隨著生物技術(shù)的迅猛發(fā)展和人們對藥品質(zhì)量與安全的日益關(guān)注，生物制藥企業(yè)在生產(chǎn)過程中對廠房設(shè)施、生產(chǎn)環(huán)境以及工藝流程的要求越來越高。在這一背景下，智能廠務(wù)系統(tǒng)成為提升生物制藥企業(yè)生產(chǎn)效率、保障藥品質(zhì)量、確保生產(chǎn)安全的重要手段。

01
生物制藥企業(yè)面臨的問題與挑戰(zhàn)

生物制藥企業(yè)在生產(chǎn)過程中面臨著多方面的挑戰(zhàn)。

首先，生物制藥工藝流程復(fù)雜，對生產(chǎn)環(huán)境要求苛刻。例如，細(xì)胞培養(yǎng)需要在恒溫、恒濕、無菌的條件下進(jìn)行，一旦環(huán)境條件不滿足，可能導(dǎo)致細(xì)胞死亡或污染，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量。

其次，生物制藥企業(yè)對原料、半成品和成品的質(zhì)量監(jiān)控要求極高，需要實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地掌握生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，以便及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)或采取必要的干預(yù)措施。

然而，傳統(tǒng)的生物制藥廠房設(shè)施往往存在以下問題：

一是環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)不完善，難以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)環(huán)境的精確控制；

二是數(shù)據(jù)采集與傳輸手段落后，導(dǎo)致生產(chǎn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、不及時(shí)；

三是生產(chǎn)流程管理不規(guī)范，容易出現(xiàn)人為錯(cuò)誤或操作失誤；

四是缺乏統(tǒng)一的信息管理平臺，各部門之間信息共享不暢，影響工作效率。

02
生物制藥企業(yè)智能廠務(wù)系統(tǒng)的內(nèi)容

  很多工廠內(nèi)已經(jīng)擁有了各種自動(dòng)化、智能化和高度集成化的儀器設(shè)備，這些設(shè)備能夠自主完成生產(chǎn)過程中的實(shí)驗(yàn)和分析工作，如越來越多的生物制藥企業(yè)采用全自動(dòng)配液系統(tǒng)、全自動(dòng)進(jìn)出料系統(tǒng)、全自動(dòng)燈檢機(jī)、全自動(dòng)包裝線、智能化水系統(tǒng)以及全自動(dòng)空調(diào)凈化系統(tǒng)等。使用全自動(dòng)設(shè)備可以大大減少人力，降低產(chǎn)品運(yùn)營成本。

我們今天所說的智能廠務(wù)系統(tǒng)主要還是通過集成物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對生物制藥企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能監(jiān)控、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與傳輸、生產(chǎn)流程的自動(dòng)化管理以及信息資源的共享與協(xié)同。具體來說，智能廠務(wù)系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)方面：

環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)

通過安裝傳感器、數(shù)據(jù)采集器和監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)過程中的溫度、濕度、壓力、空氣質(zhì)量等各種參數(shù)和信號，并傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。利用數(shù)據(jù)分析算法對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并根據(jù)預(yù)設(shè)的工藝要求自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù)，確保生產(chǎn)環(huán)境始終處于最佳狀態(tài)。同時(shí)，系統(tǒng)還能對異常情況進(jìn)行預(yù)警和報(bào)警，及時(shí)提醒操作人員采取措施，防止生產(chǎn)事故的發(fā)生。最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷和質(zhì)量控制。

數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將生產(chǎn)過程中的各種設(shè)備、儀表和傳感器連接起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和傳輸。系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)分析和挖掘，為生產(chǎn)決策提供有力支持。此外，系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的可視化展示，幫助操作人員直觀地了解生產(chǎn)狀態(tài)，提高工作效率。

生產(chǎn)流程自動(dòng)化系統(tǒng)

通過引入自動(dòng)化設(shè)備和機(jī)器人技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的自動(dòng)化管理。系統(tǒng)負(fù)責(zé)對工廠內(nèi)的各種設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化控制，能夠自動(dòng)執(zhí)行工藝操作、物料搬運(yùn)、質(zhì)量檢測等任務(wù)，減少人為干預(yù)和錯(cuò)誤，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和可靠性。通過精確的控制算法和自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)環(huán)境的精確控制，如溫度、濕度、壓力等。

信息資源共享與協(xié)同系統(tǒng)

通過建立統(tǒng)一的信息管理平臺，實(shí)現(xiàn)各部門之間的信息共享與協(xié)同。系統(tǒng)能夠整合生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、設(shè)備信息、物料信息等各方面的數(shù)據(jù)資源，為企業(yè)的決策提供全面、準(zhǔn)確的信息支持。通過數(shù)據(jù)可視化和報(bào)表生成等功能，幫助管理人員實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)狀況，優(yōu)化生產(chǎn)流程。同時(shí)，系統(tǒng)還能促進(jìn)部門之間的溝通和協(xié)作，提高工作效率。

03
生物制藥行業(yè)典型的智能廠務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

設(shè)備層

負(fù)責(zé)執(zhí)行具體的生產(chǎn)作業(yè)，如反應(yīng)釜、離心機(jī)、灌裝機(jī)等生物制藥設(shè)備。

這些設(shè)備通常配備傳感器和執(zhí)行器，用于收集生產(chǎn)過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并根據(jù)控制指令進(jìn)行操作。

控制層

與設(shè)備層對接，負(fù)責(zé)收集、整合設(shè)備層產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

控制層通過可編程邏輯控制器或其他控制設(shè)備，對生產(chǎn)過程進(jìn)行精確控制，確保生產(chǎn)參數(shù)在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

實(shí)現(xiàn)初步的可視化管理，通過數(shù)據(jù)整合在控制層提供生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控界面。

業(yè)務(wù)管理層

通過一系列管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能制造業(yè)務(wù)管理一體化應(yīng)用，這些系統(tǒng)包括生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、倉儲管理系統(tǒng)（WMS）、實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）、質(zhì)量信息管理系統(tǒng)（QMS）等。

MES系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的及時(shí)采集、分析、監(jiān)控，優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃，提高生產(chǎn)效率和管理水平。

LIMS和QMS系統(tǒng)確保實(shí)驗(yàn)室操作和質(zhì)量檢測的準(zhǔn)確性和可追溯性。

經(jīng)營管理層

橫跨于其他系統(tǒng)之上，貫穿研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量和物流全流程。

通過對業(yè)務(wù)管理層提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析和挖掘，為制藥企業(yè)實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化提供決策支持。

04
實(shí)踐案例與成效

目前，已有不少生物制藥企業(yè)成功引入了智能廠務(wù)系統(tǒng)，取得了顯著的成效。例如，某生物制藥企業(yè)通過引入智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的精確控制，細(xì)胞存活率和產(chǎn)品質(zhì)量得到了大幅提升。同時(shí)，該企業(yè)還通過智能數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和分析，為生產(chǎn)決策提供了有力支持。另外，該企業(yè)還通過生產(chǎn)流程自動(dòng)化系統(tǒng)，減少了人為干預(yù)和錯(cuò)誤，提高了生產(chǎn)效率。

此外，還有一家生物制藥企業(yè)引入了信息資源共享與協(xié)同系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了各部門之間的信息共享與協(xié)同工作。這不僅提高了工作效率，還使得企業(yè)在應(yīng)對突發(fā)事件時(shí)能夠迅速做出反應(yīng)，降低了風(fēng)險(xiǎn)。

由此可見，通過引入智能廠務(wù)系統(tǒng)，生物制藥企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)環(huán)境的精確控制、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與分析、生產(chǎn)流程的自動(dòng)化管理以及信息資源的共享與協(xié)同工作，從而提高生產(chǎn)效率、保障產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本并提升企業(yè)的市場競爭力。

05
結(jié)語

通過實(shí)施智能廠務(wù)，企業(yè)可以優(yōu)化生產(chǎn)流程、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，并在保障產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，提升企業(yè)的市場競爭力。同時(shí)，智能廠務(wù)也為生物制藥企業(yè)提供了更加透明、高效的管理手段，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

雖然智能廠務(wù)系統(tǒng)具有強(qiáng)大的功能，但人員的操作和管理仍然至關(guān)重要。制藥企業(yè)應(yīng)定期對操作人員進(jìn)行培訓(xùn)和知識更新，使他們能夠熟練掌握智能廠務(wù)系統(tǒng)的使用方法和注意事項(xiàng)。同時(shí)，企業(yè)還應(yīng)建立激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)員工積極參與智能廠務(wù)系統(tǒng)的使用和管理，共同推動(dòng)生產(chǎn)線的優(yōu)化和升級。

未來隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和市場的不斷拓展，智能廠務(wù)系統(tǒng)將在生物制藥領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。