试析制药企业MES与ERP的集成技术及应用

江洪波

摘要：随着经济的不断发展，我国制药行业也得到了前所未有的发展，新技术的应用又推动了制药行业的信息化。MES与ERP集成技术的应用推动了制药行业科技的更新与进步，极大地促进了生产工序、数据交互及计划制定工作的有序进行。文章分析了现有MES与ERP系统的局限性、集成技术在制药企业中的应用及效果。

关键词：制药企业；MES；ERP；集成技术；药物生产 文献标识码：A

中图分类号：TP39 文章编号：1009-2374（2016）35-0052-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.025

近年来，医药企业逐渐采用ERP系统，该系统属于一种管理系统，它通过对供应链进行预先的计划与控制来实现对药物生产流程的管理。同时该系统通过对资源的合理利用来实现优化配置，最终达到优化资源结构，实现效益最大化的目的。江苏康缘药业顺应时代潮流，在2012年就开始实施生产ERP系统，为了进一步提高热毒宁注射剂工厂的生产自动化程度，在2016年又开始实施西门子的MES系统。

1 现有系统的局限性分析

1.1 ERP系统的局限性

现有的ERP系统虽然具备了分离商业功能，但是其缺乏灵活性的特点却不容忽视，此外，现有的ERP系统适应能力不强，往往在一定程度上制约了制药企业的发展。上层的ERP系统不能得到底层制药设备生产信息的支持，数据库之间不能得到很好的结合，这些都使得药物生产效率变低。

现有ERP系统的局限性突出反映在两个方面：一方面表现为ERP系统通常情况下是按照相应的工艺流程和需求的物料进行推进的，这样一来动态化的生产过程往往要受到静态化思维方式的限制。可以说交货日期的过度关注往往就导致对药品库存量以及生产设备运行情况考虑的缺失，这就是在静态思维方式限制下动态生产方式运行产生的弊病。另一方面理论上系统的制药工艺总路线是一定的，但是在药物的实际生产过程中往往会因为这样那样的各种变化需要制定一系列的预备方案，这样一来就使药物的生产过程缺乏一定的柔性，矫正起来较为困难，因此往往在生产中精度不高，故而难以满足GMP的认证。这样的情况还往往表现为生产出来的药品不符合标准，故而难以上市。可以说医药企业要想在激烈的市场竞争中增强自身核心的竞争力，那么拓展ERP系统的信息化工作就显得十分重要。

1.2 MES系统的局限性

MES系统的产生来源于对ERP系统中存在的一些问题进行的全面纠正，这种系统往往以客户的订单下达为起点，而终点也锁定在产品的生产完成上。我们知道MES系统的优势表现为具有较强的实时动态抗干扰能力和自身的优化能力。但是需要注意的是这一系统过于依赖人工，“人机对话”模式的运行使得方案制定过程的耗时往往过长，这样自然就使得调整的效率大大降低，而且方案的优劣很大程度上依赖于人工经验。另外，MES系统往往在功能上是无法进行细分的，其作用在总体上表现为了解医药生产过程中关键资源的需求情况，但是却不能将功能在如何有效利用资源上进行具体的细分。值得注意的是所制定的计划往往理想性、理论性太强，因此会出现生产方案与实际有所出入的情况，这样一来难免会造成交货的延期以及成本的增加，可以说这就对医药企业的效益获得产生了巨大的不良影响。

2 MES与ERP的集成技术在制药企业中的应用

随着近年来医药行业的发展，生产设备越发先进，工艺流程也越来越复杂，且自动化程度也越来越高。MES和ERP两种系统的集成为了一种重要的趋势。为了对此进行详细的探讨，笔者逐条展开分析：

2.1 系统集成的整体框架

MES系统与ERP系统集成后的框架包括三个层次：上层为企业资源管理系统，也是ERP系统；中层为制造执行系统，也是MES层；下层为过程控制系统。系统的下层过程控制系统主要是生产过程中的设备，诸如称量器具、发酵设备、烘干设备及纯水化设备等。中层主要起连接作用的MES层是管理信息集成与生产过程控制的桥梁与纽带。最上层的ERP系统以产品的生产销售为主要对象，包括采购、销售、财务及生产计划等环节。

集成技术的最终目的是为了促进资源的优化配置，提高资源的利用率、提高生产效率以及降低医药行业的生产成本、促进制药企业的迅速发展以及提高企业的核心竞争力。系统集成的基础是数据交互，平台为信息共享。MES系统与ERP系统之间存在着紧密的联系，MES系统为ERP系统提供生产数据从而完善ERP系统的采购、销售、财务及生产计划等各功能。而ERP系统为MES系统提供生产排产数据，将物料入库、质检、领料等方面的信息传达到MES系统中来。在系统集成的整体框架中我们发现，各层之间的交互体现了业务流程的优化，有利于企业管理的精细化与企业运作的简单化。

2.2 数据库中间件的设计

大多数医药行业现有的MES系统与ERP系统采用的数据库可能会不同，为SQL Server或Oracle，由于不同数据库的语句存在着一定的差异，造成数据间的交互难度变大，这就要求必须设计数据库的中间件来实现数据间的交互。关于中间件的设计，目前一般采用两种技术，即Web Service或XML文件方式，康缘采用架设中间数据交互服务器方式，以XML文件进行数据交互，文件存放在交互服务器上，ERP与MES分别从交互服务器读取数据，实现MES与ERP的系统集成。此外，中间件的设计包括三部分，即数据层、业务逻辑层及表现层三部分。三者之间可以相互分离，也就是说，如果改变了数据层的结构，那么其他两层不会受到影响。

2.3 具体的工作流程

关于系统在集成后的具体工作流程为：ERP系统通过销售计划形成下载生产订单，生成的订单信息由数据中间件传输。在传输中，MES系统对下达的生产订单选择合适的生产工序，之后生产关联工单，并把工单派发给相应的操作工人根据ERP系统的生产信息要求进行工单的生产与制造。生产完工后，MES系统通过中间件把医药生产过程中的投料信息、完工实绩及能源消耗等数据情况传送至ERP系统，到此实现了系统集成的整个工作流程。

3 MES与ERP的集成技术在制药企业中的应用效果

MES与ERP的集成技术在制药企业中的应用，往往具备高技术性和专业性，因此应用呈现出的深入性。随着各种技术的日益发展，MES与ERP系统在中药制造中的应用越来越广泛。广泛的应用形势来源于MES与ERP系统所具备的各种较强的应用效果。

其效果首先表现在控制参数调节方便。和传统的控制调节器相比，MES与ERP系统极为方便并且适应能力较强。MES与ERP集成系统可以根据相应的参数依靠各种信息进行各种控制模型参数的设计，从而使得参数调节变得十分便利；其次，MES与ERP集成系统不易受外界的影响，我们可以和以往的情况做一个比较，能更好地更直观地发现它的这一优势。传统系统会受到诸多因素的影响，而人工MES与ERP系统的应用，实现了数据的交互，促进了中药制造的发展；最后，MES与ERP系统的应用，使操作误差变小，前面提及MES与ERP系统的另一个效果是不易受外界的影响，正因为它受外部因素的影响小，使得它具有了操作误差小的优点，而且MES与ERP系统本身也有很强的抗干扰能力，这就决定在制作中药的过程中不会出现什么特别大的误差，风险性大大降低。

集成技术的效果除了上述的理论性表现之外还有一些直观性的表现。这一直观性的方面大体上包括了三个方面，为了对此进行详细的探讨，笔者逐条展开分析：首先，节省了人力，从根本上减少了错误。完善的集成技术使得在中药生产过程中长期稳定、合理化的配药管理得到了很好的实现，这样在一定程度上人力就得到了节省。在这一集成技术的应用下，文档记录的错误和操作方式的错误减少了50%～80%。此外在系统中，面向偏差的批次审核方式可以极大地节约审批的时间，从而在根本上提高了审批工作的效率；其次，使中药库存大大减少，在一定程度上降低了成本。一般来说项目集成后，企业能够依据销售计划将物料的取得变得恰当及时，这样一方面使物料得到的节约，另一方面又大大减少了没必要的库存。我们知道库存的维护是需要大量人力和物力的，因此库存的减少自然使得中药企业在这一方面的成本投入大大减少；最后，有效地缩短了生产中药的周期，从而提高了药物生产的效率。一般来说在集成技术的应用下，生产中药周期缩短了40%～60%，新配方的上线时间得到了大大缩短，而且新员工的培训工作也大大加快。从总体来看，中药生产的效率得到了大大的提高。

4 结语

应该说ERP系统和MES系统都有着各自的局限性，ERP的局限性表现在其药物生产过程可塑性、可修改性太差，故而在生产过程中精度往往得不到有效的保证。MES的局限性表现在这一系统的运行过于依赖于人工，这样自然就导致效率太低，而且往往会造成计划和实际的生产有出入，从而给企业效益的取得产生不利的影响。

ERP和MES的集成大体上包含了三个部分，即系统集成的整体框架、中间件的设计以及系统集成后的工作流程，可以说这两种系统集成后的应用取得了巨大的有效果，首先节省了大量的人力、从根本上减少了错误；其次减少了库存，在一定程度上降低了成本；最后使药物生产制造的周期大大缩短，从而提高了工作效率及系统自动化程度。

参考文献

[1] 邵扬，马杰，王森，饶忠炜，刘丽兰.制药企业MES与ERP的集成技术及应用[J].工业控制计算机，2016，（7）.

[2] 李亚凯，王亚刚.制造执行系统（MES）在制药行业的应用研究[A].第25届中国过程控制会议论文集[C].中国自动化学会过程控制专业委员会，2014.

[3] 乔建国，夏安邦.企业现场信息与管理信息集成的纽带-MES[A].江苏省电工技术学会成立十周年庆典暨2004年学术年会论文集[C].江苏省电工技术学会，2004.

（责任编辑：蒋建华）