电子批记录系统在制药行业中的应用

韦群跃，陈俊伟，马立鹏，马浩栋

（浙江中控技术股份有限公司，杭州 310053）

0 引言

2011 年1 月17 日，卫生部发布了《药品生产质量管理规范（2010 年修订）》，规范中要求生产企业必须记录每批药品的生产全过程，记录并调查产生的偏差，生成可追溯的、与产品质量有关的批记录信息，并妥善保存，便于查阅[1]。

2015 年5 月19 日，国务院发布《中国制造2025》，强调在食品、药品等领域实施覆盖产品全生命周期的质量管理和质量追溯制度[2]。

2018 年7 月15 日，长春长生公司被指在生产人用冻干狂犬病疫苗过程中存在记录造假[3]，引起社会广泛关注，一时间人们对于药品质量的质疑声甚嚣尘上。

药品质量的关键在于对生产过程中工艺参数的控制，每一批药品的生产过程中，需要产生大量地需要准确记录的人、机、料、法、环、测等相关信息[4]。然而，国内部分的药品生产企业还在使用手工填表的方式记录数据，效率十分低下，容易出错，难以追溯和复核审查，存在数据造假的时间和空间条件。

使用电子批记录系统可以实时记录生产过程中所有相关的人、机、料、法、环、测等数据，质管部门可以对生产的质量状况进行实时审查，真正做到了“边生产边记录边审查”。

1 电子批记录系统概述

电子批记录系统（EBR）不是简单的文档管理，也不仅仅是生产控制设备自动采集的数据记录，EBR 记录了产品在生产、包装、检验、审核、放行等生产过程中所有涉及的“人、机、料、法、环”，并将之加工整理后以电子文档的形式存储归档。

电子批记录系统（EBR）既可以是制造执行系统（MES）的一个核心套件，也可以是一个独立产品。电子批记录系统主要用于记录产品在整个生产过程中所有相关的人、机、料、法、环、测等数据，并形成可视化的报表（即：批记录），它强调了批记录的实时性、真实性、可追溯性。质量管理部门可在任意时刻调取任意批生产任务的批记录，复核生产过程中产生的偏差信息，审查所有的操作记录，从而加强了对生产现场的监控和产品质量的控制。

电子批记录系统（EBR）通常包括以下功能模块：

1）人员及权限管理

根据人员的角色和职能分配相应的权限，不同的角色具有不同的权限，但一个人可以同时具有不同的角色。无权限的人无法访问某些数据或者无法执行某些操作。例如，张三既是操作工又是值班长，他可以进行称量、投料等操作，可以对其他操作工的操作进行复核签名，但是他无法访问配方数据，无法修改工艺流程。

2）设备管理

生产过程中所使用设备是否及时清洁，是否出现故障，台秤等测量设备是否经过校准等是影响产品质量的重要要素。电子批记录系统通过设备管理模块，记录设备的清洁、更新、校准、维修等维护信息。

3）物料及仓库管理

物料和成品应当有经批准的现行质量标准。必要时，中间产品或待包装产品也应当有质量标准[1]。电子批记录系统通过物料管理模块记录物料的有效时间、复检时间、检验标准、存放标准、效价等物理特性，通过仓库管理模块记录物料的供应商、生产商，是否经检验、检验机构，是否在有效期和复检期内等质量特性。

4）配方管理

电子批记录系统通过配方管理模块记录工艺参数和物料配比。每个产品均有一个配方，该配方一般具有固定的物料配比。生产过程中，根据产品的目标产量和配方即可计算出所需的物料量。比如，制作1kg 大米饭需要1kg 大米和1.1kg 的水，生产10kg 大米饭时，投入10kg 大米和11kg 水即可。

5）程序管理[5]

电子批记录系统通过程序管理模块控制生产的工艺过程，通常由工艺设计师编写基于SOP 或者基于S88 标准的生产过程控制程序模板。程序模板中包含了完成产品生产的所有步骤，如生产前检查、工艺参数下载、记录工艺参数、操作签名、设备选择、物料称量、物料集中、投料、完成后清场、物料平衡验证等。

6）工单管理

电子批记录系统通过工单管理模块，根据指定的程序模板和配方创建批生产指令单，调度子系统根据程序模板描述的操作步骤，拆分成一个个的子任务并推送给相关的操作工进行处理。

7）设备通讯

电子批记录系统通过设备通讯模块实时采集下位机数据，形成报表。比如，生产中需要对保温过程进行监控，要求每30min 记录当前的温度和压力数据，电子批记录系统能够自动采集整个保温过程的温度和压力数据并形成统计报表。

8）偏差处理[5]

批生产过程中会不可避免地产生不符合期望的偏差。电子批记录系统必须记录所有的偏差以及对偏差的处理信息；质量管理部门对批记录进行审核时，需要对偏差的处理记录进行审核和追溯。

9）电子签名

电子批记录系统通过电子签名确保所有与人有关的操作均有迹可循。电子签名不仅支持单人签名，也支持操作工/复核人签名等多级签名。为简化操作工的签名动作，提升签名安全性，电子批记录系统还支持使用指纹等生物识别技术进行身份验证。

10）物料族谱

电子批记录系统可以通过产品或中间品追溯生产中涉及的原料、人员、批生产记录、设备、偏差信息等，也可以通过原料追溯所有使用该原料生产的中间品和产品信息，以及生产中涉及的人员、批生产记录、设备、偏差信息等。

11）批记录审核

电子批记录系统按照预定的签名路径，通知具有相关权限的人员依次对批记录进行审核。相关人员进行审核时，可以查看完整的批记录内容、偏差信息、关键工艺参数等，只有通过审核的批产品才可放行。

2 电子批记录系统在制药行业的应用

药品质量追溯体系通常涉及原料仓库、原料药车间、制剂车间、成品仓库和运输等5 个环节。因此，电子批记录系统需要对药品生产环节中涉及的所有“人、机、料、法、环、测”等信息进行记录和跟踪。

2.1 原料/成品仓库

电子批记录系统需要对接部署在原料/成品仓库的仓库系统，记录入库原料的入库日期、供应商、生产厂家、有效期、数量、批号、复检期等信息；记录入库成品的入库日期、生产日期、数量、批号、有效期、复检期等信息；记录出库原料/成品的出库日期、出库数量、批号、出库目的等信息，如图1 所示。

图1 电子批记录系统在原料/成品仓库中的应用示意图Fig.1 Schematic diagram of the application of the electronic batch record system in the raw material/finished product warehouse

图2 电子批记录系统在原料药车间的应用示意图Fig.2 Application schematic diagram of electronic batch recording system in API workshop

电子批记录系统应能实时记录仓库中的存储条件，如温度、湿度、原料/成品的存储区域等信息。

电子批记录系统还应能对接检验系统，获取并记录接收的原料/成品的检验结果。

2.2 原料药车间

原料药车间属于流程制造，电子批记录系统需要对接部署在生产现场的DCS 系统，实时记录流程制造过程中的各项工艺参数。

如图2 所示，电子批记录系统托管了生产指令的调度，由“EBR 工单管理子系统”创建并发布工单，然后由“EBR生产调度子系统”接收工单发布命令并生成一个个的待办任务，如图2所示的任务分别有：生成前检查-->工艺参数下载-->DCS 自动化控制-->采集数据-->生产后清场。任务间具有依赖关系，比如，必须先完成“生产前检查”后，才能进行“工艺参数下载”。操作工执行每个任务时，电子批记录系统可以实时生成电子批记录。每个任务均可实时与“DCS 控制系统”进行通讯，发送控制命令或者采集反馈数据。

电子批记录系统在流程制造的每一个任务中均采用了边执行边记录的方式，因此可在任意时刻查看指定生产批次的电子批记录。

2.3 制剂车间

制剂车间属于离散制造，生产线通常是由各个独立的单体设备（如制粒机、干燥机、总混机和压片机等）组成，各个工序的设备通常处于独立的洁净区房间。工艺师可以通过电子批记录系统创建指导操作工进行操作的程序模板，每步操作均需进行签名。然后，通过“EBR 工单管理子系统”选择指定的程序模板和配方来创建并发布工单，由“EBR 生产调度子系统”接收工单发布命令并生成一个个的待办任务。

如图3 所示，电子批记录系统生成了“生产前检查”“称量”“选择设备”“投料”“总混”“保温”“压片”“干燥”等任务。每个任务均按照标准的操作规程执行，每个任务执行完成时均需要进行签名确认；每个任务执行时，电子批记录系统均可以实时生成电子批记录。

针对洁净区环境的应用场景，可将电子批记录系统部署在PAD 等移动设备上，操作工可以在移动设备上执行任务。操作工可以使用移动设备的条码扫描功能，通过扫描条码的方式来减少输入操作。比如“生产前检查”时，扫描房间二维码确认房间是否清洁；“选择设备”时，扫描设备条码确认设备是否可用；“称量”时，扫描台秤条码确认台秤是否已经校准；“投料”时，扫描物料条码确认物料信息。

电子批记录系统在离散制造的任务中采用了边操作边记录的方式，不仅规范了操作工的行为，更可在任意时刻查看指定生产批次的电子批记录。

2.4 运输管理

药品生产质量管理规范规定：物料和产品的运输应当能够满足其保证质量的要求，对运输有特殊要求的，其运输条件应当予以确认。对不符合贮存和运输要求的退货，应当在质量管理部门监督下予以销毁[1]。

图3 电子批记录系统在制剂车间的应用示意图Fig.3 Application schematic diagram of electronic batch recording system in preparation workshop

电子批记录系统应能够记录物料和产品在运输过程中的环境数据，如温湿度变化、光线变化、震动变化、运输时长等。

电子批记录系统可在物料装载运输车时，记录运输车的识别码和人员信息，通过在运输车内配置温湿度传感器、光敏传感器、震动传感器、GPS 定位系统等，实时采集相关数据并通过GPRS 通信模块远程发送回电子批记录系统，完成对运输过程中的质量监测记录。

3 电子批记录系统在制药行业中的应用特点

1）按操作步骤记录。制药生产流程中大部分任务都是需要严谨的操作步骤的，电子批记录系统需要确保按操作步骤记录生产流程中涉及的“人、机、料、法、环、测”等信息。

2）实时记录。操作工每进行一次操作，电子批记录系统均立即进行记录；电子批记录系统还可以实时监测并记录生产过程中的设备运转信息和环境监测信息，从而确保了记录数据的精确性、真实性、实时性。

3）实时审查。电子批记录系统实时记录的特性可以对正在生产中的批产品生成批记录，因此可以对当前批产品的生产流程和质量状况进行实时审查。

4）便捷安全的电子签名。制药生产中的所有与质量相关的操作均需要电子签名的，操作工大部分的操作就是确认数据，然后签名。因此，需要方便快捷的电子签名，电子批记录系统提供了指纹识别等生物识别模式，通过识别指纹即可验证身份进行签名，避免了密码的输入动作，减少了密码泄露的风险。

5）详细的权限控制。对每个批记录的使用者可分配不同的权限，仅具有权限的人员才能进行相应的操作，如进入系统，电子签名、审查、放行等。

6）完善的移动前端。制药生产中有许多生产车间对环境要求很严格，不方便配置PC 机，需要在功能完善的PAD 上操作批生产指令。

7）多批同时生产。企业为了提高生产效能，同一个生产线上需要支持多批次同时生产，多批次间不能相互影响。

8）设备竞争问题。多批同时生产时不可避免地会有设备竞争的问题，正在使用的设备不能被另一个批次使用。

9）强大的批记录查询功能。需要根据产品、时间、批号、物料、操作人、复核人、偏差、关键工艺参数、检验标准、检验结果等多维度提取批记录。

4 电子批记录系统的发展前景

药品质量追溯体系要求能够追溯药品的整个生命周期，包括物料的采购与存储、生产过程、成品存储、运输等环节。然而，药品质量问题可能还受原料的生长环境、药品经营等环节的影响。未来的电子批记录系统可能会向药品生产的两端进行延伸和对接，向上加强对原料的质量控制，如关注原料的种植质量，对原料的种子质量、土壤环境、气候环境等进行记录；向下加强对成品经营销售时的质量管理，比如将《药品经营质量管理规范》纳入电子批记录系统的业务范围之内。