1 引言

    制藥行業是一個典型的批量連續生產型的流程行業，多年來不斷提高生產線的自動化程度，廣泛采用PCS過程控制系統，企業的生產管理水平和市場競爭力有了很大的提高，但隨之而來的問題也逐漸暴露出來，例如：產品的質量更多的取決于員工的生產經驗；一式多聯的表格要傳遞到各個部門，信息傳送不及時；大量的數據不能實時進行處理和共享，難以為決策者及時提供決策依據等等，極大地制約了企業的進一步發展。

    我國西南某藥業公司是中國生物技術集團下屬的國有高科技生物制藥企業，于1 9 9 8年首批通過國家GMP認證，是國內最大、最具盛名的制造商和血漿產品的研發基地之一。該藥業公司盡管在生產車間已經實施了自控系統，但在車間作業監控、產品追溯管理、品質控制、車間物料監控等方面往往需要以手工的方式進行，較難做到車間作業、品質狀況的及時反饋。經過對企業生產的調研和詳細分析規劃后，西門子提出了針對制藥企業的MES解決方案。

    西門子XFP系統是針對醫藥工業設計的MES解決方案，從產品開發到批量生產，XFP可以都可以提供模塊式的，集成靈活的解決方案。它對于企業增強合規性，降低風險，優化資源，改進生產都有著積極的意義。

2 硬件設計

    硬件是項目實施的基礎，在這個項目中，考慮到系統的性能問題，主生產系統一共規劃設計了三臺服務器，分別是應用服務器，數據庫服務器，以及Web服務與文件服務器。考慮到制藥企業的合規特殊性，項目還為此增設了一臺測試／驗證服務器，以確保系統的規范性。

    除了服務器，硬件系統還包括條形碼掃描儀，條形碼打印機和天平秤，其中，條形碼掃描儀用于讀取條形碼以最大限度地減少人工錄入工作量；條形碼打印機用于對各種原配料以及處理后的原配料進行條碼打印；天平秤用于在備料過程中對原配料進行稱重。

    整個系統的硬件結構圖如圖1所示。

圖1 硬件結構圖

3 軟件模塊

    西門子XFP系統主要功能的集成模型如下圖所示，包括11個功能模塊，通過實時收集生產過程中的數據，作出相應的分析和處理，在對整個車間制造過程進行優化的基礎之上，實現企業信息全集成。本文將重點介紹其中四個關鍵的功能模塊：物料管理模塊，配方管理模塊，過程指導管理模塊和稱重管理模塊。

圖2 功能模塊集成模型

    物料管理模塊(FlowMgt)是西門子XFP系統的基礎模塊，它也是整個XFP系統運行的前提。物料數據資料設置的正確與否直接影響到其它模塊的運作效率。在物料管理模塊里，我們可以對相關物料進行定義，包括原材料，中間產品和成品；對物料變化的相關信息進行管理，包括移動，消耗，更新，分割等。用戶可以在物料管理模塊里查詢所有可用物料的批次，數量，狀態，地點，以及在生產訂單里的最后分配信息。通過物料追溯，用戶可以查看到最終產品消耗了哪些原材料或半成品，或者一種原材料或半成品用在哪些最終產品上。

    配方管理模塊(Formula)是西門子XFP系統的重點模塊。通過配方管理模塊，用戶可以根據需求，定義不同的配方，指定配方里所包含的物料，配比等。配方定義完成之后，必須通過相應的審核，才可以根據定義的配方來創建工單。這種設計使得配方的完整性，安全性都得到了較好的保障。配方管理模塊的主要功能是管理與生產作業相關聯的工單，通過具體的參數設置，用戶可以根據排產計劃手動或自動下發工單。工單下發后，操作員可以在操作界面上對已排產的工單進行操作，訪問有關已排產，在運行，已完成，已終止的所有下發工單。

    過程指導管理模塊(PIManagement)是整個XFP系統的核心模塊。所有頁面的設計，流程圖的規劃，都是由這個模塊來完成的。過程指導管理模塊采用基于圖形規則的方法來建立業務流程模型，采用所見即所得的頁面設計模式，通過和工作流的關聯，實現對整個生產流程的控制。在頁面設計界面，XFP系統提供了豐富的界面控件供開發人員選擇，最大限度地讓XFP界面更加簡潔，美觀，并具有良好的擴展性。在工作流設計界面，XFP提供完全可視化組件化的設計環境，內置豐富的組件庫和業務模板，支持順序，并行，同步，異步，分支，循環，終止，子流程等多種業務工作流模式，讓開發人員可以輕松面對復雜的業務應用。

    稱重管理模塊(WeighDpy)，是XFP系統的亮點之一。稱重管理模塊可以最大限度地屏蔽配料環節的多稱，少稱，錯稱等人為因素，確保稱量的結果和配方相一致。XFP系統提供可視性的動畫畫面，動態顯示稱重過程，稱重結果通過網絡交互傳遞，在避免人為錯誤的同時，也極大的提高了工作效率，更實現全流程配方生產的信息化管理。

    XFP的各個功能模塊，既有各自的獨立性，又相輔相成，它實時地反映了作業人員，機器設備，物料工具等資源的使用情況，并通過收集和記錄產品在任意時刻的狀態和信息，形成每個產品的可追溯性記錄，使傳統的生產過程透明化，同時也極大地改善了生產過程中的作業效率和作業性能。

4 結束語

    公司MES系統投入運行后，實現了稱量數據的自動導人，不僅提高了工作效率，更節約了成本，實現了稱量自動化；稱量結果改由系統自動判斷，減少人為因素(感情、誤操作)造成的誤差，進一步規范了稱量工作，實現了稱量標準化；所有數據一次存儲到系統，實現了數據的實時處理和共享，避免了文書轉換中數據丟失、失真的問題，最大程度的減少人為誤差，實現了操作智能化；除此以外，在MES投入運行后，紙板各類記錄表單、統計報表等都被電子化記錄和報表取代，基本實現辦公無紙化。

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本文標題：西門子MES/ERP軟件在制藥行業的應用

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