試析制藥企業(yè)MES與ERP的集成技術及應用

江洪波

摘要：隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國制藥行業(yè)也得到了前所未有的發(fā)展，新技術的應用又推動了制藥行業(yè)的信息化。MES與ERP集成技術的應用推動了制藥行業(yè)科技的更新與進步，極大地促進了生產(chǎn)工序、數(shù)據(jù)交互及計劃制定工作的有序進行。文章分析了現(xiàn)有MES與ERP系統(tǒng)的局限性、集成技術在制藥企業(yè)中的應用及效果。

關鍵詞：制藥企業(yè)；MES；ERP；集成技術；藥物生產(chǎn) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP39 文章編號：1009-2374（2016）35-0052-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.025

近年來，醫(yī)藥企業(yè)逐漸采用ERP系統(tǒng)，該系統(tǒng)屬于一種管理系統(tǒng)，它通過對供應鏈進行預先的計劃與控制來實現(xiàn)對藥物生產(chǎn)流程的管理。同時該系統(tǒng)通過對資源的合理利用來實現(xiàn)優(yōu)化配置，最終達到優(yōu)化資源結構，實現(xiàn)效益最大化的目的。江蘇康緣藥業(yè)順應時代潮流，在2012年就開始實施生產(chǎn)ERP系統(tǒng)，為了進一步提高熱毒寧注射劑工廠的生產(chǎn)自動化程度，在2016年又開始實施西門子的MES系統(tǒng)。

1 現(xiàn)有系統(tǒng)的局限性分析

1.1 ERP系統(tǒng)的局限性

現(xiàn)有的ERP系統(tǒng)雖然具備了分離商業(yè)功能，但是其缺乏靈活性的特點卻不容忽視，此外，現(xiàn)有的ERP系統(tǒng)適應能力不強，往往在一定程度上制約了制藥企業(yè)的發(fā)展。上層的ERP系統(tǒng)不能得到底層制藥設備生產(chǎn)信息的支持，數(shù)據(jù)庫之間不能得到很好的結合，這些都使得藥物生產(chǎn)效率變低。

現(xiàn)有ERP系統(tǒng)的局限性突出反映在兩個方面：一方面表現(xiàn)為ERP系統(tǒng)通常情況下是按照相應的工藝流程和需求的物料進行推進的，這樣一來動態(tài)化的生產(chǎn)過程往往要受到靜態(tài)化思維方式的限制?？梢哉f交貨日期的過度關注往往就導致對藥品庫存量以及生產(chǎn)設備運行情況考慮的缺失，這就是在靜態(tài)思維方式限制下動態(tài)生產(chǎn)方式運行產(chǎn)生的弊病。另一方面理論上系統(tǒng)的制藥工藝總路線是一定的，但是在藥物的實際生產(chǎn)過程中往往會因為這樣那樣的各種變化需要制定一系列的預備方案，這樣一來就使藥物的生產(chǎn)過程缺乏一定的柔性，矯正起來較為困難，因此往往在生產(chǎn)中精度不高，故而難以滿足GMP的認證。這樣的情況還往往表現(xiàn)為生產(chǎn)出來的藥品不符合標準，故而難以上市?？梢哉f醫(yī)藥企業(yè)要想在激烈的市場競爭中增強自身核心的競爭力，那么拓展ERP系統(tǒng)的信息化工作就顯得十分重要。

1.2 MES系統(tǒng)的局限性

MES系統(tǒng)的產(chǎn)生來源于對ERP系統(tǒng)中存在的一些問題進行的全面糾正，這種系統(tǒng)往往以客戶的訂單下達為起點，而終點也鎖定在產(chǎn)品的生產(chǎn)完成上。我們知道MES系統(tǒng)的優(yōu)勢表現(xiàn)為具有較強的實時動態(tài)抗干擾能力和自身的優(yōu)化能力。但是需要注意的是這一系統(tǒng)過于依賴人工，“人機對話”模式的運行使得方案制定過程的耗時往往過長，這樣自然就使得調整的效率大大降低，而且方案的優(yōu)劣很大程度上依賴于人工經(jīng)驗。另外，MES系統(tǒng)往往在功能上是無法進行細分的，其作用在總體上表現(xiàn)為了解醫(yī)藥生產(chǎn)過程中關鍵資源的需求情況，但是卻不能將功能在如何有效利用資源上進行具體的細分。值得注意的是所制定的計劃往往理想性、理論性太強，因此會出現(xiàn)生產(chǎn)方案與實際有所出入的情況，這樣一來難免會造成交貨的延期以及成本的增加，可以說這就對醫(yī)藥企業(yè)的效益獲得產(chǎn)生了巨大的不良影響。

2 MES與ERP的集成技術在制藥企業(yè)中的應用

隨著近年來醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)設備越發(fā)先進，工藝流程也越來越復雜，且自動化程度也越來越高。MES和ERP兩種系統(tǒng)的集成為了一種重要的趨勢。為了對此進行詳細的探討，筆者逐條展開分析：

2.1 系統(tǒng)集成的整體框架

MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)集成后的框架包括三個層次：上層為企業(yè)資源管理系統(tǒng)，也是ERP系統(tǒng)；中層為制造執(zhí)行系統(tǒng)，也是MES層；下層為過程控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的下層過程控制系統(tǒng)主要是生產(chǎn)過程中的設備，諸如稱量器具、發(fā)酵設備、烘干設備及純水化設備等。中層主要起連接作用的MES層是管理信息集成與生產(chǎn)過程控制的橋梁與紐帶。最上層的ERP系統(tǒng)以產(chǎn)品的生產(chǎn)銷售為主要對象，包括采購、銷售、財務及生產(chǎn)計劃等環(huán)節(jié)。

集成技術的最終目的是為了促進資源的優(yōu)化配置，提高資源的利用率、提高生產(chǎn)效率以及降低醫(yī)藥行業(yè)的生產(chǎn)成本、促進制藥企業(yè)的迅速發(fā)展以及提高企業(yè)的核心競爭力。系統(tǒng)集成的基礎是數(shù)據(jù)交互，平臺為信息共享。MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)之間存在著緊密的聯(lián)系，MES系統(tǒng)為ERP系統(tǒng)提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)從而完善ERP系統(tǒng)的采購、銷售、財務及生產(chǎn)計劃等各功能。而ERP系統(tǒng)為MES系統(tǒng)提供生產(chǎn)排產(chǎn)數(shù)據(jù)，將物料入庫、質檢、領料等方面的信息傳達到MES系統(tǒng)中來。在系統(tǒng)集成的整體框架中我們發(fā)現(xiàn)，各層之間的交互體現(xiàn)了業(yè)務流程的優(yōu)化，有利于企業(yè)管理的精細化與企業(yè)運作的簡單化。

2.2 數(shù)據(jù)庫中間件的設計

大多數(shù)醫(yī)藥行業(yè)現(xiàn)有的MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)庫可能會不同，為SQL Server或Oracle，由于不同數(shù)據(jù)庫的語句存在著一定的差異，造成數(shù)據(jù)間的交互難度變大，這就要求必須設計數(shù)據(jù)庫的中間件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)間的交互。關于中間件的設計，目前一般采用兩種技術，即Web Service或XML文件方式，康緣采用架設中間數(shù)據(jù)交互服務器方式，以XML文件進行數(shù)據(jù)交互，文件存放在交互服務器上，ERP與MES分別從交互服務器讀取數(shù)據(jù)，實現(xiàn)MES與ERP的系統(tǒng)集成。此外，中間件的設計包括三部分，即數(shù)據(jù)層、業(yè)務邏輯層及表現(xiàn)層三部分。三者之間可以相互分離，也就是說，如果改變了數(shù)據(jù)層的結構，那么其他兩層不會受到影響。

2.3 具體的工作流程

關于系統(tǒng)在集成后的具體工作流程為：ERP系統(tǒng)通過銷售計劃形成下載生產(chǎn)訂單，生成的訂單信息由數(shù)據(jù)中間件傳輸。在傳輸中，MES系統(tǒng)對下達的生產(chǎn)訂單選擇合適的生產(chǎn)工序，之后生產(chǎn)關聯(lián)工單，并把工單派發(fā)給相應的操作工人根據(jù)ERP系統(tǒng)的生產(chǎn)信息要求進行工單的生產(chǎn)與制造。生產(chǎn)完工后，MES系統(tǒng)通過中間件把醫(yī)藥生產(chǎn)過程中的投料信息、完工實績及能源消耗等數(shù)據(jù)情況傳送至ERP系統(tǒng)，到此實現(xiàn)了系統(tǒng)集成的整個工作流程。

3 MES與ERP的集成技術在制藥企業(yè)中的應用效果

MES與ERP的集成技術在制藥企業(yè)中的應用，往往具備高技術性和專業(yè)性，因此應用呈現(xiàn)出的深入性。隨著各種技術的日益發(fā)展，MES與ERP系統(tǒng)在中藥制造中的應用越來越廣泛。廣泛的應用形勢來源于MES與ERP系統(tǒng)所具備的各種較強的應用效果。

其效果首先表現(xiàn)在控制參數(shù)調節(jié)方便。和傳統(tǒng)的控制調節(jié)器相比，MES與ERP系統(tǒng)極為方便并且適應能力較強。MES與ERP集成系統(tǒng)可以根據(jù)相應的參數(shù)依靠各種信息進行各種控制模型參數(shù)的設計，從而使得參數(shù)調節(jié)變得十分便利；其次，MES與ERP集成系統(tǒng)不易受外界的影響，我們可以和以往的情況做一個比較，能更好地更直觀地發(fā)現(xiàn)它的這一優(yōu)勢。傳統(tǒng)系統(tǒng)會受到諸多因素的影響，而人工MES與ERP系統(tǒng)的應用，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的交互，促進了中藥制造的發(fā)展；最后，MES與ERP系統(tǒng)的應用，使操作誤差變小，前面提及MES與ERP系統(tǒng)的另一個效果是不易受外界的影響，正因為它受外部因素的影響小，使得它具有了操作誤差小的優(yōu)點，而且MES與ERP系統(tǒng)本身也有很強的抗干擾能力，這就決定在制作中藥的過程中不會出現(xiàn)什么特別大的誤差，風險性大大降低。

集成技術的效果除了上述的理論性表現(xiàn)之外還有一些直觀性的表現(xiàn)。這一直觀性的方面大體上包括了三個方面，為了對此進行詳細的探討，筆者逐條展開分析：首先，節(jié)省了人力，從根本上減少了錯誤。完善的集成技術使得在中藥生產(chǎn)過程中長期穩(wěn)定、合理化的配藥管理得到了很好的實現(xiàn)，這樣在一定程度上人力就得到了節(jié)省。在這一集成技術的應用下，文檔記錄的錯誤和操作方式的錯誤減少了50%～80%。此外在系統(tǒng)中，面向偏差的批次審核方式可以極大地節(jié)約審批的時間，從而在根本上提高了審批工作的效率；其次，使中藥庫存大大減少，在一定程度上降低了成本。一般來說項目集成后，企業(yè)能夠依據(jù)銷售計劃將物料的取得變得恰當及時，這樣一方面使物料得到的節(jié)約，另一方面又大大減少了沒必要的庫存。我們知道庫存的維護是需要大量人力和物力的，因此庫存的減少自然使得中藥企業(yè)在這一方面的成本投入大大減少；最后，有效地縮短了生產(chǎn)中藥的周期，從而提高了藥物生產(chǎn)的效率。一般來說在集成技術的應用下，生產(chǎn)中藥周期縮短了40%～60%，新配方的上線時間得到了大大縮短，而且新員工的培訓工作也大大加快。從總體來看，中藥生產(chǎn)的效率得到了大大的提高。

4 結語

應該說ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)都有著各自的局限性，ERP的局限性表現(xiàn)在其藥物生產(chǎn)過程可塑性、可修改性太差，故而在生產(chǎn)過程中精度往往得不到有效的保證。MES的局限性表現(xiàn)在這一系統(tǒng)的運行過于依賴于人工，這樣自然就導致效率太低，而且往往會造成計劃和實際的生產(chǎn)有出入，從而給企業(yè)效益的取得產(chǎn)生不利的影響。

ERP和MES的集成大體上包含了三個部分，即系統(tǒng)集成的整體框架、中間件的設計以及系統(tǒng)集成后的工作流程，可以說這兩種系統(tǒng)集成后的應用取得了巨大的有效果，首先節(jié)省了大量的人力、從根本上減少了錯誤；其次減少了庫存，在一定程度上降低了成本；最后使藥物生產(chǎn)制造的周期大大縮短，從而提高了工作效率及系統(tǒng)自動化程度。

參考文獻

[1] 邵揚，馬杰，王森，饒忠煒，劉麗蘭.制藥企業(yè)MES與ERP的集成技術及應用[J].工業(yè)控制計算機，2016，（7）.

[2] 李亞凱，王亞剛.制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）在制藥行業(yè)的應用研究[A].第25屆中國過程控制會議論文集[C].中國自動化學會過程控制專業(yè)委員會，2014.

[3] 喬建國，夏安邦.企業(yè)現(xiàn)場信息與管理信息集成的紐帶-MES[A].江蘇省電工技術學會成立十周年慶典暨2004年學術年會論文集[C].江蘇省電工技術學會，2004.

（責任編輯：蔣建華）