间接口又不兼容，没有统一的设计。这是由于传统的工程项目实施，客户一般会寻找很多家供应商，而不同部分的系统又没有统一的设计，很难做到系统层面的集成，且项目周期较长，项目管理很复杂。

    在自动化方面，我国仅极少制药企业达到一定程度的过程自动化，绝大多数企业还停留在设备控制的单体自动化阶段。如在制剂生产方面，生产设备和过程大多是断离、孤立的；生产过程中的原辅料、中间产物的转运相当一部分还是以人工为主；相当一部分设备还比具备完整的重要质量参数和工艺条件参数的数据输出功能，更没有提供外部系统对其进行统一协调和优化控制的输入条件。

    在信息化方面，很多药厂的生产过程不可视，不能实时了解生产现场中在制品、人员、设备、物料等制造资源和加工任务状态的动态变化。药品生产的特殊性和复杂性（生产过程中包含了高温、高压、污染等一系列条件，生产环境复杂多变）也使得关键数据难以准确采集。部分药厂现场数据信息大多依赖人工录入，增加了出错的机率，制造过程信息的真实性很难保证。还有一个常见的现象就是现场总线标准不统一，硬件、软件接口不统一，企业在总线使用上出现“八国联军”，不同国家不同厂商的生产总线无法统一，数据信息传递出现障碍。

    由此可见，现阶段还没有实现“两化融合”所要求的“生产过程的实时监测、故障诊断、质量控制和调度优化，深化生产制造与运营管理、采购、销售等核心业务系统的综合集成”。制药行业距离“工业4.0”的战略要求还差得很远。机遇和挑战并存，我们在看到机遇的同时，更要考虑好如何应对挑战。

    3.5 制药工业4.0智慧工厂的实施方法

    聚焦中国国情，“中国制造2025”将推进信息化与工业化深度融合，支持有条件的企业由提供设备向提供系统集成总承包服务转变，由提供产品向提供整体解决方案转变。由此可见，总包工程将是未来制药行业解决方案的重要手段。东富龙专业技术服务于制药工业，具有二十多年的制药经验，是具备“智能化制药工厂”交钥匙工程的供应商。面对“工业4.0”这个严峻的挑战，东富龙与制药工业共同面对，将致力于打造制药工业4.0智慧工厂。

    我们认为可以从以下几个方面进行实施：

    一新生产线进行整体归划，由具有总包能力的供应商提供成套服务：总包工程可以对接口进行统一的设计，大大缩短项目周期，在提高设备利用率、产品成品率的同时又满足对信息化管理的要求。在管理上，大项目经理制度可以高效的进行管理，将复杂系统简单化。

    二老的生产线逐步进行改造，集成至整个系统中：随着整个制药行业的发展趋势，老的生产线已呈现出越来越多的问题，需要逐步进行改造，如采用自动化设备，提高设备性能；采用先进技术，提高产品质量等。

    三在车间级和工厂级的基础上完成集团级的整合：处在车间级和工厂级的企业需要借助信息物理系统（CPS），实现集团的智能生产、智能物流。

    四更高层次的自动化水平：自动化和信息化的深度融合，将使制药行业的自动化水平迎来新的高度。

    五结合新的技术和新法规，对企业的业务流程进行改造，达到高效、快速、实时、有效应对外部挑战和提高企业竞争力。

    3.6 新技术对制药工业的影响

    新技术的使用也是技术创新的一部分，将大大提高制药企业的产品质量、完善制药体系并增加企业竞争力。例如美国食品与药品管理局（FDA）近日批准了全球首个使用3D打印机制成的药物—SPRITAM。这是一种癫痫药物，该药物可在10秒不到的时间里就跟人体的血液相溶且开处方的医生可以更便捷地知道每个药片的剂量，因为所有药片都是统一配制。

    3D打印技术极大地降低产品研发创新成本，缩短创新研发周期，并且能够简化制作提高产品质量与性能；3D打印能制造出传统工艺无法加工的零部件，极大增强了工艺实现能力；此外3D打印提高了难加工材料可加工性，开拓了绿色的制造模式。

    3D打印将会变革传统制造模式，形成新型制造体系。这也说明新技术的应用在提高企业竞争力的同时将会大大缩短制药企业实现智慧工厂的时间。

4 总结

    从当前制造业的发展来看，德国总体处在从3.0到4.0发展的阶段，而我们可能还要补上从2.0到3.0发展的课，然后才能向4.0发展。随着“中国制造2025”、“互联网+”、“工业4.0”这些新战略的推出，我们制药行业只有快速研究、快速适应、快速运用，才能跟上时代发展的步伐。未来的制药行业是更加自动化、信息化、智能化的，将借助物联网技术，实现人、设备与产品的实时联通、精准识别、有效交互与智能控制。面对目前制药行业自动化、信息化程度普遍不高的现状，如何实现制药工业4.0，如何打造制药工业4.0智慧工厂，将是我们制药行业共同面临的问题，只有制药行业的相关企业协同发展、共同制造，才能应对这个严峻的挑战。