实现中药饮片智能化以提升中药饮片追溯的精准性

郭长达，武子锋

（亳州市沪谯药业有限公司，安徽 亳州 236800）

0 引言

制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。十八世纪中叶开启工业文明以来，世界强国的兴衰史和中华民族的奋斗史一再证明，没有强大的制造业，就没有国家和民族的强盛。打造具有国际竞争力的制造业，是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。

1 主要研究内容和目标

中药饮片智能化的研究开发对象是整个中药饮片生产加工设备，其主要研究开发目标有二：①整个中药饮片制造工作的全面智能化，以机器智能取代人的脑力劳动作为主要目标，强调整个中药饮片生产经营过程大范围的自动作业能力；②中药饮片追溯信息和智能化的集成与共享[1]，强调中药饮片追溯信息的精准性。

通过ERP管理系统的生产计划、制造加工、质量过程控制、工艺管理、设备维护等技术型环节的自动化，提取中药饮片追溯所需的关键信息人、机、料、法、环以提升中药饮片追溯的精准性[2]。人机料法环是对全面质量管理理论中的五个影响产品质量的主要因素的简称。人，指制造产品的人员；机，制造产品所用的设备；料，指制造产品所使用的原材料；法，指制造产品所使用的方法；环，指产品制造过程中所处的环境。人员、机器、原料、方法、环境现场管理中，有五个方面是需要现场的班组长注意的，也是工业制造企业管理中所讲的五个要素。

2 中药饮片ERP管理系统与智能化

2.1 中药饮片ERP管理系统基础配置及搭建

系统的运行离不开性能高的服务器，下面举例说明服务器的配置，如下表1所示。

ERP系统的开发语言可选择Java，也可选择C#，架构一般选择BS模式。两者运行需要的支撑有一定差别，具体如表2所示。

表2 Java 语言与C#语言ERP 开发对比

以Web后台编程语言C#为例，建立asp.net项目，默认生成App_Code文件夹，在文件夹下创建公共类文件，暂且命名为hqerp.cs，这里暂且使用mysql数据库，在Bin文件夹下添加MySql.Data.dll文件，然后引用到项目中，hqerp.cs类文件代码如下：

using System；

2.2 中药饮片ERP管理系统设计思路

中药饮片企业可以根据GMP要求，建立符合自己公司生产经营所需要的ERP管理系统，这样的ERP系统可包括采购计划、生产计划、生产加工（待开工、开工过程、待完工、完工）、质量过程控制（QA确认）、工序交接、大包装最后一道包装工序完成后的QC检验，于此同步进行的是中小包装加工生产。整体上中药饮片ERP可分为基础设置、采购管理、生产管理、仓库管理、质量管理、销售管理、财务管理等七大管理范畴。其中生产管理可分为生产计划、生产订单、领料申请、生产开工、生产完工、工序交接、生产入库申请单、计划外领料、工序产量分解单（生成工资）、生产退料申请。

基础设置是整个系统运行的数据基础来源，也是部分环节算法运算的基础数据支撑，对于各业务环节需要的数据，尽量建立基础信息，且为了提高查询效率，可以尽量将一些基础信息融合到一个表中。基础信息关键数据应应用加密技术，以保障数据的安全性。基础设置可包括三部分内容：物料信息、客商信息、供应商信息、仓库信息、库区信息、货位信息、员工管理；生产设备信息、实验设备信息、清场单元信息、工艺路线设置、工序工资设置、平衡率设置、产品结构清单；生产方式、工序信息、车间信息、班组信息。中药饮片ERP系统和普通ERP系统设计思路基本相同，只是行业不同，会有细微的差异。

不同行业，产品的等级设置是不同的，可以设置0、1、2、3、4、5为特等品、一等品、二等品、三等品、四等品、统货，也可设置6、5、4、3、2、1分别代表特等品、一等品、二等品、三等品、四等品、统货，还可以设置00、11、22、33、44、55分别代表统货、四等品、三等品、二等品、一等品、特等品。

生产完工很关键，因为生产完工既要考虑工人工资问题，又要追溯生产负责人问题，还要约束生产损耗，设定合理的平衡率，下面用软件开发的方式表达平衡率与完工产出量之间的关系：

完工的同时需要选择设备，设备的选择一定是多项选择，因为一个工序的品种可能需要两台不同型号的机器作业，并可通过下拉列表的方式做多项选择。

2.3 精选炮制设备实现智能化生产

中药饮片炮制工艺是中药传统技艺的集中体现和核心所在，是在历代中医药长期医疗实践中产生，并不断积累和发展起来的。炮制工艺环节涉及的工艺要求及工艺参数很多，验证的数据也是根据多年经验积累的，生产工人及质量人员在人工操作过程中一定要严格按照工艺要求作业。那么，如果人为地稍微改变了工艺参数和要求，如何干预或者制止，那只有通过智能化[3]。中药饮片智能化可包括中药饮片大数据分析系统、中药饮片设备智能化改造、中药饮片ERP管理系统。其中，中药饮片大数据分析平台可包含中药饮片炮制工艺监督预警平台、中药饮片炮制工艺验证平台、中药饮片炮制工艺参数预演算平台。中药饮片ERP管理系统、中药饮片大数据平台、中药饮片炮制设备三者实现智能化的工作原理如图1所示。

图1 中药饮片智能化实现原理图

首先中心服务器要建立炮制数据存储Table，定时将从炮制设备内读取的数据存储到Table中。例如新建炒制温度区间表CZTMP、转速区间表RSTB、物料温度区间表MaTMP、炒制时间区间表CZTIM、单锅量OGTB、炮制设备参数记录表SBSCS。所建表见表3～8。

表3 CZTMP 数据表

表4 RSTB 数据表

表5 MaTMP 数据表

表6 CZTIM 数据表

表7 OGTB 数据表

表8 SBSCS 数据表

当SBSCS表中的CZTMP表的CZS

炮制设备现场的数据看板可显示中药名称、设备名称、中药规格、炒锅温度等，具体显示哪些内容可根据自己实际需要择优显示。通过对中心服务器存储的炮制数据进行分析，可为炮制工艺验证提供强有力的数据支撑，与传统数据记录相比，可以通过算法比对，快速、准确判定某中药炮制参数设置是否合理，大大提高了预判效率，可减少人为因素对炮制参数的误设定。中药饮片追溯信息和炮制工艺制造智能的集成与共享可以实现中药饮片追溯信息的精准性。人工录入的信息难免会出错或者人为故意录入错误，但是从机器内读取的数据大大增加了数据的准确性。

中药饮片大数据系列之炮制大数据与炮制参数之间架接了中间服务器，架接服务器的目的之一是减轻中心服务器的压力，二是考虑直接读取中心服务器数据的安全性问题。中间服务器配置的IIS应用服务器是NET Framework v4.0以上版本，中药饮片大数据平台运行在中间服务器上，实现了多平台多数据运算，各自相互协作，强化数据集成，优化运行环境。中间服务器的操作系统可选择Win10，也可选择Windows server 2008，针对小型用户，可选择普通PC机，安装Win10作为服务器使用，但对于中型以上用户应选择专业的服务器，一定要容量大、性能好。

炮制数据应严格与其他数据分开，可以单独建立数据库存储，且类似的工艺均可单独建立数据库，比如净制、洗润、干燥、包装等工序。多工序协作形成一套完整的中药饮片智能化工业互联网体系，对于炮制数据应精细化处理，一定要细化，强化内容的精细度。对于数据的精细化处理，最终仍是要实现追溯的精准性。传统人工录入的数据最终仍不能作为追溯的依据，因为人为因素的数据录入，难以用科学的方式解释，其和直接任意修改数据没什么区别。所以智能化尤其是炮制工艺的智能化的实现很关键，没有智能化就没有所谓的追溯，追溯一定是要追溯最真实可靠的数据。

这里仅仅列举的是炮制工艺实现智能化的方法和原理，其他工艺可以参照炮制工艺实现智能化。例如分装工艺，分装工艺虽然是对已经加工好的中药饮片进行规格分类包装，但是这里涉及很多关键的问题，一是每小包包装的重量是否严格符合规格；二是包装袋的印刷是否符合标准；三是其他标准化生产要求。

3 中药饮片追溯的意义和基本实现方式

对于中药饮片的追溯，最终目的是要达到产品本身质量不出问题的目的，保护人民的生命安全，保护人民的健康。中药饮片的追溯严格按照GMP要求，实现几大要素的信息获取，比如人员、设备、物料、执行标准、工艺、检验依据等，根据列举的事项，可以具体再进一步细分。无论怎样细分，对于追溯的展示，目前流行二维码显示，通过微信扫一扫的方式实现相关数据的调取，但是这些数据的调取或者显示的界面是否好看均不是关键问题，关键的所在是追溯数据的来源是否真实可靠。这就要考虑ERP系统的数据获取方式，大致有两种，一种是人工录入，另一种是智能设备自动抓取。在中药饮片追溯体系建设初期，中药饮片追溯的数据来源可以是人工录入，但录入数据的真实性需要企业管理人员、药监部门监管人员共同监督。但到了中药饮片追溯后期，中药饮片的追溯数据应来源于智能机器，随着中药饮片生产机械智能化的提升，中药饮片生产设备的智能化水平越来越高，也为实现中药饮片追溯提供强有力的数据支撑，其中有些智能设备已经实现了自主ERP管理上位机与下位机的通讯，任何一款企业ERP系统均可与智能设备对接，这种对接相对容易，但有些上位机的软件与企业ERP软件开发语言和架构相同，两者相互通讯就等同于在企业ERP上新增个功能模块。

加快推进中药饮片智能化，实现全工序工业互联网建设，以真实的数据为基础提升中药饮片追溯的精准性。没有单纯意义上的中药饮片追溯体系建设，简单意义上的中药饮片ERP查询的人工数据无法支撑中药饮片追溯存在的意义。中药饮片智能化和中药饮片追溯是密不可分的，若企业没有实现工业互联网及设备智能化[4]，所谓的中药饮片追溯功能就没有存在的意义，也不具有追溯的价值。辨别中药饮片追溯专业性的实现有三种方式：一是展现信息的完整性；二是干净整洁的界面设计；三是信息来源的可靠性。

4 结语

将中药饮片ERP与炮制工艺设备参数的管理相结合，来阐述实现中药饮片智能化的重要性以及要实现的目标：一是整个中药饮片制造工作的全面智能化，以机器智能取代人的脑力劳动作为主要目标，强调整个中药饮片生产经营过程大范围的自动作业能力；二是中药饮片追溯信息和制造智能的集成与共享，强调中药饮片追溯信息的精准性。其中提升中药饮片追溯的精准性是关键，因为中药饮片追溯涉及患者的健康，只有精准的追溯体系，客户、患者才能放心。严格的追溯把控和精准的数据参数在中药饮片追溯体系建设中很关键，解决这一问题最有效的方法就是实现中药饮片各工序环节的智能化。