電子批記錄系統在制藥行業中的應用

韋群躍，陳俊偉，馬立鵬，馬浩棟

（浙江中控技術股份有限公司，杭州 310053）

0 引言

2011 年1 月17 日，衛生部發布了《藥品生產質量管理規范（2010 年修訂）》，規范中要求生產企業必須記錄每批藥品的生產全過程，記錄并調查產生的偏差，生成可追溯的、與產品質量有關的批記錄信息，并妥善保存，便于查閱[1]。

2015 年5 月19 日，國務院發布《中國制造2025》，強調在食品、藥品等領域實施覆蓋產品全生命周期的質量管理和質量追溯制度[2]。

2018 年7 月15 日，長春長生公司被指在生產人用凍干狂犬病疫苗過程中存在記錄造假[3]，引起社會廣泛關注，一時間人們對于藥品質量的質疑聲甚囂塵上。

藥品質量的關鍵在于對生產過程中工藝參數的控制，每一批藥品的生產過程中，需要產生大量地需要準確記錄的人、機、料、法、環、測等相關信息[4]。然而，國內部分的藥品生產企業還在使用手工填表的方式記錄數據，效率十分低下，容易出錯，難以追溯和復核審查，存在數據造假的時間和空間條件。

使用電子批記錄系統可以實時記錄生產過程中所有相關的人、機、料、法、環、測等數據，質管部門可以對生產的質量狀況進行實時審查，真正做到了“邊生產邊記錄邊審查”。

1 電子批記錄系統概述

電子批記錄系統（EBR）不是簡單的文檔管理，也不僅僅是生產控制設備自動采集的數據記錄，EBR 記錄了產品在生產、包裝、檢驗、審核、放行等生產過程中所有涉及的“人、機、料、法、環”，并將之加工整理后以電子文檔的形式存儲歸檔。

電子批記錄系統（EBR）既可以是制造執行系統（MES）的一個核心套件，也可以是一個獨立產品。電子批記錄系統主要用于記錄產品在整個生產過程中所有相關的人、機、料、法、環、測等數據，并形成可視化的報表（即：批記錄），它強調了批記錄的實時性、真實性、可追溯性。質量管理部門可在任意時刻調取任意批生產任務的批記錄，復核生產過程中產生的偏差信息，審查所有的操作記錄，從而加強了對生產現場的監控和產品質量的控制。

電子批記錄系統（EBR）通常包括以下功能模塊：

1）人員及權限管理

根據人員的角色和職能分配相應的權限，不同的角色具有不同的權限，但一個人可以同時具有不同的角色。無權限的人無法訪問某些數據或者無法執行某些操作。例如，張三既是操作工又是值班長，他可以進行稱量、投料等操作，可以對其他操作工的操作進行復核簽名，但是他無法訪問配方數據，無法修改工藝流程。

2）設備管理

生產過程中所使用設備是否及時清潔，是否出現故障，臺秤等測量設備是否經過校準等是影響產品質量的重要要素。電子批記錄系統通過設備管理模塊，記錄設備的清潔、更新、校準、維修等維護信息。

3）物料及倉庫管理

物料和成品應當有經批準的現行質量標準。必要時，中間產品或待包裝產品也應當有質量標準[1]。電子批記錄系統通過物料管理模塊記錄物料的有效時間、復檢時間、檢驗標準、存放標準、效價等物理特性，通過倉庫管理模塊記錄物料的供應商、生產商，是否經檢驗、檢驗機構，是否在有效期和復檢期內等質量特性。

4）配方管理

電子批記錄系統通過配方管理模塊記錄工藝參數和物料配比。每個產品均有一個配方，該配方一般具有固定的物料配比。生產過程中，根據產品的目標產量和配方即可計算出所需的物料量。比如，制作1kg 大米飯需要1kg 大米和1.1kg 的水，生產10kg 大米飯時，投入10kg 大米和11kg 水即可。

5）程序管理[5]

電子批記錄系統通過程序管理模塊控制生產的工藝過程，通常由工藝設計師編寫基于SOP 或者基于S88 標準的生產過程控制程序模板。程序模板中包含了完成產品生產的所有步驟，如生產前檢查、工藝參數下載、記錄工藝參數、操作簽名、設備選擇、物料稱量、物料集中、投料、完成后清場、物料平衡驗證等。

6）工單管理

電子批記錄系統通過工單管理模塊，根據指定的程序模板和配方創建批生產指令單，調度子系統根據程序模板描述的操作步驟，拆分成一個個的子任務并推送給相關的操作工進行處理。

7）設備通訊

電子批記錄系統通過設備通訊模塊實時采集下位機數據，形成報表。比如，生產中需要對保溫過程進行監控，要求每30min 記錄當前的溫度和壓力數據，電子批記錄系統能夠自動采集整個保溫過程的溫度和壓力數據并形成統計報表。

8）偏差處理[5]

批生產過程中會不可避免地產生不符合期望的偏差。電子批記錄系統必須記錄所有的偏差以及對偏差的處理信息；質量管理部門對批記錄進行審核時，需要對偏差的處理記錄進行審核和追溯。

9）電子簽名

電子批記錄系統通過電子簽名確保所有與人有關的操作均有跡可循。電子簽名不僅支持單人簽名，也支持操作工/復核人簽名等多級簽名。為簡化操作工的簽名動作，提升簽名安全性，電子批記錄系統還支持使用指紋等生物識別技術進行身份驗證。

10）物料族譜

電子批記錄系統可以通過產品或中間品追溯生產中涉及的原料、人員、批生產記錄、設備、偏差信息等，也可以通過原料追溯所有使用該原料生產的中間品和產品信息，以及生產中涉及的人員、批生產記錄、設備、偏差信息等。

11）批記錄審核

電子批記錄系統按照預定的簽名路徑，通知具有相關權限的人員依次對批記錄進行審核。相關人員進行審核時，可以查看完整的批記錄內容、偏差信息、關鍵工藝參數等，只有通過審核的批產品才可放行。

2 電子批記錄系統在制藥行業的應用

藥品質量追溯體系通常涉及原料倉庫、原料藥車間、制劑車間、成品倉庫和運輸等5 個環節。因此，電子批記錄系統需要對藥品生產環節中涉及的所有“人、機、料、法、環、測”等信息進行記錄和跟蹤。

2.1 原料/成品倉庫

電子批記錄系統需要對接部署在原料/成品倉庫的倉庫系統，記錄入庫原料的入庫日期、供應商、生產廠家、有效期、數量、批號、復檢期等信息；記錄入庫成品的入庫日期、生產日期、數量、批號、有效期、復檢期等信息；記錄出庫原料/成品的出庫日期、出庫數量、批號、出庫目的等信息，如圖1 所示。

圖1 電子批記錄系統在原料/成品倉庫中的應用示意圖Fig.1 Schematic diagram of the application of the electronic batch record system in the raw material/finished product warehouse

圖2 電子批記錄系統在原料藥車間的應用示意圖Fig.2 Application schematic diagram of electronic batch recording system in API workshop

電子批記錄系統應能實時記錄倉庫中的存儲條件，如溫度、濕度、原料/成品的存儲區域等信息。

電子批記錄系統還應能對接檢驗系統，獲取并記錄接收的原料/成品的檢驗結果。

2.2 原料藥車間

原料藥車間屬于流程制造，電子批記錄系統需要對接部署在生產現場的DCS 系統，實時記錄流程制造過程中的各項工藝參數。

如圖2 所示，電子批記錄系統托管了生產指令的調度，由“EBR 工單管理子系統”創建并發布工單，然后由“EBR生產調度子系統”接收工單發布命令并生成一個個的待辦任務，如圖2所示的任務分別有：生成前檢查-->工藝參數下載-->DCS 自動化控制-->采集數據-->生產后清場。任務間具有依賴關系，比如，必須先完成“生產前檢查”后，才能進行“工藝參數下載”。操作工執行每個任務時，電子批記錄系統可以實時生成電子批記錄。每個任務均可實時與“DCS 控制系統”進行通訊，發送控制命令或者采集反饋數據。

電子批記錄系統在流程制造的每一個任務中均采用了邊執行邊記錄的方式，因此可在任意時刻查看指定生產批次的電子批記錄。

2.3 制劑車間

制劑車間屬于離散制造，生產線通常是由各個獨立的單體設備（如制粒機、干燥機、總混機和壓片機等）組成，各個工序的設備通常處于獨立的潔凈區房間。工藝師可以通過電子批記錄系統創建指導操作工進行操作的程序模板，每步操作均需進行簽名。然后，通過“EBR 工單管理子系統”選擇指定的程序模板和配方來創建并發布工單，由“EBR 生產調度子系統”接收工單發布命令并生成一個個的待辦任務。

如圖3 所示，電子批記錄系統生成了“生產前檢查”“稱量”“選擇設備”“投料”“總混”“保溫”“壓片”“干燥”等任務。每個任務均按照標準的操作規程執行，每個任務執行完成時均需要進行簽名確認；每個任務執行時，電子批記錄系統均可以實時生成電子批記錄。

針對潔凈區環境的應用場景，可將電子批記錄系統部署在PAD 等移動設備上，操作工可以在移動設備上執行任務。操作工可以使用移動設備的條碼掃描功能，通過掃描條碼的方式來減少輸入操作。比如“生產前檢查”時，掃描房間二維碼確認房間是否清潔；“選擇設備”時，掃描設備條碼確認設備是否可用；“稱量”時，掃描臺秤條碼確認臺秤是否已經校準；“投料”時，掃描物料條碼確認物料信息。

電子批記錄系統在離散制造的任務中采用了邊操作邊記錄的方式，不僅規范了操作工的行為，更可在任意時刻查看指定生產批次的電子批記錄。

2.4 運輸管理

藥品生產質量管理規范規定：物料和產品的運輸應當能夠滿足其保證質量的要求，對運輸有特殊要求的，其運輸條件應當予以確認。對不符合貯存和運輸要求的退貨，應當在質量管理部門監督下予以銷毀[1]。

圖3 電子批記錄系統在制劑車間的應用示意圖Fig.3 Application schematic diagram of electronic batch recording system in preparation workshop

電子批記錄系統應能夠記錄物料和產品在運輸過程中的環境數據，如溫濕度變化、光線變化、震動變化、運輸時長等。

電子批記錄系統可在物料裝載運輸車時，記錄運輸車的識別碼和人員信息，通過在運輸車內配置溫濕度傳感器、光敏傳感器、震動傳感器、GPS 定位系統等，實時采集相關數據并通過GPRS 通信模塊遠程發送回電子批記錄系統，完成對運輸過程中的質量監測記錄。

3 電子批記錄系統在制藥行業中的應用特點

1）按操作步驟記錄。制藥生產流程中大部分任務都是需要嚴謹的操作步驟的，電子批記錄系統需要確保按操作步驟記錄生產流程中涉及的“人、機、料、法、環、測”等信息。

2）實時記錄。操作工每進行一次操作，電子批記錄系統均立即進行記錄；電子批記錄系統還可以實時監測并記錄生產過程中的設備運轉信息和環境監測信息，從而確保了記錄數據的精確性、真實性、實時性。

3）實時審查。電子批記錄系統實時記錄的特性可以對正在生產中的批產品生成批記錄，因此可以對當前批產品的生產流程和質量狀況進行實時審查。

4）便捷安全的電子簽名。制藥生產中的所有與質量相關的操作均需要電子簽名的，操作工大部分的操作就是確認數據，然后簽名。因此，需要方便快捷的電子簽名，電子批記錄系統提供了指紋識別等生物識別模式，通過識別指紋即可驗證身份進行簽名，避免了密碼的輸入動作，減少了密碼泄露的風險。

5）詳細的權限控制。對每個批記錄的使用者可分配不同的權限，僅具有權限的人員才能進行相應的操作，如進入系統，電子簽名、審查、放行等。

6）完善的移動前端。制藥生產中有許多生產車間對環境要求很嚴格，不方便配置PC 機，需要在功能完善的PAD 上操作批生產指令。

7）多批同時生產。企業為了提高生產效能，同一個生產線上需要支持多批次同時生產，多批次間不能相互影響。

8）設備競爭問題。多批同時生產時不可避免地會有設備競爭的問題，正在使用的設備不能被另一個批次使用。

9）強大的批記錄查詢功能。需要根據產品、時間、批號、物料、操作人、復核人、偏差、關鍵工藝參數、檢驗標準、檢驗結果等多維度提取批記錄。

4 電子批記錄系統的發展前景

藥品質量追溯體系要求能夠追溯藥品的整個生命周期，包括物料的采購與存儲、生產過程、成品存儲、運輸等環節。然而，藥品質量問題可能還受原料的生長環境、藥品經營等環節的影響。未來的電子批記錄系統可能會向藥品生產的兩端進行延伸和對接，向上加強對原料的質量控制，如關注原料的種植質量，對原料的種子質量、土壤環境、氣候環境等進行記錄；向下加強對成品經營銷售時的質量管理，比如將《藥品經營質量管理規范》納入電子批記錄系統的業務范圍之內。