加速双转型 协同构建生命科学行业可持续未来

文/本刊记者 邵丽竹

数字化与绿色低碳双转型已成为当今世界不可避免的未来趋势——即使在通常比较“保守”的制药行业，人们也已经认识到，大量新兴技术如数字孪生、人工智能、云边结合、大数据分析和节能减碳等前沿技术，正在为行业发展带来无限的契机和可能。当前，随着行业进入调整期，制药企业对数字化和绿色低碳转型有哪些诉求？数字化和绿色低碳创新技术如何帮助制药企业创造更多的价值？施耐德电气工业自动化最终用户业务生命科学行业总经理王培栋在接受本刊采访时分享了自己的见解。

施耐德电气工业自动化最终用户业务生命科学行业总经理王培栋

由于严苛的合规监管，生命科学领域对于工艺以及操作过程的数字化转型相对“保守”，使得制药行业的数字化进程与其他先进制造行业相比稍显缓慢。王培栋表示，从中长期来看，严格的合规某种程度上既是制药行业进行数字化转型的“阻力”，同时也是巨大的“动力”。

以生物制药CDMO 这类对数字化转型有着很大诉求的领域为例，在数据合规要求不断提升的背景下，面临着诸多合规挑战，同时为了提升质量控制，对数据利用的需求也更为迫切。此外，随着我国药品集采政策的持续深入，制药企业毛利率不断走低，使得行业对降本增效以及可持续发展的关注度越来越高。“当前，合规性、降本增效以及可持续发展正成为推动制药行业数字化转型的重要驱动力。”王培栋强调。

生命科学行业数字化转型七步法

面对制药行业的数字化转型需求，“施耐德电气可以通过两种方式为客户提供专业化的解决方案和工程服务。”王培栋指出，“通过施耐德电气的数字化转型七步法，我们有望帮助客户建成符合数字化基建标准的工厂，满足超过75%～80%的数字化需求。剩下20%的工作，我们可以通过数字化转型咨询的方式，与客户、设计单位，以及相应的设备提供商建立合作，共同为客户提供更加深入和精细化的数字化转型方案。”

提升“研产销”能力

制药企业为什么要进行数字化转型？它可以从研发、生产和销售环节为企业带来各项收益。在研发端，先进的数字化技术可以加快药物发现和开发的速度；在生产制造端，利用数字化技术可以提高生产效率、减少偏差和降低成本；在销售端，通过先进的市场管理系统，可以对客户端、消费者行为，以及物流进行高效的管理。这些对于制药企业提升竞争力和可持续发展能力非常关键。

王培栋介绍说，施耐德电气着眼于制药企业“研产销”各环节能力的提升。施耐德电气的柔性化架构具备可持续发展和持续提升的能力。例如，施耐德电气的实验室整体自动化和信息化解决方案可以帮助客户提升实验室管理能力和实验效率。一方面是提高实验室的劳动效率，另一方面是提升实验结果的准确性和合规性。

此外，施耐德电气的AVEVA PI System 大数据管理平台可以帮助实现实验室和生产线的大数据连接，从而帮助制药企业实现研发成果到商业化生产环节的快速切换。同时，商业化生产的状态、参数和结果，可通过数据，与研发数据进行比对和分析，从而帮助客户挖掘和寻找生产过程中的“黄金批次”，提升生产合规能力和生产效率。

在提升大规模生产效率上，可以在运营相关的系统解决方案中挖掘更多可能。例如，MES 和PI System 及生产自动化相关的DCS/PAS 系统相结合，在集成生产设备、自动化生产过程、规范人工操作、提升生产物料追踪和加强产线人员管理的同时，将生产相关的各类数据有效地进行记录，形成合规电子批次报告EBR，提升整体生产合规性及质量流程效率。然后通过将MES 与SAP/ERP 系统以及高级排程系统APS进行有效衔接，使企业资源灵活调度、批次生产衔接紧密，生产节拍有效提升成为可能。

高效挖掘数据价值

基于BioPhorum 数字化工厂成熟度模型，当前我国仍有大量制药企业的数字化水平处于第二到第三阶段，即“数字化单体”到“互联工厂”阶段。从单点局部自动化/数字化向局部互联甚至全面集成阶段迈进，打破数据孤岛，并且从大数据中获取价值是整个数字化转型过程中非常重要的阶段目标。王培栋表示，施耐德电气可以打通两个数据底座，帮助客户应对这些痛点需求。

施耐德电气的两大数据底座分别为资产信息管理平台（AVEVA AIM）和运营信息管理平台（AVEVA PI System）。数据资产化AVEVA AIM，可建立工程数据中心，为打造数字孪生工程奠定基础；而通过AVEVA PI System，可采集、存储和传递可信的高质量运营数据，实现生产过程可视化，并通过数据分析带来各类工艺、生产、运营方面的洞察。

王培栋解释说，通过在AVEVA AIM 平台上形成一个和现场物理工厂完全一致的虚拟逻辑工厂，再接入PI 系统采集的实时数据，可以让逻辑工厂中所有设备资产的运行状态准确、清晰地呈现。借助这样的数字孪生，工厂运营团队和管理层可远程高效获知设备资产的当前状态以及自工厂设计建设伊始的“前世今生”信息，为实现数字化设计和数字化运营打下基础。通过数字孪生技术，不仅可以大幅度降低再建工厂或扩容改建的设计、施工成本和周期，还可以进行工艺仿真、虚拟巡检、预测性维护、以及生产和运营维护人员的培训等一系列工作，切实帮助提升工厂数字化运营管理水平。

施耐德电气助力生命科学行业数字化转型

这些技术不仅可以对产能、投资、能源使用以及数字化运营管理进行最大程度的优化，实现更低的建厂成本，还可以在未来实现全球多地生产，同时保证统一的全流程过程管理和高度的产品质量均一性。施耐德电气对此已经和一些头部制药企业完成了概念性验证（PoC）合作，整体方案的优势得到了客户的高度认可。

数字化转型与绿色可持续协同增效

可持续发展已经成为全球的共识。制药行业在全球绿色低碳发展的新趋势下，节能减碳的意识快速提升，但节能减碳具体要做哪些事情？这是企业开始着手节能减碳项目时首先关注的问题。王培栋指出：“由于受企业生产类型的不同，以及设备购买年限的不同等诸多因素影响，每家企业目前的节能减碳的实际情况也都不一样。因此先进行咨询，再进行电气化和设备层的改造落地是一种科学有效的方式。”

通过双碳咨询服务，企业可以通过碳足迹摸排、减碳计划制定、未来减碳目标及实施情况披露的相关建议，了解什么是真正的减碳，有哪些行为能做到减碳。作为减碳先行者，施耐德电气早在2002 年就将可持续纳入核心战略，并相继推出了可持续发展的量化评估体系和启动了供应商“零碳计划”，计划到2025 年帮助全球前1000 家供应商减碳50%。这其中包括230 家中国的核心供应商。截至2023 年7 月，全球供应商已平均减碳20%，中国区供应商平均减碳21%。施耐德电气致力于通过提供技术指导、咨询服务等方式，将国内外丰富的数字化和绿色化经验推广到制药行业，与产业链上下游共同探索绿色低碳发展之路。

在节能减碳实践中，如何实现数字化转型与绿色可持续理念协同增效，也是企业关注的一个重要问题。王培栋表示，在节能减碳项目中应用先进的咨询方法、数字化手段，并且借助安全可靠稳定的硬件，可有效实现各个能源环节的稳定高效和精益管理。施耐德电气基于EcoStruxureTM架构的软硬件一体化解决方案，融入了多项节能减碳技术，包括XIoT 一体化工业互联网平台、EMS+能源管理系统以及先进的配电设备。其中，能源管理系统可对各能源子系统的能源利用效率、消耗成本和环境效果等关键指标进行运营分析。而将EMS+管理系统与MES 制造执行系统形成数据对接，还可以实时监控每小时产出的能耗，辅助开展生产运营管理决策，发现问题并及时优化。

满足面向未来的需求

未来，随着医药产业发展的日新月异，以及我国数字化转型水平持续稳定提升，行业对增加端到端的整体透明度和提质增效的需求也将更加迫切。对此，施耐德电气将专注行业的深层次需求，持续创新发展，通过为客户提供基于统一平台的智慧设施、智慧生产、智慧供应链、可持续发展的解决方案，以及全生命周期的工程和服务，满足我国制药企业向数字化更高阶段迈进的需求。

王培栋指出，未来大型药厂更看重设计的鲁棒性、运行的稳定性、维护的便利性，以及更低的单位建设成本；而小型药厂则对柔性化、透明度以及端到端的集成能力的要求更高。施耐德电气将结合客户的实际需求，从增强制药企业工程设计和运营维护的稳定性、合规性以及可持续发展能力出发，通过先进的数字化与绿色化技术和经验，赋能制药企业迈向开放、高效与韧性、可持续和以人为本的未来。