中國醫藥企業管理協會數字化專委會：注射劑數字化工廠建設方案1.0（29頁）.pdf

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1、 注射劑數字化工廠建設方案（1.0 版）中國醫藥企業管理協會數字化專委會 2023 年 7 月 1 注射劑是臨床應用最為廣泛的劑型之一，在臨床治療中占有重要的地位，國內注射劑生產企業眾多，獲批上市的注射劑有近 2000 個品種。本方案結合中國制藥工業智能制造白皮書和制藥企業智能制造典型場景指南（2022 版），圍繞注射劑工廠的管理重點，提出了建設注射劑數字化工廠的綜合性解決方案，旨在幫助該領域的企業通過數字化為業務賦能，優化運營管理，改進質量控制，提升企業效益。需要提示的是，本方案僅代表了一批行業專家的共識，企業在數字化工廠建設中仍需要結合自身的工藝基礎、管理基礎、業務特點和各項條件，采取適宜

2、的策略和路徑，并將優化管理流程放在優先位置。一、注射劑工廠概述 注射劑按照產品領域分為化學藥注射劑、中藥注射劑和注射用生物制品。本方案重點研究注射劑的共性問題，即從配液（或無菌原料藥）等環節開始的制劑生產過程，不涉及生物制品、中藥注射劑生產的前半段。注射劑根據生產工藝特性可分為兩類，采用最終滅菌工藝的為終端滅菌產品，部分或全部工序采用無菌生產工藝的為非終端滅菌產品。終端滅菌注射劑有大容量注射劑、小容量注射劑，非終端滅菌注射劑有小容量注射劑、粉針劑、凍干粉針劑等。注射劑的工藝流程通常包括：容器及器具清洗滅菌、物料領用、原輔料配制（濃配、稀配）、過濾（除菌過濾）、灌裝、加塞（凍干）、軋蓋、滅菌（針

3、對終端滅菌產品）、燈檢、貼標包裝等。對一些復雜的注射劑，如脂質體、微球等，生產過程中還有高壓均質、擠出等特殊工序。注射劑工廠一般由生產車間、QC 實驗室、公用工程系統、環保設施、倉儲設施構成。生產車間設有工藝系統和工藝輔助系統，主要 2 生產單元模塊包括配液系統、灌裝生產線、凍干系統、包裝線等；工藝輔助系統有工藝用水系統、空調凈化系統、工藝氣體系統、清洗消毒系統等。公用工程包括給水排水、供氣（汽）、供電、供熱、制冷等。環保設施包括廢水、廢氣、固廢的治理系統。同其他類型的產品比，注射劑生產有以下特點：1.注射劑為直接注入人體的無菌制劑，安全性風險較大，質量管理要求高，對生產環境、原輔料、包材、設

4、施和設備、檢驗、存儲和運輸等的要求在各劑型藥品中是最嚴格的。2.和其它劑型的藥品比，注射劑最顯著的特征是生產過程的無菌保證體系，需要采取污染控制策略（CCS），圍繞無菌保障實施風險管理、偏差管理、檢驗結果偏差/超趨勢結果（OOS/OOT）調查、糾正與預防措施（CAPA）等。3.注射劑生產是典型的流程型制造，生產設施由密閉容器、管道和自動化聯動線構成，自動化程度很高，工藝單元、工藝輔助系統、環境監測系統等具備較好的互聯互通基礎，便于實現信息集成和數據應用，適合采取過程質量參數控制，對提高協同生產效率、設備使用率更具完備條件。4.由于屬于高風險藥品，注射劑的質量監管更強調數據的可追溯和生產全過程的

5、數據完整性、可靠性，需要建立電子批記錄（eBR），以適應政府智慧監管要求的不斷提高。二、注射劑數字化工廠建設的意義（一）降低質量風險（一）降低質量風險 通過數字化工廠建設，實現注射劑生產全過程的密閉化、管道化和自動化，可實現關鍵參數的實時、精準、閉環控制，提高產品質量，最大限度減少人員操作，避免污染、混淆和差錯。采用信息化系統，3 增強生產業務流程的透明性和可控性，可自動排查潛在的產品質量風險，幫助企業管理層和質量管理部門實時掌握產品情況，可實現從原料端到客戶端的藥品生產全流程質量精準追溯。（二）實現降本增效（二）實現降本增效 通過數字化工廠的建設，能夠實現人力、設備、物料等制造資源的動態配置

6、和精確管控，實現生產資源動態組織和優化調度，可提高生產效率、提高物料流轉效率、減少人力投入。通過對設備的自動巡檢、運營狀態監測、故障診斷和預警、預測性維護，有效降低設備故障停機率、延長設備使用壽命，避免生產停機、設備維修和報廢帶來的經濟損失。（三）滿足不斷升級的監管要求（三）滿足不斷升級的監管要求 通過在注射劑工廠實施信息化系統，從生產源頭開始采集物料管理、生產工藝、質量檢驗、產品放行等影響藥品質量的關鍵參數，保障生產數據完整性、真實性和可追溯，做到關鍵數據自動采集、數據內容智能校驗、風險信號及時預警，可以對接藥品監督管理部門智慧監管系統，促進藥品安全治理現代化。（四）增強全產業鏈業務協同（四

7、）增強全產業鏈業務協同 通過信息化系統，可以將管理向產業鏈上下游延伸，對商品、信息和資金在供應商、生產企業、同集團關聯公司、下游商業客戶之間的流動進行管理，實現跨企業多源信息交互和全鏈條協同優化，提升全產業鏈效率，實現產品供應的有效性及供應鏈整體效益最大化。適應互聯網醫療的發展趨勢，發展基于互聯網的新業務模式。三、系統架構和管理架構 結合注射劑生產的特點，以工廠業務管理活動為主線，對注射劑數字化工廠的系統架構和管理架構分別描述如下，目標是通過信息技 4 術與注射劑生產全過程、全要素深度融合，實施精益管理和業務流程優化和再造，實現制造體系升級，打造高水平、具有市場競爭力的注射劑數字化工廠。注射劑

8、數字化工廠系統架構示意圖注射劑數字化工廠系統架構示意圖 上圖為“注射劑數字化工廠系統架構示意圖”，按照注射劑工廠的特點，圍繞生產管理、質量管理、設備/能源管理、倉儲/供應鏈管理和環保/健康/安全管理（EHS）等業務管理活動，列出了設備層、控制層、業務管理層的主要構成，以及經營管理層的重要功能。設備層負責執行具體的生產作業，并為過程控制提供底層數據?？刂茖优c設備層對接，進行收集、整合設備層有關數據，按需配置初級的跨設備管理系統。業務管理層通過各業務系統的單項建設和系統間集成，實現數字化業務管理一體化應用。經營管理層橫跨于其他系統之上，貫穿生產、質量和供應鏈全流程，是企業實現全局優化的關鍵。5 注

9、射劑數字化工廠管理架構示意圖注射劑數字化工廠管理架構示意圖 上圖為“注射劑數字化工廠管理架構示意圖”。注射劑工廠一般由生產車間、QC 實驗室、公用工程系統、環保設施、倉儲設施（原材料及成品庫）等構成，通過數字化工廠的建設，可在工廠各項業務活動中采集到大量的數據，匯集于企業的數據和控制中心。通過對各項數據的整理、分析、挖掘，幫助企業建立更有效率的管理流程，實現基于數據的業務管理、決策和執行。通過上述管理模式，可以促進注射劑工廠提高管理效率、保障生產質量和創造更大的經濟價值。在上述方案的基礎上，企業可結合信息技術發展情況，采用工業APP、低代碼平臺等作為現有功能的補充。鑒于上述方案存在一定的復雜性

10、，對企業管理基礎、資源條件要求較高，企業（特別是中小企業）在數字化工廠建設的過程中，也可以結合自身特點，選擇開發和部署一些靈巧、小型化的信息系統，作為階段性方案滿足部分業務管理需求。建設注射劑數字化工廠可參考的標準：國家智能制造標準體系 6 建設指南；智能工廠建設導則；藥品生產質量管理規范（GMP）、疫苗生產檢驗電子化記錄技術指南 等藥品質量監管政策法規和技術指南；ICH、ISPE 相關指南，包括新版GAMP5（良好自動化生產實踐規范）指南；GBT 39474-2020基于云制造的智能工廠架構要求；GB/T 39116-2020 智能制造能力成熟度模型；GB/T 39117-2020智能制造能

11、力成熟度評估方法；GB/T 41255-2022 智能工廠 通用技術要求；ISA95 系統；環保安全職業健康監管要求等。四、設備和控制（一）設備層（一）設備層 在數字化工廠中，數字化設備為整個系統架構的底層部分，負責原始數據的產生和傳遞，為整個系統架構的基石部分。注射劑工廠的設備層由數字化的生產工藝設備、工藝輔助設備、公用工程設備、環保工程設備、實驗室分析儀器、儀表及傳感器、控制器及嵌入在設備中的控制系統等構成。常用的工藝設備包括：智能稱量系統、配液罐及配液系統、灌裝線或一次性注射器灌裝線、凍干機及進出料系統、無菌隔離器系統、全自動燈檢機、貼標機、裝盒機、裝箱及碼垛機、消毒滅菌系統等。常用的工

12、藝輔助設備和公用工程設備有：在線滅菌系統（CIP），在位清洗系統（SIP）、過氧化氫滅菌系統（VHP）、純化水制備及分配系統、注射水機及注射水分配系統、純蒸汽發生器及滅菌系統、空調凈化系統、工藝氣體系統、在線環境監測系統等。環保工程設備包括廢水、廢氣、固廢處理系統。根據數字化工廠建設的需要，主要設備應具有網絡通信功能（包括標準和開放的數據接口），能夠提供關鍵工藝參數、關鍵質量參數、關鍵設備參數等有關數據，支撐數據分析與挖掘。在設備選型時，應重視用戶需求說明（URS）的撰寫，關注可編程邏輯控制器（PLC）、7 數據采集與監控系統（SCADA）、人機界面（HMI）的數據標準、接口標準、通信協議，保

13、證設備和系統之間數據的互聯互通。采用信息技術賦能于注射劑設備的設計、制造和應用，可為注射劑生產提供滿足GMP要求的高質量無菌保證和全自動化的生產與先進控制。幾項重要體現：1.智能稱量系統?？梢赃M行校準管理、稱量間調節檢查、含量和密度的管理、通過電子掃描槍掃描確認物料，確保物料的準確無誤，過期料提前規避，先到期先出（FEFO）控制領料次序。通過批次控制，確保過期料不被使用。系統預設值物料允差范圍，確保物料允差范圍內受控。實現稱量自動電子記錄，保證稱量數據的完整性，實現生產前物料稱量的智能化稱量和管理。2.全自動的配液系統?？梢詫崿F自動上料和投料，在線自動CIP清洗、在線自動SIP滅菌、在線自動過

14、濾器完整性測試、在線自動補水稱重定容配制、系統SIP前的自動氣密性檢測、系統SIP后的自動保壓、自動移液等功能。系統可以與灌裝機實現上下游聯動，通過設備之間的互聯互通實現自動送液。3.全隔離化的注射劑聯動生產線。實現配液投料、灌裝、進料、出料、軋蓋、外壁清洗的全自動集成和全生產過程的無菌隔離，不僅可保證注射劑生產的無菌，也可大大的提高生產的自動化效率，保持整線速度匹配，減少人工干預和操作，降低人工成本。配置先進的生產線管理系統，對所有生產設備進行監控和管理，整條線控制系統具有自我保護功能，上下游直接互聯互通，實現速度自適應、故障自診斷和自處理。4.滅菌設備及系統。主要包括純蒸汽、過熱水、干熱等

15、各類滅菌設備，SIP系統、VHP空間滅菌系統等，可實現滅菌設備和系統的全 8 自動控制，在線關鍵數據監測和形成電子記錄。5.智能檢測設備。采用人工智能算法和機器視覺技術，可以在線檢測藥液中的玻璃碎屑、顆粒、纖維等異物，并可以識別瓶子本身的破損、瓶口的封裝質量缺陷等，大大的降低人工檢測的錯誤率和勞動強度，提高檢測的效率，降低檢測的成本。6.自動化立體倉庫和自動導引運輸車（AGV）。自動化立體倉庫主要是由物流輸送線、碼垛機、巷道堆垛機、立體貨架組成，可實現倉庫的布局合理化和倉儲作業的存取自動化，達到減少人工、提高倉儲作業的效率、避免污染以及混淆、差錯等風險。AGV小車可實現倉庫和生產現場區域的無人

16、化運輸，替代人工搬運作業。（二）控制層（二）控制層 數字化工廠的控制層與設備層對接，收集和整合設備層產生的數據，是實現工廠信息化管理的基礎。注射劑數字化工廠的控制層一般應當包括以下系統。1.數據采集與監控系統（數據采集與監控系統（SCADA）采用 SCADA 系統可以通過對生產設備、環境監測以及公用工程等生產過程的數據進行采集與集中監控，同時，把實時數據存儲到實時數據庫，以便進行歷史數據分析與追溯，使企業決策層、管理人員及操作人員能夠及時方便地獲取相關信息，為生產、工藝、質量和設備管理提供技術支持。SCADA 系統在滿足 GMP 法規對生產數據采集和存儲要求的前提下，實現工廠網絡互聯，解決設備

17、數據孤島的問題，實現一個平臺下對設備互聯和數據的高度集成與分析。需要注意的是，在執行中應該建立設備單機自動化與 SCADA 系統集成的規范與標準，并在工程項目管理、設備自動化要求、制造執行系統（MES）對接、企業管理 SOP 等方面予以落實。9 2.批處理控制系統（批處理控制系統（Batch）注射劑生產過程所涉及的設備眾多，設備上下游之間的連鎖和信號交互復雜，采用 Batch 系統可將所有設備的控制串聯起來，達到批次控制和調度的目標。Batch 系統具有柔性配方生產的特點，可以與MES 系統的信息進行交互，實現按照預定的工序步驟和配方進行全自動生產，并形成整個生產過程的完整 eBR，實現整個注

18、射劑生產的全程可追溯和全程自動化。3.環境監測系統（環境監測系統（EMS）EMS 系統是對注射劑潔凈廠房生產環境和無菌狀況開展監測的重要工具，具有數據記錄、數據存儲、越限報警、操作記錄等功能，通過實時監測環境溫度、濕度、壓差、懸浮粒子和浮游菌濃度，滿足GMP 對環境的監測與追溯等要求。4.倉庫控制系統（倉庫控制系統（WCS）WCS 系統是處于倉儲管理系統（WMS）和 PLC 系統之間的倉庫控制系統，既可以與 WMS 系統進行信息的上傳下達，也可以把指令發給現場的輸送設備、機械臂設備、AGV 小車、巷道小車等進行控制。WCS 系統可以對所有現場的倉庫搬運、轉運、識別等設備進行實時的監控，并對相關

19、設備的參數進行設置和讀取，具有對倉庫設備進行統一調度和控制的功能。5.樓宇管理樓宇管理系統（系統（BMS）BMS 系統是監測、控制建筑電氣設備運行的系統，包括門禁、安全、火災報警、照明、智能電梯和空調管理等。在空調管理方面，對車間潔凈空調、舒適性空調、冷水系統等進行集中監控，確保在不同的季節、工況下，潔凈區的溫濕度、壓差等符合預定的要求，使生產的環境滿足 GMP 的相關要求。10 五、業務管理(一一)質量管理質量管理 注射劑為直接注入人體的無菌制劑，安全性風險較大，生產質量要求高，通過數字化手段可以顯著提高質量管控水平，增強生產流程的可控性和合規性，自動排查潛在的生產質量風險，幫助企業實現質量

20、的持續改進。在質量管理方面主要涉及的信息化系統包括質量管理系統（QMS）、實驗室信息管理系統（LIMS）、文件管理系統（DMS）、培訓管理系統（TMS）、MES 系統和 WMS 系統等。1.質量保證質量保證 QMS 系統是實現質量管理的重要工具，該系統包括偏差管理、變更管理、糾正和預防措施（CAPA）、質量審計、質量投訴管理等功能，一方面嚴格約束質量活動的合規性，流程設計參考 GMP 要求，另一方面也通過技術手段（如在線審批、電子通知等）促進所有團隊的合規和協作?？赏ㄟ^ QMS 系統和其它系統的結合，實施良好的質量管理。產品放行管理。MES 系統收集產品生產過程中的關鍵工藝參數和質量參數，LI

21、MS 系統收集產品的檢驗數據，環境監控系統（EMS）收集產品關鍵生產過程中的環境質量數據，人員行為監控系統收集并分析在注射劑生產過程中人員的關鍵干擾，QMS 系統判定所有和產品相關的變更、偏差、OOS 是否已完成，最終所有信息匯總到 QMS系統中進行綜合分析。如果所有的參數都符合既定標準，則產品放行；如果參數出現不良趨勢，但未超標，則系統自動觸發 OOT 調查程序，調查判斷產品是否存在質量風險，如果存在，產品不放行，如果不存在，產品放行；如果參數超過標準，則啟動偏差或 OOS 調查程序，如果產品存在質量問題，產品不放行，如果調查是實驗室誤差或者其 11 他非產品質量的原因，則產品放行。通過數字

22、化系統的應用，一旦發生任何異常情況，系統都會自動提示發現的問題，在問題沒有解決前，產品無法完成放行流程。數字化系統可以解決以往人工放行時，人員需要審核大量的文件，容易出現錯誤，且不易發現產品的不良趨勢，從而造成有質量隱患的產品被放行到市場上。偏差管理。在相關系統自動觸發偏差后，在 QMS 系統上自動生成偏差，偏差需要進行調查，并制訂相應的 CAPA 措施，CAPA 措施通常需要修訂文件和進行人員培訓，DMS 系統關聯到 QMS 系統中的相關修改文件的措施，LIMS 系統關聯到 QMS 系統中的相關的人員培訓，在 DMS 系統和 LIMS 系統沒有發出完成指令前，QMS 系統不會關閉偏差。通過數

23、字化系統的應用，可以避免以往偏差批準時文件修訂不及時、人員未完成培訓就關閉偏差，造成偏差重復發生的問題。變更管理。在變更啟動后，在 QMS 系統上確認變更涉及到文件修訂和人員培訓。DMS 系統關聯到變更引起的相關文件修訂，LIMS系統關聯到 QMS 系統中的變更后的人員培訓，在 DMS 系統和 LIMS系統沒有發出完成指令前，QMS 系統不會完全批準變更。通過數字化系統的應用，可以避免以往變更批準后，文件修訂不及時，人員未完成培訓，而導致不了解變更后的內容，造成操作失誤的情況。2.質量數據收集分析質量數據收集分析 來源于各個業務管理系統的數據，除了和已知的標準做判斷外，還可以通過數據的趨勢和其

24、他關聯數據的比較，來判斷產品的質量情況，找到潛在的質量風險，進行產品質量回顧。如供應商數據和 LIMS系統、QMS 系統數據的關聯，可以發現是否使用某個供應商的物料，產品穩定性較其他供應商更差，提示該供應商可能存在潛在風險；設備綜合效率（OEE）和 QMS 系統數據的關聯，在每次設備維護保養 12 的末期，和該設備相關的偏差或產品質量顯現負趨勢，提示可能設備的維護保養周期需要調整等。數字化系統的應用，能夠幫助企業更準確的預測系統潛在的質量風險，避免質量管理完全靠人工、憑感覺管理，等到風險發生后才知道風險所在，而非是提前預測風險，及時采取措施避免風險。3.生產過程質量監控生產過程質量監控 對生產

25、過程中的關鍵質量數據開展監控和分析，通過儀表及傳感器、過程分析技術（PAT）、自動控制系統獲取生產過程數據，監測質量數據在生產中的變化趨勢，根據質量控制策略，實現生產質量的靜態和動態控制，定期回顧分析質量數據，持續改進生產質量。針對注射劑的無菌保障內容，可在 MES 系統中設置針對性的管控措施，如環境的管控、人員管控、細菌內毒素管理、除菌過濾的管控等，進行數據記錄及報警（偏差）管理，可有效降低注射劑無菌保障的風險。在生產控制系統中構建實時數據庫（RTDB）與關系數據庫，通過網絡與 PAT、SCADA 系統建立連接，自動采集質量分析數據并分類存儲，建立質量控制模型。根據實時監測的質量數據趨勢以及

26、控制限，實施工藝參數的前饋/反饋控制、生產工序放行或產品放行等決策，在過程中實現對藥品質量的精準控制。4.QC 實驗室管理實驗室管理 QC 實驗室管理是保障注射劑質量的重要環節，物料、中間品、半成品、成品均需要進行檢驗、合格后才能放行。LIMS 系統能夠對請驗、取樣、檢驗過程、試劑、儀器、標準品、天平等進行管理，保障了檢驗各環節的規范性。LIMS 系統的 OOS 模塊，能夠自動識別超出標準的檢驗結果，并能夠配置調查項目、記錄調查過程，保障調查 13 結果的可追溯及合規性。應用 LIMS 系統以及檢驗分析自動化裝置，可以提升 QC 實驗室檢驗效率，降低出錯率，規范管理流程。LIMS 系統可與 W

27、MS、企業資源計劃系統（ERP）、MES、QMS等系統對接，接收原輔料、包材、中間品、半成品及成品的請驗信息，完成檢驗后，將檢驗報告反饋給相關系統，以便準確放行。防止將待檢/不合格的物料發放給車間，用于生產投料，防止不合格的中間品、半成品流入下一工序，為 QMS 系統成品放行提供質量檢驗報告。5.電子批記錄（電子批記錄（eBR）企業可采用eBR取代紙質批記錄，為生產操作人員提供個性化、實境化的工作指導，并強制實施必要的操作規程，從而確保流程合規性。通過部署 LIMS、實驗記錄本系統（ELN）和 MES 系統，實現對檢驗記錄和生產批次記錄的電子化管理，以提高過程記錄的及時性、合規性和記錄審核的高

28、效性，使相關生產過程實現無紙化。通過對數據范圍的管控，實現對異常的記錄和報警。通過預先配置電子化工作流程，實時指導一線員工現場操作并記錄操作過程，提高記錄的及時性和現場操作的一致性。6.數據可靠性數據可靠性 通過關鍵數據自動采集、采取電子簽名等方式，保證生產質量系統數據滿足 ALCOA、ALCOA+等原則，確保數據的完整性。其中，通過在 QMS 系統中嵌入滿足國家藥品監督管理局頒發藥品記錄與數據管理要求（試行）、FDA 21 CFR Part11 要求的電子簽名及在關鍵環節應用 CA 數字認證技術和生物識別技術等，保證數據的有效性以及可追溯。通過 MES、LIMS 系統與 SCADA 等系統集

29、成，自動采集并記錄關鍵生產設備及實驗儀器的運行參數、環境監測數據、稱量數據、監測數據，設置關鍵參數異常報警，提醒生產質量管理人員及 14 時糾偏，從而保證數據的一致性、準確性。采用數據異地備份以及應急災害可恢復性保障的方式，確保數據安全性。7.藥物警戒藥物警戒 建立藥物警戒數字化系統，及時獲取和處理藥品不良反應監測數據，對臨床不良反應事件快速響應，實現不良反應報告規范化提交。數字化系統應當符合藥物警戒質量管理規范關于設計、安裝、配置、驗證、測試、培訓、使用、維護等環節的管理要求，并確保信息化系統及其數據的安全性。采用 APP 等多種不良事件采集工具，協助企業快速、方便、準確、高效的從醫生、銷售

30、、患者以及其他相關人員收集不良反應數據。通過企業數字化系統將藥品的安全性分析、研究報告等信息精準推送至臨床，達到及時指導臨床合理用藥的效果。8.其它其它 采用 DMS 系統，實現企業質量管理文件的新增/修訂、審批、發放、生效、使用、回收和作廢等全過程管理，提升文件管理效率和規范化程度。DMS 系統與 MES、LIMS 系統對接，可為操作/檢驗人員查閱針對本崗位/本檢驗項目的最新版操作規程提高便捷性。采用 TMS 系統，對 GMP 全崗位員工培訓進行管理，與 MES、LIMS、QMS 等系統進行集成，與人力資源管理系統（HRMS）進行銜接，同步人員關鍵操作資質狀態及各系統操作權限。應用質量回顧系

31、統（QRS），通過統計工具對生產的每種產品相關內容與數據進行回顧分析，例如原輔料、生產中控結果、產品檢驗結果、穩定性實驗，以及產品生產過程中的偏差處理等信息數據進行定期回顧分析，形成書面報告，以此評價現行的生產藝及控制方法是否有效可控，并發現產品生產系統的改進機會，制定預防措施，不斷 15 提高產品質量，以確保產品的工藝持續穩定，符合法規要求。根據藥品監管部門開展智慧監管的要求，建立與之相匹配的信息化系統。通過數字化技術自動采集藥品生產相關的關鍵質量信息，形成符合監管要求的“數據集合”，提升藥品生產業務流程的透明度與質量風險的可控性，協助監管部門更加及時、全面地掌握關鍵生產和質量數據。(二二)

32、生產管理生產管理 注射劑生產是典型的流程型生產過程，連續化、自動化程度高，對提高協同生產效率、設備使用率更具條件。通過數字化系統的應用，可強化生產過程的可控性，實現生產過程的精益化管理，達到優化資源配置和提高生產效率等目的。在生產管理環節涉及到的信息化系統主要包括 ERP、高級計劃排程系統（APS）、MES 等。1.生產計劃管理生產計劃管理 生產計劃是工廠生產的起點?？蓱?ERP、APS、MES 等管理系統，基于市場需求預測和銷售訂單，綜合考慮產品多樣化、批量多樣化、交叉工序、物料批次限制、設備可用狀態、設備清場等因素，制定主生產計劃、精細排程、物料需求計劃、庫存計劃，整體提升成品交期、設備

33、利用率和庫存周轉率。APS 系統改變了傳統的排產模式，基于 ERP 系統的產品訂單，根據物料清單和庫存分解訂單計劃，自動生成主生產計劃與物料需求計劃。主生產計劃根據系統內指定的批次規則自動分解成生產批號，與 MES 系統對接進行批生產作業的下發，在運行過程中跟蹤批次狀態及設備使用狀態，根據實際生產情況對計劃進行糾偏。APS 系統覆蓋了計劃、檢驗、生產、采購、物流多個部門，支持精益看板，多種排產算法。16 MES 系統接收 ERP 或 APS 系統生產工單下發到生產車間，同時與 ERP 系統進行物料清單（BOM）同步，車間根據生產工單開始生產批次運行，實時向 ERP 或 APS 系統反饋生產狀態

34、并對生產計劃做出整體管控。與 ERP、WMS 系統對接，發送領料申請，對生產過程中的物料耗用、工序工時、設備工時及工單產出實時上報到 ERP 系統。通過 SCADA 系統或 DCS 系統抓取生產過程的工藝參數和質量參數，對關鍵工藝參數進行記錄及監控。通過 MES 系統中偏差管理、設備管理、物料管理、人員管理、處方流程設計等模塊共同實現生產過程的電子化管理，最終形成 eBR，實現生產無紙化。當內部計劃變更、有緊急訂單、設備故障、原輔包無法及時到貨等異常情況時，APS 系統能夠迅速響應，生成新的生產計劃，同時協同各環節進行調整，提高生產計劃與采購計劃、生產計劃與 QC 檢驗計劃、生產計劃與倉儲協同

35、水平，進而提高整個生產效率。2.生產過程管控生產過程管控 MES 系統在生產管理中得到廣泛應用，具有用戶管理、配方管理、生產管理、批次管理、物料管理、設備設施管理、質量管理、審計追蹤等功能模塊，可與 ERP、WMS、LIMS、SCADA 等系統集成。通過 MES 系統的應用，可根據企業管理需求，將注射劑工廠生產各環節涉及的人員、設備、物料、環境、規程有機結合，并對生產過程中的所有操作和數據進行記錄和跟蹤，保證從原輔料投料到產品產出全過程的規范化、電子化、可視化、可追溯化，確保生產數據的精確性、可靠性和完整性，從而有效降低生產質量風險，提高效率，提升競爭力?？赏ㄟ^ MES 系統定義、審批、生效產

36、品配方，在配方中定義產品生產的過程，設定關鍵工藝參數、關鍵設備參數等參數的范圍，并 17 在生產過程對重點參數進行監控，確保計算機系統、自動化系統和人員按照既定的流程生產作業?？赏ㄟ^數據分析平臺實時讀取 MES 系統生產過程參數，分類統計并形成各種報表，對生產過程中產生的異常分析提供數據支持，輔助管理層對生產過程進行分析?？蓱脭祿治銎脚_，集成關鍵工藝、質量、設備參數，利用大量歷史生產數據，建立基于工藝模型的多變量參數預測或監控模型，利用模型監控或者分析生產過程，實現精準、閉環的控制。3.物料管理物料管理 建立數字化物料管理系統。采用智能操作終端、掃描槍、電子秤、條碼打印機等裝置和相應系統實

37、現物料信息智能識別、物料防錯、智能提醒和精準稱量配料。利用無線射頻識別（RFID）和二維碼標簽，實現物料信息自動識別、錯誤物料自動提醒和自動防錯。通過 MES 系統，實現稱量過程可視化、稱量數據精準化，并與稱量器具（電子秤）集成，實現稱量數據自動讀取，自動對比與要求范圍的差異，并實時提醒是否滿足稱量要求。通過 MES 系統的稱量模塊，實現在線配料指導，配料過程由系統按配方要求的物料順序、階段、劑量指導在線配料過程。對于不同職業暴露等級（OEB）的物料，系統可提示并指導操作人員使用特定的安全防護設備、按照規定流程完成作業。(三三)物料及倉儲管理物料及倉儲管理 注射劑工廠的主要物料包括化學原料藥、

38、藥用輔料、包裝材料、中間產品及成品等。通過信息化系統的應用，可有效降低廠內物流和倉儲成本，提升生產和倉儲效率，實現物料的全過程可追溯并降低質量風險。在物料及倉儲管理環節主要應用的信息化系統為 WMS、MES、18 ERP 等系統。1.物料管理物料管理 采用條形碼、二維碼、RFID 等自動識別技術與設施，對接收的物料給予唯一編碼（一物一碼或一批次一碼），保證物料出入庫、接收、稱量、配料、投料、暫存、余料退庫等各個環節可快速準確靈活識別物料，實現物料防差錯、防混淆、防交叉污染，提高效率。通過條碼化管理，有效追溯每個產品的生產歷史記錄，包括操作時間、操作人員、操作結果等詳細信息，可根據批次、工單，對

39、生產過程中的物料進行正向、反向追溯。2.倉儲管理倉儲管理 應用 WMS 系統對物料的入庫、出庫、庫房盤點等進行位置映射管理、批次狀態管理和物料轉移任務管理，提高庫房利用率，確保物料轉移的準確性，提高物料轉移效率。通過 WMS 系統配置庫房的上架策略，根據物料使用頻率、尺寸大小重量等自動分配最優的存儲位置，提高存儲效率；通過下架策略，選擇最合適的物料運送至生產車間或者發貨區域。通過物料追蹤等功能，控制并跟蹤物流管理全過程，保證物料流轉信息的可追溯性。實現倉儲配送與 MES 系統、ERP 系統等業務系統的集成，基于生產計劃制定配送計劃，基于生產線實際生產情況拉動物料配送，實現原材料、半成品等定時定

40、量配送，基于客戶和產品需求調整目標庫存水平。3.廠內精準配送廠內精準配送 制定精準配送計劃，集成 RFID、機器臂、AGV、高速智能分揀機、高速托盤輸送機等智能裝備，實現自動出入庫（進出廠）、自動物流配送和跟蹤管理。19 集成 MES、WMS、ERP 等系統，對運輸工具、運載容器以及裝載貨物進行統一調度，實現載具和貨物與立體倉庫、房門、電梯和車間裝備的互聯互通和協同控制。采用識別傳感、定位追蹤、物聯網和 5G 等技術，實現原材料、中間品和產成品流轉過程的全程實時跟蹤，幫助相關人員了解配送狀態，及早干預異常事件。(四四)設備管理設備管理 注射劑工廠的設備包括生產工藝設備、工藝輔助設備、公用工程設

41、備、環保工程設備等，以自動化灌裝聯動線為核心的生產設備技術復雜、自動化程度高，設備操作運行有嚴格的法規要求和操作限制。通過數字化手段，對設備選型采購、安裝使用、運行維護及、周期性維保處理等過程進行控制管理，可保證企業設備的安全穩定運行。在設備管理環節應用的信息化系統主要是設備管理系統（EQMS）。1.設備全生命周期管理設備全生命周期管理 通過 EQMS 系統，以設備檔案為核心，將各項業務進行關聯，實現設備全生命周期管理。對設備設施、計量器具校驗、模具管理、備品備件管理等進行標準化、流程化、合規化管理，為生產的穩定運行打下基礎。固化設備的驗收、驗證、啟用、變更、維護、維修、點巡檢、盤點等業務流程

42、，保證各項業務管理及執行的規范性。將設備維護維修業務與備品備件進行關聯，實現自動觸發備品備件消耗，避免備品備件短缺。2.設備綜合效率（設備綜合效率（OEE）管理）管理 通過和 SCADA 系統集成，實時采集生產過程中的工藝、質量、設備運行狀態參數，監控設備事件過程，自動記錄相關處理數據，自動生成標準的統計報表。搜集設備故障數據，識別多發問題和生產瓶 20 頸，計算 OEE，為后續的持續改進提供目標，為設備效率提升尋找改進方向。3.預測性維護預測性維護 對重要設備，通過監測設備部件表面溫度、噪聲水平、能耗及電氣異常、機械形變、異響等，獲取設備運行中各種狀態信息，精準捕捉設備異常狀態，及時判定故障

43、原因及部位，幫助設備管理人員實現更精準的故障判斷。通過 EQMS 系統，建立基于設備運行數據的故障預測性模型，實現生產線或工廠設備故障精確定位和預警，以及設備壽命的滾動預測?；陬A測情況，制定合理的設備維保計劃，避免設備的“欠維修”和“過維修”現象，優化維保周期，減少備品備件，降低計劃外停機造成的生產成本和生產率損失，提高設備精細化管理水平。4.其它其它 應用巡檢機器人、移動 APP、增強現實/虛擬現實（AR/VR）等方式對設備進行自動巡檢，監控設備運行狀況及周圍環境的變化，準確發現設施缺陷和危及安全的隱患，及時采取有效措施，保證設備的安全、有效和穩定運行。應用計量管理系統（MMS）或 EQM

44、S 系統計量管理模塊，對計量器具校驗業務進行管理，實現校驗計劃自動下發、校驗任務自動提醒。將計量器具狀態與設備狀態進行關聯，保證生產的合規性。(五五)能源管理能源管理 區別于原料藥生產，注射劑生產以物理過程為主，但由于對生產環境和過程控制要求嚴格，在空調凈化、工藝用水制備、消毒滅菌、凍干機等環節用能較多。通過數字化手段，能夠提高企業整體能源的管理效率，達到節能增效的目標。在能源管理環節，主要使用的信息 21 化系統是能源管理系統（PEMS）等。利用 PEMS 系統，在統一的平臺對整個工廠的能源系統進行管控。對各種能源介質的實際發生量、各個生產單元和主要設備的用能數據進行采集、整理并進行統計分析

45、。結合企業運營管理中能源考核的要求，采用分級（工廠級-車間級-設備級）、分區的思路，設計電氣回路和智能電表，設計水、汽、氣的遠傳計量儀表，通過網關采集上述能源數據，將分散的能源數據進行集中管理和實時展示。根據節點、能源分類，查詢各個節點線路上的能源損耗數據，及時發現能量在使用過程中的“跑冒滴漏”和異常用能等浪費的問題，及時進行干預。根據生產情況對供配電系統、動力系統、給排水系統、空調系統等進行實時調度管理和優化。建立能源平衡模型，以能流圖、儀表盤和預測曲線等方式，統計系統不同周期下能耗占比及能源流向，快速準確地制定實施優化調度方案。應用精益思維，基于能耗數據和排產計劃，使用機理模型、大數據和專

46、家系統等，對比重點能源設備耗能情況，按批次分析用能過程，優化用能方式及用能結構，降低生產成本。開展能源成本分析和管理。通過企業的財務或 ERP 系統獲取實時能源價格及費率信息，根據能源的使用量計算能源成本，以獲取單位產品、各分支單元的能源成本信息。在企業內部橫向/縱向比對能源費用，在系統中自動錄入所有能源數據（電力、蒸汽、水等），結合費率生產關聯業務的財務指標，形成能源成本指標和能耗指標。最后結合單位產值綜合能耗指標、工序能耗指標、能源計劃完成情況指標和績效報表，進行人員能源績效考核與管理，提高企業整體的能源管理水平，優化和降低能源成本。(六六)環保環保、健康健康、安全管理（安全管理（EHS）

47、22 EHS 管理是工廠管理的重要內容，是企業可持續發展的重要保障。通過信息化系統，可促進企業提升 EHS 管理水平，保障合規運營，降低環保和安全風險，維護員工健康，實現綠色可持續發展。1.環保管理環保管理 對工廠生產過程中產生廢氣、廢水、固廢等污染源開展在線監測，自動抓取實時的污染物排放和環境質量監測數據，通過多樣化的圖表展現實時數據和排放趨勢，形成環保在線監測預警模型。對各類環保設施進行實時監控，通過 MES 系統內置邏輯算法，設定環保設施運行指標閾值，對廢水處理設施物化和生化處理工序的運行指標、廢氣處理設施（如 RTO）等運行指標超出閾值進行預報警，提醒或幫助企業及時調整運行參數，確保廢

48、水、廢氣處理達標排放，避免超標排放風險。2.安全管理安全管理 可在管理信息系統中內嵌作業風險分析，形成企業作業風險信息數據庫，對于特定作業場景提供風險辨識及制定安全措施。通過人臉識別技術、人員定崗定位系統，解決人員代簽、不到位等問題，限制不相關人員進入作業區域。開放巡檢機器人及移動式攝像頭專項接口，銜接系統的后端 AI 算法，對作業現場的設備不安全狀態、人員不安全行為進行實時監控預警。建設以移動 APP、AI 隱患識別模型、巡檢平臺一體的安全智能巡檢系統，面對復雜的、動態的現場環境，協助巡檢人員大幅提高現場隱患辨識能力。3.職業健康管理職業健康管理 通過信息化系統，根據職業危害因素辨識結果制定

49、職業危害因素檢測計劃，確定抽樣檢測的崗位和具體點位，配置檢測周期，到期自動提醒相關責任人更新檢測結果，自動匯總生成職業危害檢測臺賬。23 根據職業危害因素辨識結果確定各接害崗位的體檢內容及人數，自動生成體檢計劃及體檢臺賬。職業健康一人一檔管理，支持體檢臨期提醒、崗位調整提醒。通過職業危害告知管理模塊，自動生成職業危害標簽、職業危害告知，企業可自行調整格式后導出，告知內容自動推送至崗位員工，支持在線簽名完成職業危害告知書簽署，自動歸檔至一人一檔。(七七)供應鏈管理供應鏈管理 企業供應鏈管理的重點是改善上、下游供應鏈關系，整合和優化供應鏈中的信息流、物流、資金流，建立起與市場需求相匹配、有韌性的供

50、應鏈能力和供應鏈全成本競爭優勢。數字化的供應鏈管理體系，不僅可以降低企業物流、倉儲成本，提升企業生產和供應鏈效率，還是制藥企業實現全過程可追溯的重要載體，可幫助企業降低質量風險。1.供應鏈可視化供應鏈可視化 建立供應鏈數據中心（駕駛艙/儀表盤/控制塔），利用信息技術對供應鏈中的訂單、物流以及庫存等信息進行采集、傳遞、存儲、分析和處理，以結構化和圖形化的方式展現出來，實現整個供應鏈的端到端的可視性，幫助管理層實時掌控供應鏈各環節關鍵業務的運營狀況和目標達成情況。供應鏈可視化可有效提高供應鏈的透明度和可控性，幫助企業更好地預測供應鏈中斷風險、提高供給彈性、管理異常情況、應對計劃外的關鍵事件，優先考

51、慮并實時解決關鍵問題。2.供應鏈決策優化供應鏈決策優化 在供應鏈信息整合的基礎上，可以設定產量、交期、產銷率、庫存周轉率、準時交貨率、供應鏈運營成本等多目標關鍵績效指標（KPI），對供應鏈的運行狀況進行評價，針對不同的場景找到供應鏈優化目標，滿足企業管理的需要。站在全局資源優化的角度，構建一體化的優化 24 模型，模擬不同策略下的場景，尋求產銷協同最佳解決方案。通過與原材料供應商合作，建立信息的共享機制和平臺，綜合考慮生產計劃、物料質量檢驗、物料生產周期和運輸周期，與原材料供應商一起設定最優的庫存管理策略，降低整體庫存水平，減少倉儲設施的占用。通過與下游客戶合作，客戶可以通過供應鏈管理系統詳細

52、了解產品的供應周期、訂單的執行情況等；生產企業則可以及時了解客戶的銷售情況，以提高決策執行的準確性、及時性，縮短供應周期，降低交易成本。對供應鏈中企業內部的商品流、信息流及資金流進行協調和集成，在和上下游供應鏈緊密銜接的同時，提高內部供應鏈效率。六、組織實施 良好的組織實施是數字化工廠建設成功的關鍵。企業應將數字化轉型納入總體發展規劃，在項目實施時建立有效的組織體系，結合企業實際制定適宜的項目實施策略。在組織體系上，數字化工廠建設需要企業高層直接領導，信息化、生產、質量、設備、EHS 等各業務部門全面參與，確保部門之間緊密配合和資源匹配。信息化部門應配備專業化的人員，協助高層制定數字化戰略，并

53、承擔數字化項目的實施和運維。企業數字化轉型和數字化工廠建設涉及流程變革、企業文化變革和管理思維變革，需要自上而下的決心，否則可能會使數字化項目的收益打折，甚至造成系統擱置和投資浪費。在項目實施上，數字化工廠建設可按照五個步驟推進。1）需求和現狀評估階段。企業需對自身現狀進行分析，根據業務需求明確數字化工廠建設的目標，并對自身數字化基礎、信息化系統與關鍵業務流程的融合程度等進行評估。2）整體規劃階段。企業應根據項目建 25 設目標和重點，完成系統架構設計，自上而下繪制涵蓋設備層、控制層、業務管控層和經營管理層的規劃框架，并編制實施路線圖，避免“邊設計邊建設”導致的數據孤島。同時，應規劃統一的數據

54、標準、接口標準和通信協議，保證設備和系統之間數據的互聯互通。3）分步實施階段。企業應對數字化工廠建設的主要任務進行優先級排序，集中優勢資源保障關鍵環節任務的順利實施和交付。對于涉及多個系統和多個業務流程的建設任務，建立不同的工作流分模塊推進項目實施。4）項目驗收階段。項目驗收應確保系統運行順暢，符合相關法規要求，能夠達到 URS 要求的功能，并且保證文件系統和培訓系統建立完備。5）投產使用階段。企業應重點關注系統的日常維護、操作人員的培訓、流程變革的管理以及系統功能的發掘和應用，在確保系統穩定運行的同時，努力通過數字化手段創造更大的價值。數字化工廠項目建設，可應用工廠三維設計與仿真軟件，集成工

55、廠信息模型、制造系統仿真、專家系統和 AR/VR 等技術，高效開展工廠規劃、設計和工藝仿真優化?？蓸嫿〝底只桓镀脚_，集成虛擬建造、虛擬調試、大數據和 AR/VR 等技術，實現基于模型的工廠數字化交付，打破工廠設計、建設和運維期的數據壁壘，實現針對注射劑生產線各種數據資料的分類、收集、整理，并在運維階段實現與生產運行管理系統的數據集成，為工廠生產運行管理提供服務，最終建成面向全生命周期的三維數字孿生工廠。對于新建工廠，企業在整體規劃上可以更具有系統性和前瞻性，充分采用工業互聯網、工業大數據、云計算等新一代的信息化技術，以實現較好的投入產出比；建設中還應保持適當的條件預留，避免未來項目深入實施受

56、到基礎設施限制。對于舊廠改造，由于受到既有條件限制，企業應當充分考慮數字化項目對原有工藝流程的影響，對工 26 藝設備變更和產品質量合規性的影響，還應當考慮工作人員的能力差距，積極進行能力培訓和習慣培養，從而真正從數字化轉型中獲益。數字化工廠應當對 IT 基礎架構進行統籌規劃。應根據工廠的網絡結構、功能區劃分和應用系統的重要程度等，劃分出合理的 IT 域、OT 域、邊界接入域、計算機環境域、網絡基礎設施域和支撐性設施域。采用現場總線、以太網、物聯網和分布式控制系統等，連接車間內核心設備、控制系統、業務軟件。通過數據中心的建設，收集、歸納、整理有關生產、工藝、質量、設備數據、能源消耗數據，做好數

57、據的安全防護和數據備份，進行數據分析，為改善工藝提供數據支撐。安全穩定的通訊網絡對數字化工廠建設至關重要。在數字化工廠項目中，工業網絡必須滿足生產數據采集、生產系統互聯、生產現場設備聯網、遠程通訊（根據未來實際應用需求）、云連接(根據業務建設需求)、無線通信、移動應用需要，將其與 IT 網絡深度融合，形成一套完整、安全、可靠、高效的通訊網絡，并符合相應的網絡安全等級保護要求。數字化工廠建設應高度重視信息安全系統的建立，構建可確保智能裝備安全、網絡安全、應用安全、數據安全和主機安全的綜合性信息安全體系。通過信息安全風險評估，確定安全域劃分、權限管控等，提升網絡信息安全能力，加強數據安全防護及數據

58、備份，保障數據的保密性、完整性、可用性和可控性。信息系統上線不是數字化工廠建設的結束，更應當作為企業數字信息系統上線不是數字化工廠建設的結束，更應當作為企業數字化轉型的開始。企業應當立足業務管理的本質，充分整合和有效應用化轉型的開始。企業應當立足業務管理的本質，充分整合和有效應用各個信息系統的功能，開展數據挖掘和智能制造價值發現，開發適宜各個信息系統的功能，開展數據挖掘和智能制造價值發現，開發適宜的應用場景，持續改進企業管理，不斷提升企業運行質量和經濟的應用場景，持續改進企業管理，不斷提升企業運行質量和經濟效益。效益。27 附錄：名詞術語和縮略語附錄：名詞術語和縮略語 縮縮 寫寫 全全 稱稱

59、中中 文文 CCS Contamination Control Strategy 污染控制策略 OOS/OOT Out Of Specification,Out Of Trends Results 檢驗結果偏差,超趨勢結果 MDD Microbial Data Deviations 微生物數據偏差 CAPA Corrective Actions And Preventive Actions 糾正與預防措施 EHS Environment,Health,Safety 環保、健康、安全 GMP Good Manufacturing Practice Of Medical Products 藥品生產

60、質量管理規范 CIP/SIP Cleaning In Place,Sanitizing In Place 在線滅菌系統，在位清洗系統 VHP Vaporization Hydrogen Peroxide Sterilizer 過氧化氫滅菌系統 URS User Requirement Specification 用戶需求說明 PLC Programmable Logic Controllers 可編程邏輯控制器 SCADA Supervisory Control And Data Acquisition 數據采集與監控系統 HMI Human Machine Interface 人機界面 FE

61、FO First Expired First Out 先到期先出 AGV Automated Guided Vehicle 無人搬運車/自動導引運輸車 Batch Batch Control System 批處理控制系統 MES Manufacturing Execution System 制造執行系統 EMS Environmental Monitoring System 環境監測系統 WCS Warehouse Control System 倉儲控制系統 WMS Warehouse Management Systems 倉儲管理系統 BMS Building Management Syst

62、em 樓宇管理系統 QMS Quality Management System 質量管理系統 LIMS Laboratory Information Management System 實驗室信息管理系統 DMS Document Management System 文件管理系統 IPC Inter-Process Communication 進程間通信 FMS Fsight Monitor System 設備監控系統 EM Environment Monitoring 環境監控系統 OEE Overall Equipment Effectiveness 設備綜合效率 PAT Process

63、Analytical Technology 過程分析技術 RTDB Real Time DataBase 實時數據庫 ERP Enterprise Resource Planning 企業資源計劃系統 28 eBR Electronic Batch Record 電子批記錄 ELN Electronic Lab Notebook 實驗記錄本系統 ALCOA Attributable,Legible,Contemporaneous,Original,Accurate 可歸因性,易讀性,同時性,原始性,準確性 TMS Training Management System 培訓管理系統 HRMS H

64、uman Resource Management System 人力資源管理系統 QRS Quality Review System 質量回顧系統 APS Advanced Planning And Scheduling 高級計劃排程系統 BOM Bill Of Material 物料清單 RFID Radio Frequency Identification 無線射頻識別 OEB Occupational Exposure Band 職業暴露等級 EQMS Equipment Management System 設備管理系統 AR/VR Augmented Reality,Virtual Reality 增強現實/虛擬現實 MMS Metrology Management System 計量管理系統 EMS Energy Management System 能源管理系統 RTO Regenerative Thermal Oxidizer 蓄熱式熱力焚化爐 AI Artificial Intelligence 人工智能 KPI Key Performance Indicator 關鍵績效指標