基于GMP的制药企业MES系统设计及研究

制造业信 基于 GMP的制药企业 MES系统设计及研究 王彦桂 ，陈 宇 (1．广东省科学院自动化工程研制中心， 广东广州 510070；2．广州中浩控制技术有限公司， 广东广州 510070) 药行业的制造执行系统 (MES)的个性化需求，提出了采用多维事件驱动的过程网络模型构建药品生产执行 中图分类号：TP29 文献标识码 ：B 文章 编号 1前言 药 品生 产企 业是 关 系到 我 国国计 民生 的重 要产 业 群 体。GMP作为国际性的 《药品生产质量管理规范》，是国 内药品生产企业的指导原则和能否进入国际市场的基本条 件。GMP认为任何药品质量的形成是生产而不是检验出来 的 。因此必 须强 调 预防为 主 ，在生 产过 程 中建 立质 量 体 系。实现全面质量管理，确保药品质量。ERP、SCM等为 代表的信息化系统普遍针对的是企业的上层运营管理 ．很 难深入到生产 的现场 。难 以从 生产执行 的细 节中获取非 常 详细的信息，来消除产生问题的根源。 文章设计的基于 GMP的MES软件系统。将面向药品 生产业务管理层和药品生产 车间作业执行层 ．充分满 足制 药企业以质量管理为核心的生产业务综合管理需求。系统 有机地将 GMP融入到生产制造执行系统 (MES)和整个生 产管理过程之 中，从企业原材 料采购 、生产 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 、质量检 验到库存 管理 、成本 管理 、设备 管理 等业务管理层 面 ，在 充分 满足制 药企业 GMP规 范化管理 的基 础上 ．实现对 设 备工况、物料状态 、计划执行的实时跟踪、回溯以及车间 管控流程的可视化管理。 文章 在介绍 了 GMP标准 的同时 ，重点研 究 了药 品生 产业 务 流程设计 建模 、药 品 质量 闭环 管理 机 制和 模 型设 计 、生产过程质量溯 源方法设计 ，以及 基于这些分析 和设 计 的 MES系统功能和 架构 酒店人事架构图下载公司架构图下载企业应用架构模式pdf监理组织架构图免费下载银行管理与it架构pdf 。 2 GMP管理规范简介 GMP(Good Manufacturing Practice)在国内名为 “药 品生产质量 管理规 范”，是 国内所有制 药企业 必须遵 循 的 规范，其核心 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 是全面质量管理。GMP是一套设计用于 每一批产品使用的秩序和良好操作规范 。所以能为患者提 供一致和质量可靠的产品 ⋯。 任何批 次药物的适应性 由如下 因素决 定 ：起始物料 的 质量、厂房与设备的质量 、程序的合适、没有加工问题、 过程 中控制 的质量 、生产者的 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 和态度 ．GMP就是 为了 寻求这些主要问题在所有时间内有合适控制的保证。 GMP强调 的几个方面如下。 (1)物流控制及 可追溯性 。要求 对储存有效 期内物资 的存放、搬运和保管进行可追溯性控制。 (2)设备的控制和保养。要求对设备的标准 、确认 、 验证和保养进行控制。 (3)关键工序 的控 制。对该 工序设备 的准 确度 、精密 度、操作人员的资格、技能、知识 ．以及操作环境等进行 控制 。 (4)文件控制 。对 文件的标识 、保管 、使用 和变更 要 进行控制 。 (5)工艺更改控制 。工 艺更 改必须满 足规定 的质量要 求，要指定工艺负责人修改和相关部门负责人会签。 (6)验证状态的控制。要求对设备、设施 、工艺等验 证状态进行标识 。 (7)不合格品的控制。要求建立不合格品的评定、处 理 和统计程序 。 3药品生产业务流程建模分析 制药业一般分为原料药生产和药物制剂生产．原料药 是药品生产的物质基础，但必须加工制成适合于服用的药 广东省科技攻关重大项目 (编号：2005A11601001) 嗍：捌 ■●【 _ 业信息化 物制剂才成为药品。制药行业作为流程工业的一种．有流 程工业所具有的共性，都是通过各种生物、化学、物理变 化，产生新物质而达到增值目的。 药品生产又有其特殊性，其生产是一个非常复杂的过 程 ，通常 以批量或连续 的方式进行 生产 ．需要严格 的过程 控制 和安全 措施 。这些 特殊 性包 括 ：药 品的 工艺 机理 复 杂 ，同样 的操作 条件也很 难得到相同结果 ；制药企业主要 是大批量 生产 和面向库存生 产 ，没有作业单 的概念 ；制药 行业中体现了以配方为核心的生产模式 】．以流水线方式 组织生产 ，只存在连续的工艺流程，不存在与离散企业对 应的严格的工艺路线；药品生产过程要求有十分严格的批 号记录。从原材料 、供应商 、中间品以及销售给用户的产 品。都需要记录，这些批次信息将用来进行生产回溯和问 题跟踪，药品批次信息流程图如图 1所示。 基于批次 的实时数 据库 物料批次 l —] l 编码 主 蕃警 } ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．J 丽 信息 r 面荔而n I 编 p 翠----~,2---- 编 一一T一一 I 一 ———-- 成品批扶 — — 一 犏、 一— 入库批扶I 崮 一 I塑竺苎 I I ． 冈 1 药品物料批 次信息流程图 如上所述 ．药品的生产过程要满足 GMP、FDA等法规 的要求，实现规范操作 。则从生产计划、质量管理再到产 品销 售和 回收都要 以 GMP规 范和质量 管理 为核心 。设 计 药品生产运作管理业 务流程如图 2所示 。 4药品生产流程标准机制设计 制药企业生产流程包括 ：供应商质量控制 、原辅料检 验、原辅料仓库和配送管理 、车间配置生产 、成品检验和 成品包装管理。在对生产流程进行分析之后，需要结合制 药企业面向质量和规范操作 的生产运 作管理特点 ，通过 对 药品生产过程中涉及的检验 、验证 、质量跟踪 、质量过程 控制、标准化及质量反馈和质量改进等主要质量管理过程 的深入研究．采用多维事件驱动过程网络模型描述和构建 药品生产运作管理过程模型．将药品生产过程管理与质量 过程控制紧密结合，通过对质量信息流的控制实现对药品 质量保证的方法及相关技术措施，在信息集成的基础上， 实现药品生产过程与质量控制过程的过程集成和闭环管 控，其主要原理设计如图3所示。 闭环管控模型从物流、生产控制流两条主线出发，围 绕检验过程进行整个生产质量控制。 闭环实时信息 的传递和反馈主要采用基于条码及 RFID的身份识别技术实现药品生产全生命周期的信息追 踪 f 。 5药品批生产过程质量溯源方法设计 药品生产是以成品批来组织生产的，一个成品批次生 产指令的下 达驱 动一个药 品生产物流过程及一个批 次药品 的形成。GMP中定义 “批”是指：在规定限度内具有同一 性质和质量 ，并在同一生产周期 中生产 出来的一定数量 的 药品为一批 ，主要有物料批和成品批 。 药品生产 物流过程 是一个 成品批次 的整个 形成过程 ． 它始于生产指令的下达，止于成品的入库，通常采用 “批 号”来标识同一批的产品。系统将采用条码来标识记录药 图 2 药企生产运作管理业 务流程图 圈 匝 匝 口 过辊拇件 图3 药品生产面向质量的闭环管控模型图 制造业信 品生产物流各阶段 “批号”信息。主要有以下几种情况生 成批次 ： (1)采购到货 。采购原材料到货时要确定原材料的批 号 ： (2)生产领料，生产部门在生产领用时在领料单上注 明原材料 的人库批次 ： (3)库存调整，在库存盘点或者调整时，有些数量较 少的品种原材料的不同批次可能会被合并： (4)产 品生产 ，生产部 门按 照批生产 指令组 织生 产 ， 产 品的批次按照批生 产指令进行标识 ： (5)产品销 售 ，销售产 品时会生成销售批次 。 生成批次 以后 ，为在批 次问进行追踪或 质量追溯 。需 要建立新旧批次的关联关系，即批次关联。关联关系表具 有双 向性 ，可以正向或者反 向进行查询 。 通过批次关联将不同的批次联系起来 。就可以建立起 覆盖供应链上药品物流信息业务流程的批次管理模型．如 图4所示。模型将制药企业的采购 、库存、生产 、销售流 程通过批次贯通为一体 ．打破了原有的各部分信息的界 (3)生产管理 ，包括生产计划管理、生产指令管理、 生产物料管理等功能； (4)成品管理 ，包括成品入库管理、成品出库管理、 其它成品库存管理等功能： (5)销售管理 ，包括 客户 档案管 理 、销 售业务 管理 、 销 售业 务跟 踪管 理 、销 售统 计 管理 、销 售分 析管 理 等功 能 ： (6)质量管理，包括质量检验管理 、质量保证管理 、 质量统计与分析等 ⋯： (7)验证管理，包括验证对象及标准管理、验证对象 及其验证标准管理、验证类型管理 、项 目验证过程管理 、 验证文件管理等功能 ： (8)GMP资源管理，包括机构与人员管理、厂房与设 施管理、GMP文件管理、设备管理及卫生管理等子模块。 制药企业生产执行系统 (MES)则完成与 GMP管理系 统下达的计划 ，并完成执行反馈 ，主要功能包括： (1)基于条码的物料流转管理，包括 ：原料入库收 货、原料检验 QA、称料区数据采集、包装区数据采集等 功能 ： 图4 基于批次的药品物流信息生成流程图 限 ，建 立完善 的对应记 录，与最终 产品 的批次号 相关联 ， 为产品追踪和质量追溯技术的实现打下了基础。 6基于 GMP的 MES系统功能及架构 在生产管控流 程和质量溯源方法分 析设计之后 ，设 计 的基于GMP与制药企业 MES系统将包括 GMP管理子系统 和制药企业生产执行子系统 ，如图 5所示 。 GMP管理子系统完成包括采购、物料、质量等方面的 功能 。包括 ： (1)采购管理 ，包括采购计划管理 、采购订单管理 、 采购批次管理、采购到货管理、退货管理 、供应商管理等 功能 ： (2)物料管理，包括仓储库位管理、物料管理、人库 验收管理 、批号管理、库存控制等功能： (2)车间作业 人员管理 与 控制 。实现车 间班 组人员 的人 员资历 、出勤、作业考核 、工 作绩效、培训资质的管理等； (3)生产作业过程管理与 控制，包括车间作业任务 、车 间工艺能力等功能： (4)生产 、质 检批 记录管 理 ，采集各环 节生产 、质量数 据 及 原材 料批 次 、生 产 员工 、 设备等相关数据．实现生产现 场各 类批记 录信息 的电子化管 理 ： (5)药品批跟 踪与 质量追 溯管 理 ，建立 各个药 品批次的 工艺数据档案和生产谱 系档 案 ．实现药 品批跟 踪与质量追 溯管理： 基于GMP的管理系统 I 企些E璺P 圈 回 固 回 盈 回 国 回 圈 哥 一 一 一 一 一 一 一 一 1l寻面 一一一一一一聂 fii 一．=三 生产过程 管理与控制 药品批跟踪与 质量追溯管理 制造执行MEs系统 图5 药企 MES系统整体功能架构图 (下转第9l页) 程统一制=制 三控 过系一控=控 三掰 舀黑 圈 研究与 冲的干扰又要使数据平 滑。仅仅 使用上述一种方 法很难达 到预期的效果 ．本文采用未知有理数 滤波方法 ，可以较好 地解决这个 问题 。 其原理是 ：测量结果是一个未确知数 A= [[minV ， l 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 l篇。 f编辑 ：向 助 飞、 (上接第25页) (6)关键工序监控 与预 警 ，在制药企 业关键工序识别 的基础上 ．通过关键工 序质控点 、监控项 目、监控标准 的 自定义功能 ，建立关键 工序质控点监控管理体 系。 7结语 通过详细分析了制药行业大批次生产管理的特点．提 出了以 GMP为质量管理核心的制造执行 系统 (MES)的功 能和体系结构，阐述了企业信息集成及生产过程优化方 法，解决了生产信息与上层管理信息的集成问题。以本设 计为基础 开发 的 MES系统 软件 已在在大 型制药企业推广使 用。同时．成果还有望推广到食品、化工等众多以配方批 量生产为特点 的制造业企业 。 参考文献： [1]药品生产质量管理规范 (1998年修订) [S]．国家药品监督 管理局 ．1999． [2]王蕾，胡滨．医院及制药企业信息化建设探析 [J]．浙江中 医药大学学报 ，2007，31 (01)：22—24． [3]张瑞刚，杨光，岳彦芳，等．制造执行系统中质量管理系统 的研究 [J]．CAD／CAM与制造业信息化，2009(03)：26— 27． [4】丁小进，王遵彤．ERP与 MES的集成新模式研究 [J]．机电 一 体化 。2oo7 (O8)：9—13． [5]唐文炜，沈备军．模型驱动的业务流程建模工具 [J]．软件 工程 ，2009 (12)：262—264． 第一作者简介：王彦桂，男，1975年生 ，甘肃环县人 ，大学本 科，工程师。研究领域：计算机软件、电子及信息技术应用。已 发表论文 10篇。 (编辑 ：吴智恒) L ：二羔一i ·l L __一 『