石家庄四药集团:
“数字引擎”为“智造”提速
■石家庄四药312车间,技术人员担当着“监工” 记者刘艳惠摄
智能控制室显示屏上实时动态数据跳跃闪烁,生产线上制瓶和药液灌装在链带连接下一气呵成,机械臂运转自如地在生产线腾挪翻转……石家庄四药集团312车间,刚建成投产的直立式软袋输液智能数字化生产线,成为石家庄四药建设“数字化智能工厂”的典型场景。
数字技术对制造业的赋能,在石家庄四药大输液的产线上,体现得尤为明显。
大容量注射液俗称大输液,通常指容量大于等于50毫升并直接由静脉滴注输入体内的液体灭菌制剂,在临床上应用广泛。
近年来,石家庄四药全流程提高大输液生产装备水平,应用数字化技术,企业核心竞争力大幅提高。2022年12月,企业申报的产品数字化研发与设计项目入选工信部、国家发改委等四部门发布的年度智能制造优秀场景名单。
■“智慧大脑”
赋能一“键”生产
在制瓶灌封岗位,记者看到制瓶机“吹”出的瓶体被机械手抓住,马上以瓶体倒置方式在自动传送带上快速前行。瓶体行进到灌封工序,以300瓶/分钟的速度灌装药液并封盖后,便由自动传送带送往装车工序。在装车工序,2台全自动装卸车机器人交替抓取,一次可把4排瓶体放置在灭菌车上,工作效率大幅提高。
配液、制瓶、灌装、灭菌、灯检、装箱、仓库自动码垛入库……312车间拥有目前国内单产最大的大输液生产线,车间日产能达200万瓶。但在这里,传统输液车间员工忙碌作业场景再难寻觅,除几名盯着电脑屏幕担当“监工”的技术人员外,偌大的生产车间难见工人的身影。
“312车间将灌装机和制瓶机进行联机生产,减少了瓶体物料的暂存和中转环节。制瓶机采用一步法制瓶工艺,在成品率和节能方面具有优势,瓶体倒置则可减少异物进入概率。”312车间主任段光乾告诉记者。
在生产环节,石家庄四药以“数字化智能工厂”为中心,搭建具有制药行业特点的ERP系统,使生产工序全部实现信息自动控制。
全自动注塑和组盖联动系统、全自动一步法制瓶和灌装铰链联动系统、全自动粉体输送系统、全自动灯检机、高效热压式蒸馏水机和AGV物料智能配送机器人等先进的行业“尖板眼”智能化生产设备应用贯穿了药品生产的全过程,连通起整个车间的神经脉络。
在“数字大脑”有条不紊地指挥下,只需在系统中输入生产任务指令,不同设备、机器人间便自主协调运作、灵活响应,所有生产环节全部可“一键”完成,无需人工参与。
这是数字技术为制造业带来的效率变革,对此,灭菌岗位职工付志辉感受很深。
从2006年开始,他就在灭菌岗位工作。“最开始,我感觉自己就是个搬运工。”付志辉说,当时他需要用手推车把几吨重的大输液运到灭菌柜,一个月要穿坏几双鞋。后来,灭菌工序部分实现自动化,他逐渐摆脱体力劳动,把更多精力放在质量控制上。
312车间投产后,他可以根据实际需要,用平板电脑远程控制灭菌柜阀门的开合百分比。“目前,一个在岗职工每天可以为几十万瓶大输液灭菌。”付志辉说。
■AI加持新药研发
对于石家庄四药来说,数字化不再是单纯的一个应用工具,而是企业高质量发展的重要“基因”。
在新药研发环节,石家庄四药建立了虚拟筛选及人工智能药物研发平台,利用大数据进行药物研发。
“这台电脑连接着一楼机房的服务器,当进行高通量虚拟筛选时,96个CPU会一起工作。”石家庄四药药物研究院创新部副部长李媛所在的AI+新药研发工作室,没有人们想象中的高端仪器和各种试管、试剂,只有3部电脑和几本药物设计专业书籍。
“进行新药研发,电脑的工作效率远远高于人工。”李媛解释说,“我们建立了AI辅助药物筛选平台,开发了基于受体、配体、药效团的筛选技术,该技术能够模拟蛋白质氨基酸与小分子的作用结合力,从而计算出小分子与靶点的结合情况,实现数百万化合物的高通量的虚拟筛选、设计与合成,大大降低了研发成本,提高了研发效率。”
2022年该平台建成,李媛着手进行一款新分子实体化合物的筛选与设计。“通过虚拟筛选技术,目前我们已经从3亿级别的化合物库中筛选出100多个新化合物。放在以前,这些工作至少需要2到3年时间。”李媛说,利用大数据,药物结构设计、靶点发现与验证、先导化合物优化等面临的繁重任务变得相对轻松。
在质量研发环节,石家庄四药开发应用了化验室、实验室信息管理系统(LIMS),构建起较为完整的质量综合管理体系,实现了质量控制过程的信息化、数字化和智能化。
对理化项目负责人元素青来说,随手记录各种仪器的检测数据,曾是习以为常的工作状态。但开始采用LIMS实验室管理系统和LES实验室执行系统后,用笔记录数据已成为历史。
“生产车间请验的检验任务会通过LIMS系统按检验项目分配至检验组,LES系统可实现与检验仪器连接。检验结束后,LIMS系统还会自动汇总检验数据,检测数据能够从仪器直接转换到电子记录本,提高了检验合规性。”元素青说。
■让每一瓶产品
都实现全程可追溯
随机扫描一箱产品身上的“身份证”条码信息,就可以追溯到该箱产品在仓库的储存仓位、存储天数、来自哪天哪条包装生产线、液体来自哪个配液罐、原材料当中的包材来自哪个生产厂家。
在312生产车间,数字化运用到生产的每一个环节,“数字引擎”释放出强劲动能。
大输液产品具有体积大、重量大的特点,对存储和运输具有较高要求。早在2001年,石家庄四药就建设了存储货位达12000多个的立体仓库,使传统的平面仓储作业变为立体自由选择货位,按需实现先入先出的机械化、自动化仓储作业。
“蓝色的小长方块代表堆垛机,绿色的方块代表托盘。”在石家庄四药最新建成的自动化立体仓库控制室的电脑屏幕上,几个蓝色小长方块正往来穿梭,仓储物流中心总经理张志辉告诉记者,在石家庄四药七个立体仓库中,这个立体仓库库容最大,拥有货位(托盘)60000个,每个货位可存放产品36箱,共可存放200多万箱,约1亿瓶(袋)输液产品。
来到立体仓库二层平台,可以看到18个巷道把立体仓库分为36排,规模之大令人震撼。“得益于管理系统对数据的充分运用,只需轻轻一按,货物就能够在仓库内按需要、按顺序自动存取,实现先进先出、按批号发货。”张志辉介绍,只要三四个人,就能分毫不差地掌握全部在库产品的库存情况。
通过管理系统,立体仓库与运输管理系统TMS实现了数据对接,能够有效控制并跟踪产品流向和运输成本管控,通过ERP和APS排程系统有利于管理者宏观、快速掌握各种物资信息,合理安排生产。
在石家庄四药,从集成生产调度到原辅料追溯,从电子批记录生成到设备监控和管理,再到可视化生产,通过将机器人、生产线、自动仓库与物联网技术和MES生产管理系统集成应用,实现了各个生产环节参数的智能收集和实时分析,形成了生产过程的全程监控、生产质量的全生命周期管控。
让每一瓶产品数据都可全程追溯,达到参数放行风险管控的实施条件,全面实现产品质量管理比肩国际先进标准,是石家庄四药向“数”前行的动力。
■记者刘艳惠