基于云平台架构的药品制造集团级物流数字化平台系统建设与实践
基于云平台架构的药品制造集团级物流数字化平台系统建设与实践（包彦宇 廖珊 何昆 张闯 丁飞）
破解制造企业物流数字化升级中的搬运痛点——访MiR自主移动机器人中国区负责人、销售总监何小虎（本刊记者 赵皎云）
通过对华润三九医药股份有限公司WMS云平台建设项目的案例研究，本文剖析了制药集团型企业的物流管理平台的业务架构设计、技术架构规划、项目实施过程、两级计算机化系统验证、生产单元复制推广的整体过程，并讨论了用WMS云平台建设推动企业物流业务变革、创新场景应用、系统运维方法等方面的经验。
随着信息技术快速的提升，制造型企业的数字化转型已成为必然趋势。对于传统药品生产企业来说，数字化转型不仅是提升生产效率、减少相关成本、质量保障的重要手段，更是适应市场变化、推动企业创新发展的关键战略。药品行业属于受国家强监管的行业，在政策法规、政府监管、工艺过程、产品特性等因素影响下，制药企业的数字化转型一直是国民经济各行业中发展最慢的，实施过程的难度也最大。
随着疫情影响的消退，为医药行业带来的这波发展红利也逐渐减弱，医药健康行业的新高增长点尚未显现，增长后劲还需酝酿，国家医疗制度改革走入深水区等多重困境，给中国医药健康企业的发展路径、盈利能力、守正创新、数字化转型进程等方面，带来严峻挑战。
根据中国医药健康信息化联盟（CIAPH）发布的《2023-2024年度医药健康行业数字化调研报告》，随着中国制药工业的加快速度进行发展，为确保生产质量和监管合规，慢慢的变多的公司开始重视生产质量相关信息化系统的建设。根据报告多个方面数据显示，2023年实施WMS（仓库管理系统）已成为制药企业的首选，占比高达37.75%（如图1），这主要归功于其对药品库存的精准管理及流程优化。
本文以华润三九医药股份有限公司（简称“华润三九”）WMS云平台建设项目为案例，通过对大型药品生产经营集团型企业的物流统一管理平台项目实施过程做多元化的分析，探讨药品制造企业物流业务管理数字化转型经验，总结企业数字化转变发展方式与经济转型所面临的挑战及应对策略。
目前我国制造企业的物流数字化还处于起步阶段，企业物流业务复杂度、管理难度等大幅度提高，在制药企业的制造物流全价值链中，装备自动化、现场作业管理、设施设备智能运维、绩效可视、供应链风险预警与处置等方面，其整体管理上的水准普遍较为薄弱，这对物流数字化转型提出更高要求。
尽管物流管理对于整个企业的发展有着非常非常重要的影响，由于历史原因，许多企业的物流观念淡薄，对于物流建设并不重视，制药企业的物流管理工作基本属于边缘业务职能，管理高级人才往往并不会配备在物流岗位。
物流从业人员大多缺乏仓储、物流、供应链管理的科学化思维，特别是工厂物流业务的标准化、精益化、自动化水平很低，许多物流环节存在各种各样的问题，变成一个精益人眼中的纯粹成本单位，无法为企业创造价值。这是药厂管理上的水准的通病，也成为企业提质、降本、增效的突破口。
近十几年，华润三九的二十几家生产企业遍布全国，其中9家工厂独立建设WMS系统，分别来自6家系统供应商。在工厂WMS系统建设过程中，因缺乏信息系统建设经验，每次都是从零开始建设，从整个公司角度看，这些WMS系统都属于低水平、重复投资建设，大多数表现在以下几点：
· 工厂建设自动化立库时配套了WMS，但平库未进入该系统管理，导致整个仓储业务无法统一管理。
· 工厂建设WMS集成接口不统一，公司重复开发多个ERP接口，既增加了ERP系统的负担，也使系统建设成本增加。
· 已建成投入到正常的使用中的系统与其他系统之间的功能边界划分不清晰，困扰未来别的业务系统的建设。
· 部分WMS供应商有必要进行系统二次开发，以满足制药企业ERP的批次管理要求。
· 部分系统与ERP没有集成，每次作业都需要在ERP、WMS系统来进行两次操作。
· 存在一个工厂超过一套WMS系统来管理不同业务端工作的情况，还导致产生人员培训、调岗等一系列问题。
· 各单元业务数据标准和业务语言不标准，数据难以用于集团汇总分析、运营使用，有关部门无法直接用这些系统提供的数据。
随着企业规模扩大，管理颗粒度变细，物流业务成为公司所有业务运作的核心数据来源。企业物流管理业务越来越复杂，物流工作变革一直在进行，要求数字化管理平台能适应变革三个要求：业务流程重组、物流数据统一、管理可视化。
随着国家制药行业改革，特别是药品上市持有人（MAH）制度的实施，集团企业业务复杂化程度大幅度提高。企业的生产方式可大致分为：集团内工厂间的委托、受托、厂外车间、共用车间，集团外委托、受托、OEM业务，以及上下游关联企业产生的复杂物流关系，导致公司物流业务的管理难度成倍提高。单独建设的WMS系统已经没办法满足业务管理及数据统一性要求，给总部的数据使用部门、管理部门、财务部门造成非常大的影响。
企业内部管理物流复杂程度也大幅度提高，如某地的一个工厂有三个自动化立体仓库，由三个不同供应商承建，供应商附送三套不同WMS系统，该工厂还有平库、平面高架库、虚拟库、GMP仓库、GSP仓库、液体储罐，每个仓库又属于多仓、多货主仓库的形式，造成整个工厂物流管理成本极高、效率低下、差错频发的状态。
从差错率结果角度来看，仓库作业过程繁琐，而专业的WMS软件内部设置非常完善，采用物流全程一码通行的方式，可提高操作的准确性，降低人员出错率，对于仓库的运行效率提升非常有帮助。不同供应商提供的仓储系统之间，条码有几率存在没办法识别、重复赋码的情况，从而加大员工工作难度和工作量。
每个硬件系统都配备单独的WMS，学习成本、使用成本、维护难度都是不可想象的，需要安排仓库和IT员工学习多套、维护多套系统；此外，还存在仓库操作人员不能轮岗复用的情况，都需要专门设岗。
目前市场上存在的大量物流装备、技术，为企业物流管理提供了丰富、专业的解决方案。这些新技术包括：云服务、边缘计算技术、大数据分析技术、区块链技术；自动化仓库、自动化分拣设备、智能配送车辆、传感器、射频识别（RFID）、二维码；高级排程系统（APS）、仓储管理系统（WMS）、物流管理信息系统（TMS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、辅助决策系统等。
华润三九通过建设公司级物流信息化平台系统，实现了对物流的全过程实时监控和管理；建设了一系列的智能化物流设备，如自动化仓库、智能配送车辆、自动分拣设备，提高了物流效率和准确性；构建了物流协同平台，实现与供应商、客户、物流服务商等各方的协同，提高了物流供应链的效率和灵活性；华润三九通过物流辅助决策系统加强了对物流数据的分析和利用，发现物流过程中的问题和优化机会，支持企业的决策制定。
随着集团物流业务工作变革，建设一个公司级物流管理平台成为最佳方案，华润三九期待该平台能达成拉通物流业务端到端的流程，实现“可预知、看得见、管得住、配得准、送得快、可追溯”的项目目标。平台系统的概念设计图，如图2。
WMS仓储管理系统是一个实时的计算机软件系统，运用先进的信息技术方法，对仓库的进、销、存等业务做全面、精准地管理。该系统按照运作的业务规则和运算法则，对信息、资源、行为、存货和分销运作来管理，提升公司的物流运作效率，为制造、商业、财务等信息系统提供及时、真实、可靠的数据。平台系统与公司其他系统的集成关系图，如图3。
该系统采用总部统一部署，拥有物流自动化硬件设施的生产单元部署边缘端，普通生产单元直接用总部平台的功能。该系统主要具备入库管理、在库管理、出库管理等十大功能模块，其中总部平台级功能4个，现场仓库业务级功能6个。平台系统的功能架构图，如图4。
“云网边端一体化架构”是指在构建云边端一体化系统架构时需要遵循的一系列设计原则和指导思想。云网边端一体化架构将云计算、专业网络、边缘计算和端设备计算融合在一起，以实现高效、可靠、安全且拥有非常良好使用者真实的体验的系统。云平台技术架构图，如图5。
该系统的建设遵从华润三九信息安全管理基线，生产网与办公网隔离。结合特定业务场景制定安全策略，着重关注身份认证、安全审计、文件权限/加密/追踪、数据权限、网闸等。在供应商招标时，系统网络安全作为系统供应商技术方面的要求否决项，列入招标文件，供应商需要出示最高安全等级的技术架构证明。云平台安全技术架构图，如图6。
制药企业在其日常运营中慢慢的变多地依赖计算机化系统，这些系统涵盖了从研发到生产，再到分销的所有的领域。它们对于确保药品质量、跟踪生产流程以及维护患者安全至关重要。
为了满足医药行业监督管理机构的法规监管，该平台严格按照中国CFDA、美国FDA、欧盟Annex 11等规范要求，进行了两级计算机化系统验证（CSV）：基于总部统一部署的WMS云平台系统的计算机化平台系统验证，基于生产单元业务需求的单元机适应性计算机化系统验证。
该平台适用于各类型仓库（自动化立体仓库、平面高架库、平面库、储罐、线边库），且可以推广至全集团下属所有的生产工厂使用。项目组根据相关生产工厂的业务需求，结合集团战略品种等维度综合评估，制定了灵活的项目推进策略。
该平台项目建设及推广策略贯穿工厂的全生命周期、多种管理模式，包括：（1）新建自动化立体仓库或者物流自动化线）普通平面仓库系统落地；（3）原有自动化立体仓库的系统转换；（4）新收购工厂的快速平台复制；（5）退出公司管理的工厂的系统撤离。这一个项目总结出的公司级平台建设方法论，还被推广至在公司别的业务平台的建设过程中使用。
物流数字化转型的核心是建立现代信息技术和生产计划一体化的物流管理体系，利用物流业务从线下转到线上的契机，推动物流管理部门及业务有关部门，怎么样去使用数字化系统提高业务运行效率，如何推动物流业务变革，成为企业物流数字化转型的核心。
在建立统一物流管理平台的支持下，物流作业和物流管理部门必须适应公司物流工作需求，优化业务流程，提高业务管理效率，降低作业及管理成本，积极推动五项业务管理变革。
（1）思想变革：具备物流数字化转型的决心和力度，统一思想，明确转型需要对准业务战略，通过顶层设计来牵引物流数字化工作的开展，包括描绘愿景，绘制架构蓝图，确定关键举措和路标并确保预算投入。
（2）组织变革：建立公司级物流组织和治理体系，包含稳定的业务与IT团队支撑数字化转型的实施与开展，及相应的变革治理体系对变革规划和变革项目进行评审、决策和管理，以保障转型按计划有序进行。
（3）管理变革：借助数字能力实现物流运营管理实时可视、智能分析辅助决策，或打破地域和组织边界，从而改变业务运营管理模式，提升运营指挥效率、决策质量和风险控制能力等。
（4）能力变革：具备技术领导力，通过构建统一的数据底座和云化数字平台承载数字技术，为转型提供技术驱动力，包括应用现代化、数据治理与分析，AI使能、资源与连接、安全与隐私保护等。
（5）方法变革：通过愿景驱动物流数字化转型规划，用变革的方法确保规划落地，组建业务与IT一体化团队，以产品化方式来规划、建设和运营物流数字化应用。
“控制塔”概念最早源于机场，后引申至物流行业，衍生出“物流控制塔”的概念。其核心本质是通过信息技术，规划物流仓储网络、监控订单履行状态、实时追踪货物，为公司可以提供端到端的，全链路可视化的物流服务；解决各类数据分散难整合、数据分析重复建设、孤岛式独立作业、需求不明确、部门间难协同等问题。
建立物流控制塔可以对物流全过程活动进行数据分析、可视化、决策优化等，根据规模效应来实现企业物流的降本增效，同时提升企业物流管理和服务水平。物流控制塔的最大的作用包括：
（1）规划物流仓储网络：对运行中的仓储布局和运输线路，进行数据分析，根据特定策略，制定和优化现有物流网络布局洞察全网库存状况，结合安全库存构建智能补货策略。
（2）实时跟踪订单履行状态：可深入对交付履约过程中各节点的时效进行数据分析和优化方案在端到端的供应体系中，实现从销售计划到生产计划到车间级的物料调度解密集成。
（3）物流运输管理：针对干线和支线物流运输情况，结合TMS系统做到全局的物流运输网络可视化，实施可追溯管理人员可通过物流控制塔鸟瞰供应链，透视企业物流运营，统筹所有环节分步骤、分阶段地建设物流控制塔。
数字孪生技术应用在仓储物流管理之中，在WMS系统基础上构建一个三维可视化的虚拟仓库，这个虚拟仓库是对实体仓库的模拟和还原，是其克隆体。
通过这个虚拟仓库，我们大家可以实时调用和查看实体仓库每一个货位，每一板货物的物料信息和占位信息，可以同步监控每一台设备线体的运动路径、运作时的状态，可以监控每一笔业务订单的执行状态，可以全方位、透明化展示自动化立体仓库的一举一动，达到虚实互通的效果。
支持仓储业务的数据分析决策，以虚控实，围绕仓储运营的一些关键业务指标和财务指标，比如库存周转、账实相符、物料库龄有效期等，通过建立数据分析模型，大屏可视化展示，对已发生或即将发生的问题做出诊断和预警，实现对仓储业务的高效运维和管理
要实现物流全链路的可视化服务，首先要解决的就是数据的互联互通。从业务层面上看，在整个物流链中，涉及供应商众多，数据繁杂，每个供应商的数据系统、数据体系各不相同，数据整合具有一定难度。但随着上下游不断开放共享数据，可共同发挥数据价值。从技术层面上看，通过搭建数据集成平台，对接ERP、TMS、WMS、OMS等系统，打通数据壁垒，可实现对数据来进行集中采集和监控。
平台在全生命周期运营管理内，需要多方参与，主要有负责系统产品功能规划、业务单元落地、IT建设人员，不同阶段职责也不同，为此华润三九建立两阶段的平台运维管理模式：
项目建设阶段，平台建设项目组有负责产品规划的产品经理、实施落地的业务单元仓储人员、集团级IT部门、供应商共同建设和保障期间运维。
平台运营阶段，平台系统进入到日常运营中，集团级生产运营中心负责业务整体运营管理，业务单元做好自身本地硬件和日常业务的运维管理，同时也需定时进行系统使用复盘和总结，集团级IT负责平台基础架构管理、云端运维、平台新版本迭代发布管理，供应商做好平台运维、新版本发布、新单元推广培训。
赋能物流业务变革，采用云化部署的物流数字化平台，在项目投资收益、物流业务变革、数据资产挖掘、完善物流业务管理体系三个方面，为华润三九公司带来明确价值：
（1）系统整体建设成本相较各工厂单独建设，其总体项目实施费用降低超一千万元以上；很多类型工厂的项目建设周期平均缩短2.4个月；降低单元物流系统运维人员数量及质量发展要求，且运维的质量大幅度提高。
（2）在业务方面，使得仓库作业流程标准化，通过优化业务流程，来提升作业精度、降低错误率、促进仓库精益化管理，有效提升工厂仓储管理上的水准和经验共享；集团间工厂先进管理模式快速复制，功能统一迭代升级，迅速完善平台功能，特别是运营管理功能。
（3）统一平台还促进了仓储数据标准化，向供应链、采购、财务等业务系统提供统一的数据服务，用数据驱动业务运营和协同效率的提升。
综上所述，物流业务属于公司业务运作管理的核心之一，为企业的生产、销售运营提供业务和数据服务，这需要一个数字化统一管理平台，这也是企业物流数字化转型的核心。
未来，该系统平台可以拓展至更多的应用场景，例如：智慧QC实验室中的自动化留样库；制造物流管理、实验室、办公室、工业园区的内部物流管理等。物流数字化平台拥有大量的基础数据，应用AI分析等技术挖掘数据资产，用来提高物流服务效率，降低物流经营成本，增加消费者感知等方面，为企业创造实实在在的价值。
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