文/本刊記者 趙皎云
智能制造正在改變制藥行業(yè)的生產(chǎn)模式,物流是制藥行業(yè)智能制造項目中十分重要的組成部分。目前很多制藥企業(yè)對生產(chǎn)物流的自動化、智能化存在剛性需求。而制藥行業(yè)的特殊性使得該類項目中的物流系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)頗具特色。
江 津云南迦南飛奇科技有限公司副總經(jīng)理
智能制造已經(jīng)成為我國制藥行業(yè)發(fā)展的必然選擇,借此可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的可控、可視化和可追溯,更好地保障藥品質(zhì)量,同時提高生產(chǎn)效率,降低企業(yè)成本。
在醫(yī)藥行業(yè),云南迦南飛奇科技有限公司(簡稱“迦南飛奇”)依托集團公司在制藥裝備領(lǐng)域的既有優(yōu)勢,致力于為客戶提供智能工廠、智慧物流系統(tǒng)整體解決方案,擁有自動化立體庫、碼垛機器人、自動化投料/配料模塊、AGV小車、制藥企業(yè)MES系統(tǒng)等諸多制藥企業(yè)智能工廠所需的軟硬件技術(shù),已參與完成陜西步長、天津紅日、江西青峰、昆明龍津、山東綠葉、國藥同濟堂等多個制藥行業(yè)的智能制造項目建設(shè)。在本次專題中,迦南飛奇副總經(jīng)理江津結(jié)合制藥行業(yè)的生產(chǎn)物流特點,介紹了制藥行業(yè)智能制造項目中的物流痛點及解決之道。
記者:與其他行業(yè)相比,制藥行業(yè)的生產(chǎn)物流有哪些特點?
江津:制藥工業(yè)是一個特殊的行業(yè),具有高投入、高產(chǎn)出、高風險、高技術(shù)密集型等特點。與其他行業(yè)相比,制藥企業(yè)生產(chǎn)物流的特殊性主要體現(xiàn)在以下三個方面:
首先,驗證要求。制藥企業(yè)的生產(chǎn)自動化過程中,需要嚴格按照國家GMP規(guī)范進行計算機系統(tǒng)的驗證工作,對于計算機系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性、嚴謹性,以及文件體系等方面都有非常嚴格的要求。
其次,制藥企業(yè)生產(chǎn)物流環(huán)節(jié)對裝備材質(zhì)有特殊要求。不同于絕大多數(shù)行業(yè)使用碳鋼材質(zhì)的物流裝備,GMP中明確要求制藥企業(yè)在選用與藥品直接接觸的設(shè)備部件時必須使用不銹鋼316L材質(zhì)制造,設(shè)備材質(zhì)必須要穩(wěn)定、衛(wèi)生、安全、內(nèi)外潔凈度要求平整、無黑點。因此在生產(chǎn)物流環(huán)節(jié),所有涉及到對接廠房的物流設(shè)備很多需要采用不銹鋼材質(zhì)。
第三,制藥行業(yè)的生產(chǎn)物料和成品的品規(guī)較多(通常幾百種,多則上千種),且每個品規(guī)的生產(chǎn)量大小不一,訂單較復雜。同時,產(chǎn)品外包裝規(guī)格多樣,實現(xiàn)自動化物流作業(yè)難度大。
總體而言,目前制藥行業(yè)的物流水平還有待進一步提升。
記者:制藥企業(yè)在實現(xiàn)智能制造過程中對物流系統(tǒng)有哪些要求?目前存在哪些物流短板?
江津:2015年以來,隨著《中國制造2025》、“十三五”規(guī)劃、《醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展指南》等國家戰(zhàn)略、政策的出臺,我國制藥行業(yè)迎來了一輪轉(zhuǎn)型升級熱潮,逐漸從傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式朝著自動化、信息化、智能化方向轉(zhuǎn)變,越來越多的制藥企業(yè)開始開展智能制造項目建設(shè),旨在:(1)改變傳統(tǒng)的粗放式、經(jīng)驗型生產(chǎn)管理方式,實現(xiàn)更精細的生產(chǎn)管理,保證藥品質(zhì)量可追溯;(2)實現(xiàn)自動化生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率;(3)減少人力,進一步提高產(chǎn)能利用率,節(jié)約成本;(4)減少藥品安全事故的發(fā)生。
為了實現(xiàn)上述目標,制藥企業(yè)的智能制造項目采用了大量自動化、智能化物流系統(tǒng),包括:自動化立體庫、堆垛機、穿梭車、AGV、機器人系統(tǒng)(包括自動配料、自動投料、自動拆碼垛)等,以實現(xiàn)原材料、成品的自動存儲、出入庫作業(yè),以及加工環(huán)節(jié)中大量的原材料、半成品和成品的自動搬運、輸送作業(yè)。
在參與這類項目過程中,我們也發(fā)現(xiàn)了制藥企業(yè)普遍存在的物流短板,也可以說是這類項目中的物流難點。
智能配方喂料系統(tǒng)
四川恒通項目
我國制藥行業(yè)一直存在自動化程度低,生產(chǎn)操作粗放,制藥設(shè)備智能化、數(shù)字化水平低,生產(chǎn)工藝普遍以單元操作模塊為主,缺乏協(xié)同和集成等問題。同時,制藥企業(yè)對倉庫建設(shè)的概念相對滯后,對物流自動化和智能化技術(shù)缺乏認知。比如,大多數(shù)制藥企業(yè)與產(chǎn)線對接的原輔料供給、暫存等環(huán)節(jié),原輔料、中間品、半成品到最后成品的物流轉(zhuǎn)運和投放大多依靠人工完成,整個生產(chǎn)過程是斷離的,導致存在許多信息孤島。因此在制藥企業(yè)智能制造項目的物流系統(tǒng)設(shè)計過程中,需要做到“量體裁衣”的自動化,而非一味追求先進,確保提供適合客戶且成熟、穩(wěn)妥的方案。
很多制藥企業(yè)往往是在物流項目規(guī)劃前就完成了生產(chǎn)車間建設(shè),留給物流系統(tǒng)設(shè)計及設(shè)備安裝的空間非常狹窄,給方案對接設(shè)計造成較大難度,甚至會影響系統(tǒng)整體效果。
此外,藥廠在物流方面的信息化程度和數(shù)據(jù)化程度,以及全流程可視化還有提高空間。
記者:制藥行業(yè)在實現(xiàn)智能制造過程中對物流系統(tǒng)有哪些具體要求?對此迦南飛奇如何滿足?
江津:如今,智能制造已經(jīng)成為我國制藥行業(yè)發(fā)展的必然選擇。很多制藥企業(yè)對生產(chǎn)物流的自動化、智能化存在剛性需求。比如在中藥飲片行業(yè),傳統(tǒng)的投料都是人工將成袋的凈藥材倒入投料口進行生產(chǎn),不僅消耗了大量的人力,而且人工操作很容易出現(xiàn)物料品種或數(shù)量差錯。目前已經(jīng)有企業(yè)意識到,通過采用自動化物流裝備實現(xiàn)凈藥材自動倉儲、自動稱配料、自動投料才是未來的發(fā)展方向。
對于自動化物流系統(tǒng)的投入,絕大多數(shù)的私企或民企最關(guān)心的還是成本(包括建造成本、人力成本等)。對此,我們在項目前期會根據(jù)客戶的行業(yè)特性、場地條件、操作模式等情況,盡可能全面的為客戶提供不同物流中心建設(shè)方案的投資成本對比,幫助他們進行決策。需要物流技術(shù)提供商對制藥行業(yè)和物流裝備技術(shù)都有十分深刻的理解。
同時,迦南飛奇還將最新的VR技術(shù)引入到制藥企業(yè)智能制造的物流系統(tǒng),通過三維可視化平臺,實現(xiàn)生產(chǎn)及物流過程的可視化、智能化管理,清晰直觀的實時展現(xiàn)生產(chǎn)、庫存、能耗、全場設(shè)備儀表信息和狀態(tài)。通過這套VR可視化系統(tǒng),客戶還可以充分將其智能制造的亮點展現(xiàn)出來。目前我們在每個項目都會給客戶設(shè)計、提供這一系統(tǒng)。
記者:請結(jié)合具體項目介紹物流技術(shù)在制藥行業(yè)智能制造項目中的創(chuàng)新應(yīng)用及效果。
江津:迦南飛奇目前參與了眾多制藥行業(yè)智能制造項目建設(shè),由于每個項目的實際情況有所差異,所以物流規(guī)劃方案和技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新點也各有不同。這里簡單介紹一下天津紅日和江西青峰兩個項目。
在天津紅日項目中,迦南飛奇為天津紅日康仁堂藥業(yè)有限公司設(shè)計安裝的自動化物流輸送系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:炮制后的中藥定量裝箱,自動碼垛入庫,自動拆跺出庫,自動輸送并結(jié)合RGV自動投料、AGV自動投料,料箱清洗、入庫,WMS倉儲調(diào)度等流程,過程中全自動進行無需人工干預,所有信息通過WMS調(diào)度結(jié)合MES及ERP系統(tǒng),生產(chǎn)全過程中無需人工進行干預。結(jié)合原料自動檢驗入庫及過程中輔助輸送,保證全過程中信息的可追溯性及信息管理的準確性。實現(xiàn)了從單方的配方、倉儲、投料,到復方的倉儲、投料的全流程覆蓋,大大提高了制藥企業(yè)生產(chǎn)及原料配給的自動化水平,從而提高其生產(chǎn)全過程中各個環(huán)節(jié)的效率和準確性。
該項目是國內(nèi)第一條中藥制藥企業(yè)全自動倉儲投料線,是一套集智能配方、輸送、倉儲、碼拆垛、投料、清洗、除塵及檢驗復核為一體的智能化生產(chǎn)線系統(tǒng),其中運用大量新設(shè)備,許多過程處理環(huán)節(jié)設(shè)備及工藝方法在行業(yè)內(nèi)無參考,如倉式喂料稱重機、拆碼垛穿梭子母車、箱體、箱蓋清洗機、風干機、旋轉(zhuǎn)投料RGV小車、投料AGV、柜式投料口等,解決了中藥單方及復方的智能配料、箱體常溫清洗及風干、500kg級RGV和AGV智能翻轉(zhuǎn)投料、投料除塵及自動清潔、RGV碼拆垛等一系列難題,對中藥制藥企業(yè)智能工廠建設(shè)起示范性作用。
在江西青峰項目中,迦南飛奇負責規(guī)劃建設(shè)的智能倉庫更是成為整個智能制造項目的一大亮點。該智能倉庫由立體倉儲系統(tǒng)、貨物輸送碼垛系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)(WCS)、倉庫管理系統(tǒng)(WMS)4個子系統(tǒng)組成,可分為車間托盤貨物輸送區(qū)、料箱貨物輸送區(qū)、立體倉儲區(qū)三個區(qū)域。智能倉庫通過計算機控制、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)通信、物資信息自動識別等先進技術(shù),實現(xiàn)收發(fā)作業(yè)機械化、倉儲管理數(shù)字化、存儲單元立體化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化和安全監(jiān)控可視化。倉庫管理系統(tǒng)還與企業(yè)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)、藥監(jiān)碼管理系統(tǒng)等系統(tǒng)實現(xiàn)無縫對接,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。同時,通過分析全國各大醫(yī)院、藥店、配送中心數(shù)據(jù),直接將客戶需求發(fā)送到智能倉庫,智能倉庫再結(jié)合物流情況統(tǒng)籌跟進,排出當月供貨計劃,實現(xiàn)及時、精確供貨。
青島康邁臣項目
記者:從物流技術(shù)及解決方案提供商的角度,您認為與制藥行業(yè)智能制造相配套的物流規(guī)劃建設(shè)有哪些難點?未來有哪些趨勢值得關(guān)注?
江津:國內(nèi)制藥企業(yè),特別是中藥企業(yè),很多歷史比較悠久,廠房建設(shè)比較早,基本是平庫存儲,這在一定程度上制約了他們引入先進的自動化物流系統(tǒng)。對于物流技術(shù)及解決方案提供商而言,目前制藥行業(yè)智能制造相配套的物流規(guī)劃建設(shè)難點主要體現(xiàn)在方案設(shè)計及技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新上。一方面,制藥企業(yè)通常對成本控制有很嚴格的要求,如何兼顧訂單結(jié)構(gòu)、流量和物流成本,就是一個挑戰(zhàn),需要我們對工藝和總體方案進行深入了解和設(shè)計。同時,由于制藥企業(yè)生產(chǎn)物流標準化程度不高,需要根據(jù)不同工藝設(shè)計生產(chǎn)專用的物流設(shè)備,比如有些項目中用于存放物料的容器是專用的不銹鋼料框,而這些料框在轉(zhuǎn)運過程中要進行清洗,我們就要改進和開發(fā)相應(yīng)的清洗設(shè)備。這些都是在制藥行業(yè)智能制造相配套的物流規(guī)劃建設(shè)中需要物流技術(shù)及解決方案提供商解決的問題。
另一點是我的個人感觸,與汽車、煙草等行業(yè)相比,藥廠在系統(tǒng)操作人員配置方面略顯薄弱,沒有專業(yè)的維修班、電工班、機修班。所以集成商在進行物流系統(tǒng)設(shè)計時一定要做到:(1)在系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上追求先進性;(2)易學易用易操作,避免系統(tǒng)運行過程中增加操作、維護方面的負擔。同時,做好藥廠人員培訓和售后服務(wù)工作。
對于未來的市場發(fā)展趨勢,我認為制藥行業(yè)對物流自動化技術(shù)存在剛需。近幾年我們也感受到一些明顯的變化,比如,集成商在項目中介入物流系統(tǒng)需求調(diào)研的時間點有所提前,客戶的關(guān)注點從單一的物流設(shè)備采購擴展到整廠的物流系統(tǒng)規(guī)劃,基于WMS、MES、DCS等系統(tǒng)的互聯(lián)互通,實現(xiàn)生產(chǎn)無人化、全流程可視化和質(zhì)量追溯。
另外,迦南飛奇的母公司迦南科技近年來一直在國內(nèi)固體制劑智能工廠整線設(shè)備制造領(lǐng)域處于優(yōu)勢地位,并具備向制藥企業(yè)提供智能工廠整廠項目工程總承包(EPC)的能力。該模式可以實現(xiàn)從生產(chǎn)到物流采用一體化設(shè)計建設(shè),銜接更緊密,減少接口,更好的發(fā)揮自動化物流系統(tǒng)的價值。