1 引言

    制藥行業(yè)是一個(gè)典型的批量連續(xù)生產(chǎn)型的流程行業(yè)，多年來不斷提高生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度，廣泛采用PCS過程控制系統(tǒng)，企業(yè)的生產(chǎn)管理水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有了很大的提高，但隨之而來的問題也逐漸暴露出來，例如：產(chǎn)品的質(zhì)量更多的取決于員工的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)；一式多聯(lián)的表格要傳遞到各個(gè)部門，信息傳送不及時(shí)；大量的數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)進(jìn)行處理和共享，難以為決策者及時(shí)提供決策依據(jù)等等，極大地制約了企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

    我國(guó)西南某藥業(yè)公司是中國(guó)生物技術(shù)集團(tuán)下屬的國(guó)有高科技生物制藥企業(yè)，于1 9 9 8年首批通過國(guó)家GMP認(rèn)證，是國(guó)內(nèi)最大、最具盛名的制造商和血漿產(chǎn)品的研發(fā)基地之一。該藥業(yè)公司盡管在生產(chǎn)車間已經(jīng)實(shí)施了自控系統(tǒng)，但在車間作業(yè)監(jiān)控、產(chǎn)品追溯管理、品質(zhì)控制、車間物料監(jiān)控等方面往往需要以手工的方式進(jìn)行，較難做到車間作業(yè)、品質(zhì)狀況的及時(shí)反饋。經(jīng)過對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的調(diào)研和詳細(xì)分析規(guī)劃后，西門子提出了針對(duì)制藥企業(yè)的MES解決方案。

    西門子XFP系統(tǒng)是針對(duì)醫(yī)藥工業(yè)設(shè)計(jì)的MES解決方案，從產(chǎn)品開發(fā)到批量生產(chǎn)，XFP可以都可以提供模塊式的，集成靈活的解決方案。它對(duì)于企業(yè)增強(qiáng)合規(guī)性，降低風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化資源，改進(jìn)生產(chǎn)都有著積極的意義。

2 硬件設(shè)計(jì)

    硬件是項(xiàng)目實(shí)施的基礎(chǔ)，在這個(gè)項(xiàng)目中，考慮到系統(tǒng)的性能問題，主生產(chǎn)系統(tǒng)一共規(guī)劃設(shè)計(jì)了三臺(tái)服務(wù)器，分別是應(yīng)用服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，以及Web服務(wù)與文件服務(wù)器�？紤]到制藥企業(yè)的合規(guī)特殊性，項(xiàng)目還為此增設(shè)了一臺(tái)測(cè)試／驗(yàn)證服務(wù)器，以確保系統(tǒng)的規(guī)范性。

    除了服務(wù)器，硬件系統(tǒng)還包括條形碼掃描儀，條形碼打印機(jī)和天平秤，其中，條形碼掃描儀用于讀取條形碼以最大限度地減少人工錄入工作量；條形碼打印機(jī)用于對(duì)各種原配料以及處理后的原配料進(jìn)行條碼打��；天平秤用于在備料過程中對(duì)原配料進(jìn)行稱重。

    整個(gè)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 硬件結(jié)構(gòu)圖

3 軟件模塊

    西門子XFP系統(tǒng)主要功能的集成模型如下圖所示，包括11個(gè)功能模塊，通過實(shí)時(shí)收集生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，作出相應(yīng)的分析和處理，在對(duì)整個(gè)車間制造過程進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息全集成。本文將重點(diǎn)介紹其中四個(gè)關(guān)鍵的功能模塊：物料管理模塊，配方管理模塊，過程指導(dǎo)管理模塊和稱重管理模塊。

圖2 功能模塊集成模型

    物料管理模塊(FlowMgt)是西門子XFP系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊，它也是整個(gè)XFP系統(tǒng)運(yùn)行的前提。物料數(shù)據(jù)資料設(shè)置的正確與否直接影響到其它模塊的運(yùn)作效率。在物料管理模塊里，我們可以對(duì)相關(guān)物料進(jìn)行定義，包括原材料，中間產(chǎn)品和成品；對(duì)物料變化的相關(guān)信息進(jìn)行管理，包括移動(dòng)，消耗，更新，分割等。用戶可以在物料管理模塊里查詢所有可用物料的批次，數(shù)量，狀態(tài)，地點(diǎn)，以及在生產(chǎn)訂單里的最后分配信息。通過物料追溯，用戶可以查看到最終產(chǎn)品消耗了哪些原材料或半成品，或者一種原材料或半成品用在哪些最終產(chǎn)品上。

    配方管理模塊(Formula)是西門子XFP系統(tǒng)的重點(diǎn)模塊。通過配方管理模塊，用戶可以根據(jù)需求，定義不同的配方，指定配方里所包含的物料，配比等。配方定義完成之后，必須通過相應(yīng)的審核，才可以根據(jù)定義的配方來創(chuàng)建工單。這種設(shè)計(jì)使得配方的完整性，安全性都得到了較好的保障。配方管理模塊的主要功能是管理與生產(chǎn)作業(yè)相關(guān)聯(lián)的工單，通過具體的參數(shù)設(shè)置，用戶可以根據(jù)排產(chǎn)計(jì)劃手動(dòng)或自動(dòng)下發(fā)工單。工單下發(fā)后，操作員可以在操作界面上對(duì)已排產(chǎn)的工單進(jìn)行操作，訪問有關(guān)已排產(chǎn)，在運(yùn)行，已完成，已終止的所有下發(fā)工單。

    過程指導(dǎo)管理模塊(PIManagement)是整個(gè)XFP系統(tǒng)的核心模塊。所有頁(yè)面的設(shè)計(jì)，流程圖的規(guī)劃，都是由這個(gè)模塊來完成的。過程指導(dǎo)管理模塊采用基于圖形規(guī)則的方法來建立業(yè)務(wù)流程模型，采用所見即所得的頁(yè)面設(shè)計(jì)模式，通過和工作流的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程的控制。在頁(yè)面設(shè)計(jì)界面，XFP系統(tǒng)提供了豐富的界面控件供開發(fā)人員選擇，最大限度地讓XFP界面更加簡(jiǎn)潔，美觀，并具有良好的擴(kuò)展性。在工作流設(shè)計(jì)界面，XFP提供完全可視化組件化的設(shè)計(jì)環(huán)境，內(nèi)置豐富的組件庫(kù)和業(yè)務(wù)模板，支持順序，并行，同步，異步，分支，循環(huán)，終止，子流程等多種業(yè)務(wù)工作流模式，讓開發(fā)人員可以輕松面對(duì)復(fù)雜的業(yè)務(wù)應(yīng)用。

    稱重管理模塊(WeighDpy)，是XFP系統(tǒng)的亮點(diǎn)之一。稱重管理模塊可以最大限度地屏蔽配料環(huán)節(jié)的多稱，少稱，錯(cuò)稱等人為因素，確保稱量的結(jié)果和配方相一致。XFP系統(tǒng)提供可視性的動(dòng)畫畫面，動(dòng)態(tài)顯示稱重過程，稱重結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)交互傳遞，在避免人為錯(cuò)誤的同時(shí)，也極大的提高了工作效率，更實(shí)現(xiàn)全流程配方生產(chǎn)的信息化管理。

    XFP的各個(gè)功能模塊，既有各自的獨(dú)立性，又相輔相成，它實(shí)時(shí)地反映了作業(yè)人員，機(jī)器設(shè)備，物料工具等資源的使用情況，并通過收集和記錄產(chǎn)品在任意時(shí)刻的狀態(tài)和信息，形成每個(gè)產(chǎn)品的可追溯性記錄，使傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程透明化，同時(shí)也極大地改善了生產(chǎn)過程中的作業(yè)效率和作業(yè)性能。

4 結(jié)束語

    公司MES系統(tǒng)投入運(yùn)行后，實(shí)現(xiàn)了稱量數(shù)據(jù)的自動(dòng)導(dǎo)人，不僅提高了工作效率，更節(jié)約了成本，實(shí)現(xiàn)了稱量自動(dòng)化；稱量結(jié)果改由系統(tǒng)自動(dòng)判斷，減少人為因素(感情、誤操作)造成的誤差，進(jìn)一步規(guī)范了稱量工作，實(shí)現(xiàn)了稱量標(biāo)準(zhǔn)化；所有數(shù)據(jù)一次存儲(chǔ)到系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理和共享，避免了文書轉(zhuǎn)換中數(shù)據(jù)丟失、失真的問題，最大程度的減少人為誤差，實(shí)現(xiàn)了操作智能化；除此以外，在MES投入運(yùn)行后，紙板各類記錄表單、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等都被電子化記錄和報(bào)表取代，基本實(shí)現(xiàn)辦公無紙化。

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