勃林格殷格翰与弗劳恩霍夫IML联合开发了"智能面板"——一款用于运输容器的数字设备,旨在取代制药物流中基于纸质和手动的流程。该解决方案通过实时数据连接容器,通过电子墨水显示屏实现可视化,自动化文档记录,并实现端到端追踪。潜力巨大:单个工厂每年可节省高达75,000个工时。
通过智能物件及其与人的无缝互动,勃林格殷格翰与弗劳恩霍夫物料流和物流研究所让创新为智能、自动化及前瞻性流程管理铺平道路的愿景变得可感知。他们共同开发了"智能面板",通过实时数据将生产供应中的运输容器连接起来。这款可控、智能的数字设备是构建面向未来、具备韧性且可持续的流程管理的基础——仅在一个大型生产工厂中,每年即有望节省高达75,000个工时。

智能面板使供应链变得透明(图片来源:勃林格殷格翰)
凭借此项创新,勃林格殷格翰与弗劳恩霍夫IML致力于解决制药生产与物流的两大核心挑战:端到端数字化缺失与自动化决策能力不足。尽管拥有现代IT系统,但目前容器在运输和生产链中仍普遍使用纸质标签、粘贴的条形码或手写注释,这些信息在生产循环中需进行传递,并通过包括检查在内的手动步骤进行繁琐的跟踪。在循环结束时,这些标签还需在清洁过程中被费力地移除。
这些基于纸质的文档记录、手动控制步骤以及从纸质到IT系统的延迟数据传输,制约了生产与物流的效率和安全性。由于缺乏实时数据,几乎无法定位在途物件或监控其状态。这导致大量检验与放行流程,降低了透明度,并使新流程要求的实施变得困难。此外,还有数据完整性的高要求、复杂的流程链以及模拟与数字流程的并行协调——这些都导致了高流程开销与延迟的滋生。
Part.01智能设备优化流程管理
勃林格殷格翰与弗劳恩霍夫IML现已找到一条使生产物流更智能、更可持续、更具韧性的路径。这套端到端数字化解决方案支持流程,同时将人作为决策者置于核心地位:"智能面板"。
这款完全在德国开发的软硬件架构为容器管理的数字化设立了新标准:智能传感器系统创造透明度,确保数据完整性,并实现物理和数字形式的流程自动化。实时数据使得贯穿整个供应链的持续追溯与自动化文档记录成为可能。这是通过智能面板将所有相关流程信息与关键参数(如温度、位置或震动,包括在受控环境之外)的无缝追踪相结合来实现的。

智能面板的工作原理(图片来源:IML)
Part.02数字化替代手动
这种智能流程支持实现了一个完全的数字化流程环境,辅以仪表板,可随时随地(无论是在容器旁还是在电脑上)提供相关信息,从而持续优化生产和物流流程。通过底层系统,生产和订单处理中的流程数据得以在单个容器层面进行关联,并对信息进行精准处理。因为手动数据传输和打印变得不再必要,不必要的容器移动得以避免,物料识别得到支持。
除了追踪与溯源,智能面板还充当人、物件与IT系统之间的交互接口:直接在容器上,可以通过节能的电子墨水显示屏显示明文信息或二维条码。此外,它使员工能够直接通过它与IT系统进行交互。由此形成一个持续的信息与通信网络,满足数据完整性方面的所有要求。
在勃林格殷格翰,智能面板作为整个价值链流程管理的核心设备,应用于容器和其他料罐在各个流程站之间移动的所有环节——从清洁、存储、运输和生产,直至清空并为下一个生产循环做准备。以往,这些流程运作繁琐,手动步骤多且速度慢。借助智能面板,这些流程现在以数字化、自动化和简化的方式运行,从而使增值活动重新成为焦点。

在勃林格殷格翰,智能面板被应用于所有需要在各个流程站之间移动容器和其他周转箱的场合(图片来源:IML)
Part.03从测试项目到技术标准
智能面板诞生于一个包含需求确定、开发、测试阶段和基于用户反馈优化的敏捷开发过程。试点阶段自2024年12月在勃林格殷格翰的SOL工厂开始运行。自此,智能面板及其软件组件一直稳定运行。员工反馈普遍积极:他们赞赏其几乎无需适应期即可使用、直观的菜单导航、清晰的可视化以及能够直接在容器上识别状态变化的能力。
在勃林格殷格翰,将智能面板作为技术标准引入和推广的过程,有时成为在愿景与务实执行之间取得平衡的挑战。维护现状的既有规则和规定给新技术的引入带来了困难。此案例表明,消除组织障碍和营造对创新的开放态度是何等关键。从技术角度看,在密集测试阶段对解决方案进行交互式优化是必要的。最后,还需找到能够可靠生产并持续开发智能面板的制造商。得益于这种工业可扩展性,该解决方案已为全球部署做好准备。
固体制剂首发工厂SOL
SOL是勃林格殷格翰全球药品创新上市的核心设施。这座占地2,800平方米、楼高三层的工厂是该公司最现代化的运营设施之一。地下室设有技术间、储藏室及更衣室;上层另有技术区、办公室和休息区。地面层是新工厂的核心:生产区。两条用于中小批次规模的生产线可满足临床试验及产品上市等生产需求。其特别之处在于:固体药物首发工厂是按智能工厂理念设计的。所有机器和设备均完全数字化互联,且几乎所有流程均可自我驱动。
Part.04更高速度、更少错误、更优质量
智能面板的应用为勃林格殷格翰带来了显著的效率提升:据测算,仅一个大型生产工厂每年即可节省高达75,000个工时,这是持续消除非增值活动的结果。通过将系统扩展至全球生产网络中的更多工厂,其潜力将得到进一步放大。除了节省时间、成本和资源外,该系统还在日常工作中积极支持员工:实时信息便于决策,并再次将人置于核心地位。
质量也得到受益:人、物件与IT系统之间的实时数据处理提高了数据完整性,减少了错误,并增强了流程稳定性。同时,端到端数据的持续透明使得前瞻性、智能化的流程管理成为可能,从而稳定并持续改进流程。

智能面板作为人、物体与IT系统之间的交互接口(图片来源:IML)
Part.05通向可持续与增值流程世界的关键
通过智能面板,勃林格殷格翰与弗劳恩霍夫IML共同迈出了朝向面向未来、自动化及高效流程管理的重要一步。对双方而言,这不仅关乎药品生产更高的透明度、安全性与效率,还涉及数字韧性及二氧化碳减排(例如通过优化决策和改善容器管理)。与此同时,人作为决策者始终处于核心地位——并得到实时信息的支持,这些信息便于现场决策并确保流程安全。
从未来视角看,智能面板将具备系统开放性和灵活集成能力。因此,它为显著提升整个价值链的数字化成熟度铺平了道路。
邵丽竹
何发
2025年11月12日,由PharmaTEC制药业与流程工业联合国药励展共同主办的“2025原料药先进工艺与合规智造实践技术交流会”在重庆圆满举办。
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本文以某制药产线的灌装机设备为研究对象,采用计算流体动力学(CFD)仿真技术对充氮装置的充氮性能进行分析,并结合分析结果对氮幕结构进行了优化设计。随后,针对优化方案进行性能仿真验证,结果显示优化后的顶空残氧量降低至0.252%。为了进一步验证优化方案的实际效果,将优化方案应用于实际产线进行性能测试,测得的顶空残氧量为0.68%,这一结果满足了小于1%的要求,表明其充氮保护性能已达到国际先进水平。
作者:王志刚、刘依宽、刘佳鑫
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