本文根据康缘药业信息中心高级经理孔德刚在CIAPH智能制造专题会议演讲整理
与其他行业相比,智能制造在医药行业“开花结果”的案例相对较少。主要原因在于:医药行业有自动化控制的系统,但局限性强,基本不具备全过程自动化控制的水平;整体生产过程的中间环节、物流转运和投放是断离的,存在许多信息化孤岛;受现有设备的限制,并未实现真正完整意义上的制造执行系统(MES) 和自动化的批控制;物联网、大数据和云计算技术等新一代信息化技术的应用场景有待探索。
智能制造在中药领域的成功案例更是凤毛麟角了,日前,CIAPH联盟举办了“药”智能 • 医药行业智能制造专题线上研讨会,会议上中药领先企业——康缘药业的智能制造分享是一大亮点,康缘药业信息中心高级经理孔德刚详细介绍了“康缘经验”。
一、康缘——中药研发制造集团
康缘药业是集现代中药研发、制造、销售为一体的大型健康产业集团,前身为1975年成立的连云港中药厂,2000年变更为江苏康缘药业股份有限公司。它也是中国制药工业百强企业(第29位),并建有“中药制药过程新技术国家重点实验室”等多个国家级科研平台。在2018年,实验室获评“优秀类企业国家重点实验室”(医药领域第一),研发实力连续三年位列“中药研发实力排行榜”首位。康缘聚焦于6大核心领域,目前销售过亿产品有9个,以上成绩得益于康缘的研发创新投入占比年销售收入10%以上。
康缘研发总部位于连云港,在南京、上海有研发分部,在连云港、南京、徐州、江西南丰等地建有中药、生物药、植物提取物生产工厂。它还拥有通过中国CFDA认证的9个剂型20余条药品生产线,同时通过了澳大利亚TGA认证、日本厚生省制药原料认证、加拿大生产经营场所认证、欧盟相关产品认证等各类国际认证。
本次介绍主要围绕着康缘于15年投产的数字化提取精制车间和目前在建的智能固体制剂车间展开。
二、康缘智造建设思路
1、智造及其战略意义
智能制造是国家重大战略需求,中药属于十大重点领域之一的生物制药及高性能医疗器械项目中。众所周知,中药是多分成的复杂体系,其质量控制中的均一性和可控性,一直是中药安全生产的重点。要有效解决质量均一可控的问题,就需要基于明确药效的物质基础、建立过程质量控制策略,以及采取数字化控制技术,才能实现中药的智造。
康缘探索多年,始终把握着实现中药智能化、数字化制造的战略意义,在于:有效解决中药生产过程多成分、多参数、复杂体系控制技术的难题,实现中药生产标准化与智能化,确保质量稳定均一、药品安全有效;通过与新一代信息技术和互联网技术的结合,集成信息物理测控系统,研制具有自主知识产权的创新制药技术群;引领传统中药产业技术升级换代,推进中药生产技术的二次革命,开创中药智能化先进制造时代,率先实现中药先进制造2025。
2、智造的背景
综合来讲,系统科学的基础研究是实现中医药智能制造的一个关键,药效物质基础研究及质量控制体系构建,对于所有的药品、药理基础研究的清晰,是做好智造的基础。举个质量一致性要求的例子:在国家中药注射剂的基本技术要求中,规定了结构明确成分、可测成分、指纹图谱不少于60%、80%、90%。当前,康缘研发的热毒宁注射液,三个指标可达到75%、88%、95%以上,得益于康缘对于制造过程的严格把控。
此外,进行智能制造技术升级改造,实现中药制药现代化、标准化和国际化,也是企业发展的需求。目前,康缘药业将中药智能制造技术贯穿于精制提取生产链的各个环节,工厂基于国际制药技术标准设计,创建了中成药生产过程点点一致、段段一致、批批一致的质量一致性控制技术体系,多项技术首次在国内工业化应用,部分技术居于国际领先水平。
3、技术路线
在实现路径上,技术路线从下往上分别是:
综上所述,在功效研究的基础上,通过已经建立的智能生产线,实现生产过程中的控制,通过自动化的过程分析和技术手段的融合,形成智能生产线的大框架。
三、智能化精制提取车间介绍
智能化精制提取车间,项目始建于2012年11月,总投资4.8亿元,占地1.7万平米,建筑面积4.8万平米,于2015年3月竣工,通过GMP认证并投入使用,获得工信部首批(2015年)智能制造试点示范项目、江苏省经信委“中药生产数字化控制技术产业化车间”、我国首个中药智能提取精制工厂等荣誉。
该项目的数字化应用主要有以下:
四、智能化固体制剂工厂
计划于2020年10月建成投产,占地面积 1.8万m,建筑面积 4.7万m,规划的建设内容为数字化硬胶囊车间、数字化片剂车间、数字化颗粒剂车间、数字化软胶囊剂车间、数字化化药车间等5个车间和智能化立体仓库。
该工厂依据QbD理念,在生产流程中采用全过程质量控制技术、自动化控制技术、智能物流,中央控制平台以SCADA数据采集系统为基础,搭建MES系统,辅以BMS、EMS等管理系统,结合WMS、WCS物料调度软件及其它功能软件,实现完整的闭环软件控制体系。
工艺流程优化的原则,主要是以下几方面:自动化,设备设施物料传送物流;全程化,在线质量控制;信息化,MES、ERP等为核心的系统应用;智能化,通过PKS的数据采集、辨识、分类,形成决策规则,反馈调控生产;高标准,符合GMP、FDA、精益生产的相关要求。
五、5G在智能制造中的应用前景
有线网络限制了柔性生产,WiFi网络存在技术局限性,主要体现在:
在《国务院关于深化“互联网 先进制造业”发展工业互联网的指导意见》中,明确了在5G研究中开展面向工业互联网应用的网络技术试验,协同推进5G在工业企业的应用部署。5G突出的三大性能指标:10Gbps的高速度、1ms低时延、1Million/km2的广连接,使得5G在智能制造中有良好的应用空间。
5G是公共承载网络,通过与MEC设备的连接实现内部组网。MEC即移动边缘计算,是5G演进的关键技术之一,指将计算能力下沉到网络边缘侧,提供面向企业内部的无线网络信息服务。MEC可将需要访问企业内网的数据直接旁路到内网,无需经过核心网,有效降低了网络时延,保障了数据安全性。
以下列举康缘的几个探索场景用于行业交流:
六、总结体会
1、智能制造价值体现
2、研究体会
关于CIO发展中心
「CIO发展中心」(http://www.ileader.com.cn) 于2005年由一群热衷于中国CIO职业发展的CIO 们倡导发起,并以「聚合中国CIO力量,助推CIO商业价值」为宗旨。旨在通过学术和经验交流、知识和理念宣传来促进职业规范的推进、成长环境的改善以及队伍素质的提升,进而促进信息应用水平提升,推动CIO机制的建立和完善。
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