制药​自动化:​更​高​产出,​更​低​复杂性

文章制药​与​生命​科学​洞察

阅​读​​时长​​ 6 ​​分钟

了解​如何​通过​有​针对性​的、​集成化​的​自动化​技术,​在​不​增加​不​必要​的​复杂性​或​导致​工艺​不​稳定​的​情况​下,​提高​制药​产量、​减少​停机​时间、​改善​可​追溯性,​并​提升​现​有​生产线​的​灵活性。

两​名​科尔​伯员工​在​仓库​里​用​平板​电脑​讨论​想法。

“如何在不给工艺引入新的不稳定性前提下,充分挖掘现有生产线的潜力?”这是我们与制药、生物科技及生命科学领域的生产负责人交流时,几乎每一次都会听到的问题。需求忽高忽低,产品组合日益复杂,合规追溯的要求不断加码,这些都是实实在在的压力。

这正是自动化发挥作用的地方,并不是投入更多的设备,追求更快的速度的普遍做法,而是作为一个切入点,解决流程中摩擦最多的那个环节

并非更多自动化,而是更智能的自动化

制药产能的压力并非暂时现象。制药行业内的生产负责人普遍反映,现在的需求波动越来越剧烈,市场对交付延误的容忍度也在不断降低。与此同时,针对制药生产的独立分析显示,非计划停机经常位列运营成本最高的风险之一,甚至排在物料成本和人员流失之前。将这两个趋势放在一起,结论清晰可见:制药企业需要更充分地利用现有资产,让生产运行变得更可预测,并更快响应需求变化,而这一切都必须在不牺牲质量与符合文档记录的监管环境下实现。

在这种情况下,自动化并非仅仅是技术上的附加功能,而是作为坚实的基础,以同时实现三大目标:更高的产出、更强的可预测性以及更快速的响应能力。

面对产能压力时,人们通常会本能地采取措施,例如自动化个别流程环节、更快的一台灌装设备速、增加检测系统或引入新的机器人解决方案。这些措施或许能起到一定帮助,但很少真正解决根本问题。实际上,运营中最大的摩擦并非来自单台设备本身,而是设备之间相互协作时产生的种种问题。

在接口与交接环节

当产品、数据或材料在各工序之间需要手动交接时,等待时间、误差来源和信息丢失就会随之产生。即使生产线在纸面上实现了自动化,但每个接口仍依赖人工检查,整体性能依然受限。

在物料流环节

原材料、包装材料和半成品如何在产线中流转,往往比任何单台设备的周期时间(cycle time)更能决定实际产出。杂乱无章或依赖人工引导的物料流会造成瓶颈,而只有纵观整条产线时,这些瓶颈才会显现。

在产线集成环节

当灌装、灯检、贴标和包装不是作为一个互联互通的系统运行,而只是一台台来自不同供应商的设备串联时,每一次格式切换、每一次中断以及每一次维护任务,都需要单独协同一次。

在重复性人工工序环节

流程中有一些可预测的节点,比如说,人工审批、人工记录、人工质检,而自动化在这里的效果立竿见影,直接影响周期时间和错误率,因为这些节点重复,有规则性,天然具备可自动化的条件。

因此,关键差异不在于你上了多少自动化,而在于你是否精准地将自动化应用在正确的节点上。

自动化能为生产带来的具体效益

当自动化应用于这些关键切入点时,其影响体现在四个相互强化、相辅相成的维度上:

  • 更高产出。当接口、物料流转产线集成实现协同优化时,有效产出将显著提升,其幅度往往远超单机优化的成效。
  • 更少停机与人工干预。每一次人工交接都是一个潜在的出错点和延误点。自动化之后,停机时间和工艺偏差都会降低。
  • 具有更可预测性的运营。自动化流程带来一致且可预测的周期时间。这使得产能规划更具韧性,在需求高峰期或季节性波动时优势尤为明显。
  • 对需求变化响应更快。一条实现端到端自动化与集成的产线,在换版、扩产或适配新产品规格时,速度远快于那些在每次转换中仍依赖人工协调的产线。

因此,关键的切入点不在于单一环节改进得多好,而在于所有环节如何协同运作。

在实践应用中是什么样子?

一个例子就能把这种差异说清楚。一条由分别采购、各自独立验证的灌装、灯检、包装设备拼凑而成的产线,平时运转尚可,直到需要换版的时候,问题就暴露了,每台设备都有自己的控制逻辑、独立的数据接口和各自的调试时间。换版需要几天而不是几小时,因为没有人真正设计过整条产线的概念,大家只是把各个部分凑在一起而已。

如果从一开始就把这条产线当作一个集成系统来设计,采用统一的控制架构、一套共享的追踪追溯数据模型,以及从设计上就避免瓶颈的物料流的逻辑,整个局面将发生根本性的改变。规格切换变成参数设定的问题,而不是一个个项目。某个工位出现中断,相邻工位会自动响应,无需人工返工。检测数据直接输入贴标和序列化工序,过去每天都要耗费大量时间的人工检查环节便随之消失。

结论:自动化作为切入点,在于精准,而非规模

这种差异不在于部署了多少种技术,而在于这些技术是被设计为一个整体系统,还是仅仅凑在一起的一个个独立的方案。

这意味着评估自动化程度时,不应将其作为一个笼统的目标,而是要对照真实的流程数据去审视:最长的等待时间出现在哪里?人工干预最多的地方在哪里?设备可用性波动最剧烈的环节在哪里?推动自动化决策的,应该从这些实际问题出发,而不是被新技术的噱头带着走。如果合作伙伴从一开始就用统一的系统逻辑来审视工艺分析、设备制造、检测技术、追踪追溯和软件,那么他就能站在整条产线的层面回答这些问题,而不是逐个工位去回答。关键不在于技术由谁提供,而在于产线的控制逻辑、数据模型和责任划分,是否在设计之初就统一规划。

自动化本身不是目的。它的价值不在于尽可能多地覆盖生产步骤,而在于找准那些当前流程中摩擦最大、最不顺的环节去优化。对于面临产能压力的制药企业而言,这并非学术层面的概念之争,而是一项投资究竟是“减少了复杂性”还是“无意中增加复杂性”的分界线。

只要自动化用对了地方,“更高产出,更低复杂性”就是可行的。


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Kevin Hillmann, Chief Digital Officer at Körber Business Area Pharma

Kevin Hillmann

业务​拓展​负责人,​柯尔柏医​药​科技​业务​领域

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