企业智能工厂建设整体解决方案.pdf
1智能工厂建设整体解决方案12345智能工厂总体方案设备与能源SRMMESWCS&WMSCONTENTS智能工厂的建设目标3智能工厂连续化生产和PAT工厂信息系统仓储、物流自动化1.让制药企业的设备、生产过程、产品、管理全方位满足GMP要求；2.利用智能化生产设备实现更高效、高质量生产；3.利用机器人技术实现去人工化，在合规的条件下节约成本、提高效率；4.智能化管理系统与设备的融合，实现柔性化、定制化生产，保证企业小批量生产盈利；5.利用大数据分析，进一步优化生产，提高企业整体运营效率；6.产品智能化，实现全周期可追溯；7.利用云及互联网技术实现远程智能服务，智能物流实现工厂间，工厂内部生产全流程高度集成。4智能工厂一体化应用方案架构智能服务个性化定制智能运营管理流程智能化智能车间设备智能化定制化平台智能服务平台直营与加盟店工业云服务大数据运营大数据制造大数据设备大数据数字化设计数字化工艺数字化作业指导智能研发虚拟制造工厂三维仿真物流仿真三维工艺仿真信息共享发货管理供应商平台SRM订单发布确认发票管理计划协同销售管理供应链管理SCM采购计划仓储管理产品数据物流管理制造执行系统MES目视化管理数据采集过程控制在制品管理质量追溯物料管理计划排程生产派工能源分析能源调度能源监控智慧能源规则管理计划仿真高级排程APS工厂排程车间排程CCR中央监控全厂监控生产调度控制系统设备控制管理M2M通信数据集成与转换采集信息关联数据采集管理设备配置部署信息转换协议转换智能生产设备智能物流设备智能检测设备智能数据采集设备智能工厂系统规划5智能工厂关键技术：人、机、料、法、环信息融合6WMSMESERP立体库PLC出入库指令完成信号1.企业物联网；2.生产设备智能化、工作站化；3.机器人技术、智能传感器技术的应用；4.符合制药行业特点，满足GMP要求的智能化管理系统；5.大数据技术、云计算技术应用；6.互联网与智能工厂的融合；7.数据安全；8.制药智能工厂的标准化未来智能工厂12345智能工厂总体方案设备与能源SRMMESWCS&WMSCONTENTS采购管理采取“集中认证、集中管理、分组采购”的战略通过集中认证和集中管理，寻求公司整体最佳利益集中认证：供应商的认证集中到集团层面统一认证集中管理：共同的采购政策、流程和标准，物资目录管理、通用的管理报告等分组采购：根据供应资源、区域、专业、技术等不同要求，按照专业或区域或物资分类进行分组采购集中认证，集中管理、分组采购 分散采购指采购组执行不同物资类别或按目录的采购，如原材料、运输服务、车辆、机械设备、备品备件等各采购组分散采购，快速响应市场，满足局部需求满足企业对供应商严格管理的要求食品、药品企业按照生产规范要求，对供应商要进行严格的管理。从选择-审计-控制-评估，对供应商进行全过程的监控与评价。10基本情况调查样品检验、资质证明材料评审定期验审和现场检查价格、质量、供货及时性分析评价1234绩效分析选择审计控制实行供应商量化评价体系11质量指标 合格率 缺陷率 报废率供应指标 准时交货率 交货周期 订单变化接受率经济指标 价格水平 报价行为 分享降价成果服务与合作指标 投诉灵敏度 合作态度 售后服务A类B类C类D类周期性绩效考核，制定相应的奖励制度，以更好的提高供应商的服务质量供应商协同12采购流程控制价格采集价格确认价格控制采购价格流程采购价格管理员采购员采购订单价格审批单邮件、excel附件参照PR生成价格审批单推式生成采购订单供应商存货价格表更新导入 报价更 新取价是是否经过价格审批才能生成询价单选择供应商发出询价录入供应商报价是否价格控制审批自制是否存在有效价格请购单生成订单限制方式价格审批参照PR生成询价单自制采购业务报表12345智能工厂总体方案设备与能源SRMMESWCS&WMSCONTENTS16智能仓储管理可向前后端进行延伸管控仓库作业的可追溯货主、供应商、客户、生产车间等，通过系统进行业务串联；各业务参与方可登录系统，查找各自需要信息；可通过权限控制，保障数据安全；单据流，可追溯性强；允许根据跟踪号，对每笔仓库作业全程跟踪；各节点有对应单据可供追溯；外部软件功能外部硬件设备智能化作业模式标准化接口规范；B/S展示，C/S底层架构，可集成性强，适用性好；与仓库硬件的高度集成化；信息集成与数据交互根据设定规则，由系统指定最优作业方法；流程的个性化定义以及执行；智能监控，并及时给予提示，避免漏单等现象的发生；发出指令 确认价格 与仓配中心结算货主 货物出入库的执行方 与运输环节对接 费用计算，与货主结算仓配中心 结果反馈 接收/发送货物 与货主结算供应商/客户收发货指令结果反馈服务反馈收发货通知制药行业对仓储管理的要求1.建立仓库台账及出入库记录2.原辅料建立批次和有效期管理3.物料质量状态管理（色标）4.建立质量追溯体系5.库房温湿度监控采用计算机化系统17智能化仓库的架构1.基于PLC、RFID的自动化与工业识别；2.基于WMS的智能管理；3.无人化或少人化；4.需求拉动，响应生产或订单；5.支持批次和效期管理6.支持立体库货架管理，通过电子标签提升出入库作业效率7.自动采集库房温湿度信息8.优化库存空间，支持FIFO或近效期出库原则入库作业生产线1生产线2生产线3生产线n入库输送线1入库输送线2入库输送线3.入库输送线n入库作业调度入库作业调度入库设备调度入库设备调度入库货位分配入库货位分配入库上账入库上账.生产入库其它入库入库输送线7入库输送线8入库输送线9入库输送线3入库输送线n入库输送线1入库输送线2入库输送线4入库输送线5入库输送线6入库分配模型20接收入库货物巷道6巷道7巷道2巷道1巷道3巷道4巷道n巷道5分析货物在各巷道存储情况把货物均匀放到各巷道把货物放到巷道最近货位巷道均匀原则就近原则货物分配原则出库分配模型21接收管理台的出货需求分析出货需求的客户巷道6巷道7巷道2巷道1巷道3巷道4巷道n巷道5分析货物在各巷道存储情况取巷道内最近货位货物取巷道内最近货位货物取指定批次货物取指定批次货物取最早批次货物取最早批次货物仓库出货打印日期原则先进先出原则多巷道并行出库原则同一巷道距离优先、先左后右原则客户均衡出库原则出货原则22堆垛机控制23工厂仓库1工厂仓库2加工中心1WMSWMSWMS配送中心1WMS配送中心nWMS预警平台EDI接口平台集中部署传真 短消息 邮件DataExWMSPORTALWCS系统ERP/MES系统其他外部系统动态库存查询仓库进出库跟踪和追踪物流信息门户WEB物流数据中心分析监控物流管理平台集中基础数据/权限控制SRM/CRM系统WMS系统架构WMS系统功能24支持对物料进行批次与效期管理1.药品作为一种特殊的商品，时效性很强，因此所有药品及有效期的原辅料必须实行严格的批号管理，对有效期进行严格控制。2.所有进货、退货、销货、销退、转拨、报废等有关药品或原辅料的进出库均需以批号为依据。3.近效期的药品或原辅料要尽早采取处理措施（如催销或停售），而已经失效的药品或原辅料绝对不能销售或投入生产，而必须销毁。25采购生产销售详细管理物料批次属性 批次档案管理 定义物料的关键指标为批次属性，将检验结果的数据回写至批次档案中，在投料时，根据批次属性进行核料计算，保障投料的准确性。26定义批次属性检验报告单结果回写建立产品批次档案投料时进行核料计算 编码、名称、规格、批次号主数据：生产日期、有效期、质量属性或其它特性值批次特性：冻结和非冻结状态物料冻结：自动选择最适合的批次作为销售或者生产用批次选择：列出物料使用的生产批次批次使用清单条码管理27条码管理物料条码、产品包装箱条码生成及打印支持重打、补打等业务支持重打、补打产品、库位等标签可自定义配置开发策略应用预分配策略上架策略拣货策略补货策略货位的自动分配作业线路的生成作业计划的生成条件:快速移动货品靠近出货口或者主要通道考虑货物重量以满足人体工学的要求目标:通过缩短行程，优化拣货性能优化以前优化以后定期分析货品流转，进行ABC分析和库位调整仓库布局优化，建立最优物流路线智能监控1.安全库存：根据基础资料设定，对不同物料在不同储存位置的库存数量监控；2.订单超时：对于业务单据未按时间规定完成的，进行监控；3.安全预警：通过与外部设备系统对接，例如温度监控、GPS监控等等，系统发出预警信息；定时运行醒目标识预警信息智能监控-消息预警消息预警 对于物流中心不同事件的定义，如产品过保质期产品低于库存下限或者高于库存上限库龄超过半年订单超过24小时未处理补货任务1小时内未执行收货12小时内未上架 预警信息可以通过如下方式发送给指定的人员EmailSMSFAX系统监控界面报表管理仓储报表l 入库日报表l 出库日报表l 库存报表l 进出存合并报表l 仓库入库作业汇总单l 仓库出库作业汇总单l 发货装车清单l 零库存产品汇总清单l 标准库龄报表l 分段库龄报表l 入库序列号报表l 出库序列号报表l ABC动态分析l 产品盘点报表l 产品库存动态报表支持客户化现场报表开发报表管理定时由系统自动生成各种日结报表每日库存日结报表每日入库日结报表12345智能工厂总体方案设备与能源SRMMESWCS&WMSCONTENTS35MES支持生产现场的各种硬件设备，实现信息融合控制装置界面服务用户画面(UI)服务异常警报处理服务报表处理服务企业应用界面服务事件处理服务系统管理服务数据模型及数据库底层自动化驱动与控制接口用户层与业务逻辑接口转换生产订单物料管理质量管理生产控制设备管理数据采集信息广播配方管理称量管理人员管理中央监控用户界面展示行业解决方案应用套件帮助制药企业管控关键环节，应对外部挑战全过程支持条码管理，物料从到货验收到生产投料全程条码化，记录物料名称、物料批号、规格、数量、供应商批号等信息，利用条码跟踪和验证物料，实现物料管理智能化。物料管理支持批号和保质期管理、色标管理，实时记录物料信息和状态；优化库存空间，支持FIFO或近效期出库原则；支持移动设备，自动采集库房温湿度信息，实现仓储管理自动化。仓储管理权限体系符合内控流程，确保配方保密。支持配方审批流程。按照GMP规范对药品处方和药品生产工艺路线进行管理，根据工序产出动态调整工序配方，保证投料符合生产工艺要求。配方管理协助车间作业人员监控工序投料和产出，并计算物料平衡/收率，记录物料消耗情况，防止污染和交叉污染。投料监控通过PLC或PCS系统，采集设备运行参数和温湿度数值，并和批生产指令关联，形成全面的生产过程信息。设备记录全面支持物料、中间产品、成品质量检验和放行管理。按照质量标准设置检验方案，实现请验、取样、分样、检验、记录、报告、放行的全过程管理，支持自动采集检验仪器相关信息结果。检验管理支持药品全过程质量追溯，灵活的质量信息查询功能，支持按照物料批号、生产批号追溯所以生产过程信息。质量追溯强大的可视化功能，可将车间生产情况按批生产指令，依工艺路线，按设备实时展现，并支持远程访问，为集团化企业提供异地工厂的生产管理信息。生产过程可视化基于ISA95标准的工厂集成方案37 IoServer使用驱动，直接连接PLC/DCS系统 CPS优先使用轮训采集方式，采集信息的写库和触发的后续动作，是可灵活配置的。DATACPS1.0-IOSERVER(数据采集平台)数据采集与控制（SCADA）与ERP系统集成ERP订单计划ERP下发生产订单ERP生产发料MES接收生产订单MES批生产指令MES批包装指令生产作业监控生产入库同步扣料和入库满足法规和生产管理对处方的要求配方系统提高了工艺规程管理效率，杜绝人为错误：1.符合国家标准对药品处方的规定；2.企业根据生产批量、质量标准等要求，制定工艺处方；3.图形化的工艺规程编辑器，可实现工序的制备方法、工艺及设备参数、质量标准等关键内容的数据化；4.支持电子审批，减少60 80%的配方审批时间；5.用户权限集成，确保授权访问，保护企业核心技术；成片过筛混合聚氧乙烯、氯化钠、HPMCPVP投料制软材制粒干燥压片过筛混合混匀直压包衣干燥含药层激光打孔35ms无水乙醇硬脂酸镁主药固体分散体、PEO、A投料药品配方流程帮助车间生产人员按工艺规程生产每个药品都按照国家标准制定相应的工艺规程。工艺规程中对药品生产的每个工序的制备方法、工艺及设备参数、质量标准等做出严格的规定，并应严格执行。称量管理物料选择配方执行Step4：扫码，接收大包料Step5：脱外包，内包赋码Step6：物料转移至称量间（可选项）Step1：MES根据生产进度创建称重作业指令，并根据配方计算物料目标值Step2：将称重信息下达给称重系统；Step7：通过条码扫描或RFID进行识别验证，核对物料相关信息Step8：打印物料标签，将称重数据回传MES 系统Step3：称重屏幕上直接显示SOP,确保物料称重操作快速而准 确药品生产的监控要求44称量制粒总混压片包衣包装制药工厂PMC1.建立数字化车间，实时显示生产线信息：设备运行状态、关键工艺参数信息、生产批次队列等；2.车间生产工艺过程三维仿真3.集成生产车间视频监控，实现视频追溯；4.显示工厂各车间生产统计数据；5.管理生产过程中各种报警消息，追踪处理过程；电子化的生产过程记录在复杂的生产过程中，为操作人员提供电子化的操指导确保使用经过验证的设备和工艺路径采集生产过程中的原始数据，减少手工记录的工作量，实现电子记录、复核强制生产过程符合工艺规程47建立质量追溯体系12345678周转箱ID820 061 9987562820 061 9987563710 040 8899001710 040 8899002710 040 8899003710 040 8899004写入最终合并ID表药品批次原辅料批次运输820 061 9987561820 061 9987564装箱管理820 061 9987565820 061 9987566710 040 8899005业务前提：实现物料全程条码化按批生产指令领料、投料采购收货库存管理生产领料物流批生产指令按批次接收物料，包括原料、辅料、包材物料按批存放，条码、色标管理根据批生产指令，按配方领料物料批次记录批生产信息追溯查询批次追溯在明确厂内供货原则的前提下（如FIFO、近效期先出库），通过对厂内物流的管理控制，来实现批次追溯的功能实现电子化追溯查询12345智能工厂总体方案设备与能源SRMMESWCS&WMSCONTENTS设备维护管理被动维修事后创建维修工单记录维修结果调整生产计划预防性维修事先创建维修工单记录维修结果预测性维修预测设备临界点事先创建维修工单记录维修结果设备停机分析获取设备状态分配停机原因找到问题区域计算设备故障率、平均故障恢复时间等设备停机分析OEE-Overall Equipment Effectiveness（全局设备效率）设备OEE分析 MES根据采集的机器设备状态数据，对机器进行全面利用率OEE分析。由可用度、性能比、优质率三个要素构成，单一设备甚至整个工厂的运行都受到OEE这三个要素累积效果的影响。52能源管理系统EMS-实现生产成本及时汇总53能源管理：汽车生产制造行业分为四大车间：冲压、车身焊接、涂装、总装车间，主要耗的能源有：电、水、燃气。电能作为四大车间的主要能源，支持着企业的动力、机床、空调、照明、排风等工业系统，占所有能源消耗的70%左右。水能源在企业中用途：锅炉用水、冷却用水、洗涤用水和温、湿度调整用水等，占所有能源消耗的15%左右。燃气在汽车制造中主要消耗在涂装车间的烘干室，占所有能源消耗的10%左右。水、电、气仪表网络能耗数据动态监测虚拟仪表超限报警故障报警功能时、日、月、年的能源档案能耗指标排名成本分析与价格管理设施能耗分析电能质量分析配电系统空压系统动力系统供气系统污水系统制冷系统真空系统能源消耗统计台账与报表 按照能源流程的统计分析；各种丰富的管理报告包括各类日报、旬报、周报、月报、季报、根据生产区域以及动力介质类型形成定制化报告；提供基于时间的图形化数据查询报表，报告项目可以根据不同的介质进行；传统的综合性数据报表，此报表的格式将可以通过配置完成，用户可以根据需要调整内容和位置。能源成本分析和账单管理 通过企业的财务或EPR系统获取实时能源价格及费率信息；根据能源使用量计算能源成本；进行分摊，以获取单位产品、各分支单元的能源成本信息；企业内部横向/纵向比对能源费用。在系统中可录入所有能源数值(电力,煤气,蒸汽,水等),结合费率生成关联业务的财务帐单，使成本可考核与监管。智能工厂的商业价值56生产过程无人化或少人化在按订单生产和成本之间取得平衡缩短药品生产周期生产大数据提高工厂空间使用率降低库存可靠的质量控制系统57
