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基于MES的大中型制藥企業(yè)智能ERP信息系統(tǒng)的研究

發(fā)布時間: 2012/8/18 10:23:07

在以原料藥生產(chǎn)和成品藥生產(chǎn)為主的大中型制藥企業(yè)中，企業(yè)綜合智能自動化信息系統(tǒng)通常具有三層結(jié)構(gòu)：企業(yè)資源計劃(ERP)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、過程控制系統(tǒng)(PCS)。其中MES 是處于企業(yè)資源計劃(ERP)和過程控制系統(tǒng)(PCS)之間的執(zhí)行層，主要負責生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行，通過控制物料、設(shè)備、人員、流程指令和設(shè)施在內(nèi)的所有工廠資源來提高競爭力。MES能通過信息的傳遞對從生產(chǎn)計劃的發(fā)布到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進行控制管理。當工廠中有實時事件發(fā)生時，MES能根據(jù)當前的實時數(shù)據(jù)及時做出分析，并做出反應和處理。MES以過程模型為核心，連接實時數(shù)據(jù)庫或非實時的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，對生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)視、診斷和控制，在生產(chǎn)控制層安排生產(chǎn)計劃，優(yōu)化分配物料。進而對整個生產(chǎn)過程的物料、質(zhì)量、維護、成本等元素進行完全的監(jiān)測、分析和控制。它同相關(guān)ERP系統(tǒng)和過程自動化系統(tǒng)之間存在密切的數(shù)據(jù)交流關(guān)系。ERP系統(tǒng)需要MES提供的成本、制造周期和預期產(chǎn)出時間等實際生產(chǎn)數(shù)據(jù);并需要了解生產(chǎn)訂單的實際狀態(tài)、當前的實際生產(chǎn)能力情況及人員物資的準備狀態(tài)等信息;過程自動化系統(tǒng)需要基于MES對產(chǎn)品的工藝參數(shù)進行優(yōu)化;而基礎(chǔ)控制模塊則必須從MES中取到控制數(shù)據(jù)或操作步驟。

　　一 ERP 在大中型制藥行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營管理

　　制藥行業(yè)與一些ERP應用較普及的行業(yè)(機械制造業(yè)、航空制造業(yè)等)在生產(chǎn)類型、經(jīng)營管理特點方面存在不少差異，但它仍屬于流程工業(yè)和批量過程工業(yè)領(lǐng)域之內(nèi)，仍具備制造業(yè)企業(yè)所共有的本質(zhì)特性。如怎樣充分合理地利用企業(yè)的生產(chǎn)資源(物料、人力、設(shè)備)、市場資源、財政資源和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝路線設(shè)計等;另外還有以平衡和協(xié)調(diào)各種資源為主要內(nèi)容的計劃管理活動。由此決定了ERP對于指導制藥行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動同樣具有重大的現(xiàn)實意義。大中型制藥企業(yè)基本上都生產(chǎn)原料藥和成品藥，原料藥的生產(chǎn)是以發(fā)酵過程為主，而成品藥包括針劑藥和片劑藥。制藥生產(chǎn)屬于半連續(xù)半離散制造業(yè)。大體說來，制藥企業(yè)一般都有原料生產(chǎn)車間、成品藥生產(chǎn)車間、機修車間、動力車間等。發(fā)酵過程為連續(xù)型，而片劑和針劑藥生產(chǎn)為離散型。發(fā)酵車間是一種高能耗、高物耗、以熱加工為主的流程型產(chǎn)業(yè)，發(fā)酵車間的主要生產(chǎn)工序是按傳統(tǒng)工藝進行，即消毒、發(fā)酵罐進料、發(fā)酵、發(fā)酵罐出料。如消毒不好，就會使發(fā)酵液染菌，以至發(fā)酵罐放罐，造成重大經(jīng)濟損失。因此，必須采用過程控制系統(tǒng)(PCS)對發(fā)酵全過程進行自動控制。而針劑和片劑生產(chǎn)則是產(chǎn)品和原料種類多，產(chǎn)量又不很大，單位附加值高，市場不確定因素多。為了生產(chǎn)和供貨的穩(wěn)定，制藥業(yè)生產(chǎn)需采用面向庫存的生產(chǎn)方式，從而在庫存上積壓大量的資金，增加了藥品的成本。為了降低藥品的成本，除了采取科學的庫存管理方法，嚴格遵守GMP質(zhì)量管理規(guī)范，優(yōu)化庫存管理，更重要的是用先進的管理方法和信息技術(shù)去改造采購和銷售兩個物流終端。

　　二基于Web的ERP系統(tǒng)在大中型制藥行業(yè)的集成

　　針對上述制藥企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營管理的實際問題，通過對ERP和MES功能本質(zhì)的深入分析，采用三層網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。即企業(yè)資源計劃(ERP)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、過程控制系統(tǒng)(PCS)�；贛ES的大中型制藥企業(yè)智能ERP信息系統(tǒng)實施方案模型如圖1所示。其中，ERP層主要完成生產(chǎn)管理決策與生產(chǎn)計劃;MES層的主要功能是動態(tài)地進行生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)過程實時監(jiān)控和現(xiàn)場數(shù)據(jù)的分析;PCS 層主要負責生產(chǎn)過程的自動控制與現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與初步分析。

　　實時數(shù)據(jù)庫主要是面向PCS/MES層進行功能設(shè)計，用于提供PCS / MES 層所需的數(shù)據(jù)服務;統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫主要是面向MES/ERP層進行功能設(shè)計，用于提供MES/ERP層所需的數(shù)據(jù)服務。

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