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智能制药 | 制药企业的智能化物流管理
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在科学技术的不断进步的大环境下,我国制药企业的物流管理经历了人工阶段、机械化阶段、自动化阶段之后,逐步发展至如今的智能化阶段。
智能化物流系统可以极大降低物流和仓储成本。智能化物流系统达到了较高的自动化控制程度,减少了物料流转过程中的手工操作,从而很大程度上避免了由于人员操作失误而导致的损坏和丢失,降低了物流过程中的损耗。此外,智能化物流系统能与供应商的供货系统对接,实现零库存管理,最小化仓储成本。
智能化物流系统能够协助企业提升生产和仓储效率。智能化物流系统能够帮助企业真正实现仓库与车间的联动,从而确保在正确的时间、正确的地点让正确的用户获得正确数量的正确物料。这样可避免生产线上物料不足或者物料积压造成的生产效率下降。同时,智能化物流系统能够帮助制药企业基于实时数据合理高效地使用仓储设施,提升整体物流效率。
智能化物流系统是制药企业实现全过程可追溯性的重要环节。系统可基于统一的编码规则实现物料识别,对物料的接收、入库、出库、退回,以及半成品、成品的生产、流转进行实时监控和追踪,以实现物流系统中的可追溯性。通过在企业内部建立统一的编码规则,可以进一步实现物料和产品在制药企业全操作流程中的可追溯性。
此外,智能化物流系统还能够帮助企业降低质量风险。智能化物流管理系统以统一的编码规则为前提,在物料收货、上下架、配送和退库操作中实现精确管控,防止物料的污染和交叉污染,避免了由于投料错误引发产品质量问题。
系统架构
企业可在制造物流计算机系统架构设计上,参照企业系统与控制系统集成国际标准ISA-95结构模型,借助该模型实现不同系统之间的集成,达到数据整合、信息共享的目的,实现企业内外全业务、全流程的互联互通。
该结构模型包含四个维度。设备层包括现场自动化设备及相关逻辑控制。制造物流系统中常见的自动化设备包括自动化立体仓库、AGV自动导引运输车、自动码垛机器人、穿梭小车、回转轨道等。这些自动化设备及其逻辑控制系统通过与控制层的仓库控制系统通信,实现接收任务、执行任务、发送确认等功能。
控制层为仓库控制系统(WCS),是介于仓库管理系统和各类自动化设备之间的控制系统,用于协调运行各种自动化物流设备(如自动导引运输车、自动码垛机器人、回转轨道)。通过分解和优化任务、分析执行路径,为上层系统的调度指令提供执行保障并进行优化,实现对各种设备系统接口的集成、统一调度和监控。
业务管理层为仓库管理系统(WMS)。该系统综合了位置映射管理、批次管理、物料转移任务管理、质量管理、上架策略、下架策略、物料追踪等功能,控制并跟踪物流管理全过程,并及时、准确地采集任务完成的结果及各个阶段产生的物流数据,从而实现实体库位信息与系统的一致,保证物料流转信息的可追溯性。此外,该系统还可以和制造执行系统等其他系统集成,实现物料的自动调配。
经营管理层为企业资源管理系统(ERP),具有物料采购、生产计划管理、库存管理、订单管理、财务核算等功能。收货、下账等涉及生产物料总数量、总价值的内容通常通过ERP系统进行管理。
制造物流管理包含物料管理和仓储管理两个部分。物料和仓储管理智能化可极大提升物料配送的速度和精度,改善仓储空间利用效率,提高信息获取的及时性和准确性。同时,还可削减人工成本,降低物流损耗,提高整体效率。
物料管理
智能化物流管理可极大优化物料管理各环节,实现从接收、质量检验、生产物料发送、成品和半成品入库以及剩余物料退回的全流程监控和数据搜集。
物料的接收是生产制造企业物流系统的开端,它的核心在于对接收的物料进行数字化标识。企业可基于RFID等数字化标识来标记物料,并将已接收的物料名称、批号及数量信息与托盘或专用容器绑定。通常托盘或专用容器也应有可自动识别的唯一设备编码。
物料检验的第一步是在其上架前由系统自动进行外形检测。具体步骤为,系统读取物料的信息化标识,对检测结果显示为超高、超长、超宽、超重或信息无法识别的物料自动剔除,以保证物料符合轨道运输和货架保存的物理要求。接下来,可根据物料的实际物理参数和物料标识信息自动分配至对应存储区域的货位,并保证物料在运输过程中的有效追踪。收货系统可进一步与实验室管理系统集成,在收货后自动触发检验任务,提醒质量控制部门进行取样检验,并在检验后在仓库管理系统中更新物料质量状态。
将生产物料发送到车间进入生产流程的最基本要求是准确和及时。一方面,需满足GMP对物料管理的要求。应保证仓库管理系统能够监控库存物料的质量状态,只允许质量状态显示为可用的物料发送至生产区域。另一方面,需推动生产效率的提高。可基于制造执行系统或自动看板系统的物料需求,通过拉动的方式,由库房管理系统按需配送物料至目标区域,从而减少生产线上出现物料积压情况,使得物料周转更加高效、顺畅。仓库管理系统可根据需求配置物料的下架策略(如后进先出、先进先出),以管理库存中物料发料时的出库顺序。
成品、半成品生产完成后由系统自动生成可识别的数字化标识,自动在系统中完成物料接收、库存创建与控制、实物位置及质量状态跟踪。成品箱码垛工作可由自动化设备完成,例如使用中央码垛系统对成品箱进行码垛,设备完成码垛后自动执行上架入库指令,减少人工操作,避免人为差错,同时提高空间利用率。
生产结束后的剩余物料如需退回至仓库,可在制造执行系统中进行退料操作。仓库管理系统可自动更新物料的批号、数量、位置等信息,自动创建取货任务,并通过外形检测和信息识别保证退回的物料符合轨道运输和货架存储的要求,同时保证仓库管理系统中物料信息与实物一致。
仓储管理
仓储管理是物流系统中的另一重要环节,是物流系统的调运中心。应用现代信息技术,针对物料的具体贮存条件对不同仓库进行区域管理,合理高效地使用仓储设施,可帮助企业极大提高制造物流系统的效率。
智能化的仓库管理系统可实现对实体库房的电子化管理,对物料信息、库存信息、货位信息进行可视化监控。此外,系统可对库存物料、货位占用率、货位承重、货位使用频次等数据进行实时统计和分析,为优化库房管理提供决策基础,实现对库房的高效利用。
除了通过合理的利用仓储设施来提高库房的利用效率以外,企业也可以通过端到端的供应链优化,利用信息技术、管理手段,通过与原材料供应商合作,降低原材料、包材等的库存水平,减少仓储设施的占用。“零库存”这一概念正是要求物料在采购、生产和配送环节,不以仓储的形式存在,而是处于周转状态,降低企业库存成本。通常包括了供应商管理的库存(Vendor Managed Inventory,VMI)和准时制生产方式(Just In Time,JIT)等方式。这些方式利用端到端的供应链视角,通过和物料供应商的合作,建立信息的共享机制和平台,设定库存管理的合作性策略。综合考虑生产计划、物料质量控制和检验策略、物料生产周期和运输周期,信息流和实物流优化,与物料供应商一起设定最优的库存管理策略。(摘编自《中国制药工业智能制造白皮书(2020年版)》,工信部产业发展促进中心、中国医药企业管理协会联合编制)
编辑:何方
关键词:物料 制药 管理 物流
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