基于MES的大中型制藥企業智能ERP信息系統的研究

發布時間: 2012/8/18 10:23:07

在以原料藥生產和成品藥生產為主的大中型制藥企業中，企業綜合智能自動化信息系統通常具有三層結構：企業資源計劃(ERP)、制造執行系統(MES)、過程控制系統(PCS)。其中MES 是處于企業資源計劃(ERP)和過程控制系統(PCS)之間的執行層，主要負責生產管理和調度執行，通過控制物料、設備、人員、流程指令和設施在內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計劃的發布到產品完成的整個生產過程進行控制管理。當工廠中有實時事件發生時，MES能根據當前的實時數據及時做出分析，并做出反應和處理。MES以過程模型為核心，連接實時數據庫或非實時的關系數據庫，對生產過程進行實時監視、診斷和控制，在生產控制層安排生產計劃，優化分配物料。進而對整個生產過程的物料、質量、維護、成本等元素進行完全的監測、分析和控制。它同相關ERP系統和過程自動化系統之間存在密切的數據交流關系。ERP系統需要MES提供的成本、制造周期和預期產出時間等實際生產數據;并需要了解生產訂單的實際狀態、當前的實際生產能力情況及人員物資的準備狀態等信息;過程自動化系統需要基于MES對產品的工藝參數進行優化;而基礎控制模塊則必須從MES中取到控制數據或操作步驟。

　　一 ERP 在大中型制藥行業的生產經營管理

　　制藥行業與一些ERP應用較普及的行業(機械制造業、航空制造業等)在生產類型、經營管理特點方面存在不少差異，但它仍屬于流程工業和批量過程工業領域之內，仍具備制造業企業所共有的本質特性。如怎樣充分合理地利用企業的生產資源(物料、人力、設備)、市場資源、財政資源和產品結構、工藝路線設計等;另外還有以平衡和協調各種資源為主要內容的計劃管理活動。由此決定了ERP對于指導制藥行業的生產經營活動同樣具有重大的現實意義。大中型制藥企業基本上都生產原料藥和成品藥，原料藥的生產是以發酵過程為主，而成品藥包括針劑藥和片劑藥。制藥生產屬于半連續半離散制造業。大體說來，制藥企業一般都有原料生產車間、成品藥生產車間、機修車間、動力車間等。發酵過程為連續型，而片劑和針劑藥生產為離散型。發酵車間是一種高能耗、高物耗、以熱加工為主的流程型產業，發酵車間的主要生產工序是按傳統工藝進行，即消毒、發酵罐進料、發酵、發酵罐出料。如消毒不好，就會使發酵液染菌，以至發酵罐放罐，造成重大經濟損失。因此，必須采用過程控制系統(PCS)對發酵全過程進行自動控制。而針劑和片劑生產則是產品和原料種類多，產量又不很大，單位附加值高，市場不確定因素多。為了生產和供貨的穩定，制藥業生產需采用面向庫存的生產方式，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質量管理規范，優化庫存管理，更重要的是用先進的管理方法和信息技術去改造采購和銷售兩個物流終端。

　　二基于Web的ERP系統在大中型制藥行業的集成

　　針對上述制藥企業的生產和經營管理的實際問題，通過對ERP和MES功能本質的深入分析，采用三層網絡系統結構。即企業資源計劃(ERP)、制造執行系統(MES)、過程控制系統(PCS)。基于MES的大中型制藥企業智能ERP信息系統實施方案模型如圖1所示。其中，ERP層主要完成生產管理決策與生產計劃;MES層的主要功能是動態地進行生產調度、生產過程實時監控和現場數據的分析;PCS 層主要負責生產過程的自動控制與現場數據的采集與初步分析。

　　實時數據庫主要是面向PCS/MES層進行功能設計，用于提供PCS / MES 層所需的數據服務;統計數據庫主要是面向MES/ERP層進行功能設計，用于提供MES/ERP層所需的數據服務。

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