基于mes的大中型制药企业智能erp信息系统的研究

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1、基于MES的大中型制药企业智能ERP信息系统的研究

2、第1...在以原料药生产和成品药生产为主的大中型制药企业中，企业综合智能自动化信息系统通常具有三层结构：企业资源计划（ERP）、制造执行系统（MES）、过程控制系统（PCS）。其中MES是处于企业资源计划（ERP）和过程控制系统（PCS）之间的执行层，主要负责生产管理和调度执行，通过控制物料、设备、人员、流程指令和设施在内的所有工厂资源来提高竞争力。MES能通过信息的传递对从生产计划的发布到产品完成的整个生产过程进行控制管理。当工厂中有实时事件发生时，MES能根据当前的

3、实时数据及时做出分析，并做出反应和处理。MES以过程模型为核心，连接实时数据库或非实时的关系数据库，对生产过程进行实时监视、诊断和控制，在生产控制层安排生产计划，优化分配物料。进而对整个生产过程的物料、质量、维护、成本等元素进行完全的监测、分析和控制。它同相关ERP系统和过程自动化系统之间存在密切的数据交流关系。ERP系统需要MES提供的成本、制造周期和预期产出时间等实际生产数据；并需要了解生产订单的实际状态、当前的实际生产能力情况及人员物资的准备状态等信息；过程自动化系统需要基于MES对产品的工艺参数进行优化；而基础控

4、制模块则必须从MES中取到控制数据或操作步骤。一ERP在大中型制药行业的生产经营管理制药行业与一些ERP应用较普及的行业（机械制造业、航空制造业等）在生产类型、经营管理特点方面存在不少差异，但它仍属于流程工业和批量过程工业领域之内，仍具备制造业企业所共有的本质特性。如怎样充分合理地利用企业的生产资源（物料、人力、设备）、市场资源、财政资源和产品结构、工艺路线设计等；另外还有以平衡和协调各种资源为主要内容的计划管理活动。由此决定了ERP对于指导制药行业的生产经营活动同样具有重大的现实意义。大中型制药企业基本上都生产原料药和

5、成品药，原料药的生产是以发酵过程为主，而成品药包括针剂药和片剂药。制药生产属于半连续半离散制造业。大体说来，制药企业一般都有原料生产车间、成品药生产车间、机修车间、动力车间等。发酵过程为连续型，而片剂和针剂药生产为离散型。发酵车间是一种高能耗、高物耗、以热加工为主的流程型产业，发酵车间的主要生产工序是按传统工艺进行，即消毒、发酵罐进料、发酵、发酵罐出料。如消毒不好，就会使发酵液染菌，以至发酵罐放罐，造成重大经济损失。因此，必须采用过程控制系统（PCS）对发酵全过程进行自动控制。而针剂和片剂生产则是产品和原料种类多，产量又

6、不很大，单位附加值高，市场不确定因素多。为了生产和供货的稳定，制药业生产需采用面向库存的生产方式，从而在库存上积压大量的资金，增加了药品的成本。为了降低药品的成本，除了采取科学的库存管理方法，严格遵守GMP质量管理规范，优化库存管理，更重要的是用先进的管理方法和信息技术去改造采购和销售两个物流终端。二基于ES功能本质的深入分析，采用三层网络系统结构。即企业资源计划（ERP）、制造执行系统（MES）、过程控制系统（PCS）。基于MES的大中型制药企业智能ERP信息系统实施方案模型如图1所示。其中，ERP层主要完成生产管理决

7、策与生产计划；MES层的主要功能是动态地进行生产调度、生产过程实时监控和现场数据的分析；PCS层主要负责生产过程的自动控制与现场数据的采集与初步分析。实时数据库主要是面向PCS/MES层进行功能设计，用于提供PCS/MES层所需的数据服务；统计数据库主要是面向MES/ERP层进行功能设计，用于提供MES/ERP层所需的数据服务。图一大中型制药企业智能ERP信息系统实施方案模型图1控制层（PCS）（1）控制层系统组成对于大中型制药企业，主要包括原料药生产的发酵车间、成品药生产的针剂车间和片剂车间、提供全厂水、电、汽的动力车

8、间等，对这些车间均需要进行全天候的实时监控。因此，控制层系统主要包括以下几个子系统：原料药生产的发酵过程实时控制子系统；成品药生产的针剂和片剂生产线监测控制子系统；全厂供汽设备即锅炉控制子系统以及全厂供水供电设备的实时监测子系统等。（2）控制层各子系统的任务执行机制原料药生产的发酵过程实时控制子系统的硬件结构采用工业控制计算机，根据实时检测控制参数的要求配备相应的接口板，如光电隔离的I/O接口板、A/D转换接口板、D/A转换接口板等；软件系统采用自动组态控制软件ES执行层监控、决策和动态调度的基础。2执行层（MES）制造

9、执行系统（MES）是位于企业上层企业资源计划（ERP）和底层工程控制系统（PCS）之间，是企业计划层和生产车间过程控制层之间信息集成的纽带，MES的功能包括车间的资源分配、过程管理、质量控制、生产调度管理、数据采集、性能分析及物料管理等，通过对制造过程的实时监控和动态调度，可以实现企业完整的闭环优化生产。（1）执行层