AspenTech行业总监Paige Marie Morse与Kevin Robinson博士讨论了如何利用数字技术加速创新和优化价值链
特种化学品生产商和制药商正面临巨大压力。他们需要在产品开发方面更具创新性。
他们需要管理操作的复杂性，同时交付种类繁多、数量众多的产品。而且，他们需要更有效地维护他们的资产。这是一个很难的要求!为了解决这一问题，生产商和制造商越来越多地寻求新兴的数字技术。
赢创执行董事会主席Christian Kullmann表示:“作为一家特种化学品公司，数字化为我们带来了无限可能。”2018年底，国际制药巨头辉瑞公司宣布任命其首位首席数字官(CDO)。
该公司在一份声明中表示:“鉴于在研究、发现和业务流程中部署数字技术的战略重要性日益增长，辉瑞将任命一位首席数字官，负责制定和实施一项战略，加速和提高我们的数字能力……这样我们就可以为患者提供更多价值。”
多元化化工巨头陶氏化学去年还在首席信息官的头衔上增加了首席数字官，以加强公司对数字工具的重视。在《财富》2018年头脑风暴大会上，陶氏化学首席数据官兼首席信息官梅勒妮·卡尔玛评论道:“许多公司之所以失败，是因为他们将数字技术视为他们现有业务的附加功能……作为一种新工具。现实情况是，你必须后退一步，简化并重新思考如何在每天的基础上执行工作。”她断言，使用数字工具的价值在于更灵活，更接近客户。”
数字技术可以帮助特种化学品和制药公司更好地与客户保持一致，这是新兴组织的三个关键优先事项之一，另外两个是加速创新和优化整个价值链的运营。
制造资产模型可用于跨不同时间框架自动识别和评估生产场景，并确保在这些部门运营的组织与客户需求保持一致。这些模型代表了所有可能的复杂性和选项，包括生产速度、限制条件、设置时间、顺序和现场物流。专业公司表示，当应用这些工具时，订单按时履行率提高了8-12%。
满足客户需求包括确保资产运行良好并生产目标产品。领先的公司使用多元工具来分析相关的运营数据，以识别和消除过程可变性的来源。企业将此分析应用于批量和连续流程，以确保更多的产品符合规格。今天，这种分析技术在特种化学品和制药行业得到了更广泛的应用。
辉瑞公司副研究员Eric Cordi表示:“在过去10年里，我看到的最大进步之一是在线分析技术在制药工艺开发和制造中的应用。与炼油厂和其他连续制造行业不同，在线分析传感器尚未普遍用于药品或特种化学品的批处理。”
“例如，在连续加工中，”Cordi补充说，“了解反应是如何进行的以及工艺参数的任何变化是否会影响产品质量对我们来说是有利的。这在工艺开发阶段尤其重要，因为科学家们正在绘制和定义一个健壮的操作空间，以满足质量要求并提供操作效率。”
创新可以让企业在满足客户需求的同时获得竞争优势。例如，特种化学品和制药制造商不断寻求创新，以更低的成本提高产品性能。数字技术可以通过简化从实验室到工厂生产过程的过渡来提高研究生产率并减少错误。陶氏化学的研究人员使用第一性原理建模工具来提高他们的研发效率，他们称之为“模型引导实验”。
在《纽约时报》最近一篇关于药物开发的文章中，药物发现研究员德里克•洛(Derek Lowe)强调了在这一过程中数字化解决方案的必要性，他指出:“这并不是说机器将取代化学家。而是使用机器的化学家将取代那些不使用机器的化学家。”1
手工程序、手写报告和纸质系统在配方执行和原材料管理等关键活动中仍然很常见。这些孤立的工具限制了对数据的可见性，并经常延迟对潜在质量问题和监管要求的响应。通过数字化，公司可以实现关键数据的可见性，从而使他们能够获得必要的洞察力，以推动质量和一致性的改进。
在评估特种化学品生产商的整个价值链时，技术解决方案能够监控、执行和控制制造过程。此外，计划和调度工具可以帮助提高响应能力和相关的盈利能力。
快速变化的市场和客户需求迫使生产计划频繁变化。每月高达25-45%的计划调整并不罕见。
改进的调度工具通过整合关键约束条件(如存储限制和可变交货时间)，同时最大限度地减少过剩库存和不符合规格的生产，为这两个部门的业务决策增加了价值。更好的调度功能还可以提高资产利用率。与此同时，调度人员可以看到他们的决策的影响，并做出调整，以避免供应链上的问题发生之前。
通过有针对性的工厂调度工具，调度器可以依靠模型来提供决策信息，如批量大小确定、资源选择和批量排序，并发现原材料供应的潜在缺口。该技术通过明确利润机会和非最佳操作的额外成本，实现了更好的资产利用和改善客户服务。
至少特种化学品行业的下一步是垂直整合，将生产系统与调度系统连接起来。
例如，这些系统可以显示储罐的水平，因此调度工具可以决定何时将原材料放入储罐，何时将其清空。如果流程花费的时间比预期的长，这个链接还可以提醒调度器，允许在整个计划中进行调整。
专业生产商准则催化剂和技术应用白杨工厂调度器，以其复杂和苛刻的销售和运营计划过程。遗留工具提供了不到3个月的资产可用性可见性，即使销售人员无法在不到6个月的窗口内获得客户需求。
使用Aspen Plant Scheduler重新设计的调度流程有助于更好地将客户需求时间与八个制造地点的21条生产线的工厂调度相匹配。2
四十年来，流程工业专注于通过数字化提高运营绩效。数字技术使特种化学品生产商和制药制造商能够超越运营，扩展到解决关键的市场驱动因素，如加速创新、优化价值链和与客户需求保持一致，有效地为他们提供了未来成功的路线图。
生产商和制造商需要的工具、服务和解决方案来管理他们复杂的业务，并达到新的可靠性和盈利水平，现在公司都可以获得。为了抓住机遇，这些组织必须首先考虑他们的主要业务挑战，并确定相应的数字化解决方案。
这将使他们走上一条更全面的道路，通过研发过程和整个资产生命周期实现最佳回报。
参考文献
注:本文将发表在2019年5月号万博manbetx网页版登录．最近的数字版本是可用的在这里．
