近年来，生命科学行业的科学价值和产业价值日益凸显，并进入高速发展期，与此同时，风险与挑战也随之浮出水面：随着全球老龄人口快速增长、人类预期寿命延长、死亡率的下降，要求生命科学行业企业既要满足人们日益增长的健康需求，又要确保大众能够以可负担的价格获得所需的药品。
近日，全球能源管理和自动化领域数字化转型的专家施耐德电气，发布《新一代生命科学行业智能设施：将五大行业风险转化为机遇》的行业白皮书，指出该行业在数字化时代于生产经营内部潜伏的五大发展风险，并逐一提出可行性、定制化的行业解决方案。
风险一：确保安全合规的生产环境与条件
对于生命科学行业的生产者而言，长期维持合规的生产环境条件，是确保产品质量稳定的关键。为符合生产规定的要求，在应对生产条件变化和GMP参数维护的双重挑战时，工厂的控制系统必须做出灵活应对。因为应对不及时造成的生产环境不达标，不仅会影响产品生产和上市，同时还会增加产品的召回风险，造成能源和成本增加的同时影响企业声誉；此外，涉及一些有毒化学品的生产过程，甚至会威胁从业工人的生命安全。
施耐德电气基于EcoStruxure平台的高级分析功能，可为生产设备提供持续的实时监控。在引入人工智能（AI）技术后，该平台还可实现对生产设备的实时性能分析，形成连贯的维护机制，在设备生产过程中防患于未然。基于施耐德电气的BMS楼宇管理系统及EMS环境监测系统解决方案，可提供开放、安全且可扩展的架构，显著提高运营效率。
• BMS楼宇控制系统：对工业空调机组进行控制，根据夏季及冬季的不同实际情况，实现对整个药厂存储环境和药品生产环境的稳定控制。
• EMS环境监测系统：对生产关键区域和设备环境进行监控，实时查看药品生产区域的环境温度、湿度以及环境压差，实现生产环境记录的数据完整性。
风险二：维持硬件基础设施的正常运转
运营效率对工业企业的意义不言而喻。在生命科学行业，要确保高效运营，离不开过硬的生产基础设施及稳定的电力供应。一旦发生停电或限电问题，药品生产的无菌环境就会被破坏，引发质量偏差，增加总体生产成本。而基础设施的老化，也无形中加大了类似故障发生的风险。此外，由于IT设施的故障和中断造成的重要数据丢失，也会使产能和管理效能受损。
施耐德电气注意到，越来越多生命科学行业的企业开始寻求更智能的解决方案，以便对大量生产设备进行维护和现代化改造。采用资产运行效率管理的解决方案无疑是降低故障风险的关键一步。
• 智能电网可大幅提高灵活性，施耐德电气EcoStruxure微电网可在运营商设计和管理系统时，将电力供应安全纳入考虑范畴。
• 数字孪生可提供一系列实时洞察，从而提高质量、性能、生产力和能源效率。当与物联网工厂和设备数据结合使用时，数字孪生可以将静态表象转变成被智能实时数据增强的动态实时模拟。
• 设备预测性维护：基于振动机理+数理模型的设备故障预测与诊断系统，结合工艺数理模型故障诊断工具，不仅可以帮用户诊断机械老化及磨损问题，还可以为用户诊断电气故障或工艺变换导致的设备故障。
• 远程管理和数字工具：虚拟现实（VR）和增强现实（AR）在设施和生产领域的应用场景愈发广泛。比如，通过施耐德电气的EcoStruxure Augmented Operator Advisor操作顾问，操作员和技术人员无需现场检查机械、机器人或控制盒，便能够远程诊断和获取工厂数据。
风险三：确保生产流程合规
药品质量关乎民生安全。为了实现合规目标，在药品生产过程中，制药企业必须高效监测可能影响产品质量的各种环境因素，同时确保监测数据的完整性，以应对相关部门越发严格的监管措施。而由于人为失误、网络安全漏洞等原因造成数据不完整，致使无法满足监管要求等情况屡见不鲜，企业不仅因此蒙受巨大的经济损失，也面临监管部门的处罚，严重危及企业的信誉。
施耐德电气认为，流程数字化有助于降低不合规风险的同时，还可有效避免生命科学的企业遭受重大的营收损失。通过ESOP工作流管理系统、MES制造执行系统和AVEVA PI System大数据管理平台等一系列灵活的数字化解决方案，可以匹配不同客户的多种需求，确保数据安全的同时实现各环节数据录入自动化，有效帮助企业保障产品质量。
风险四：敏捷灵活的运营响应
风险总是伴随着意外产生，对于缺乏运营响应敏捷性与灵活性的产线，即使是微小的故障也有可能产生严重影响，造成重大经济损失。因此，生命科学企业必须具有敏捷性和适应性，以便快速响应各类事故。而传统设施由于系统复杂，其建设和验证往往需要花费数年的时间，在适应新的生产需要方面，即使是发生微小的变更，也可能需要对整个系统进行重新验证，耗时耗力。
施耐德电气依托多年的技术积累，提供从咨询到落地的全生命周期数字化解决方案，通过数字化和交互式工厂建模、过程控制系统和信息化系统集成等解决方案，极大精简系统的操作流程，为运营者赋能，全面提升设施响应能力。
• 数字化和交互式工厂建模：数字孪生技术可在数字生态系统内部提供开放界面，促进设施整个生命周期期间，各利益相关方之间的紧密协作。
• 过程控制系统（PAS）解决方案：PAS通过对现场仪表、阀门、设备的集中管控，实现工艺控制目标。结合完全符合ISA88标准要求的批次控制解决方案(InBatch)，通过配方管理器自由组合设备工艺能力并设定工艺参数，实现工艺的批次化柔性化生产。
• 信息化系统集成（SCADA）解决方案：可快速采集制药生产过程中各类外部系统的数据，并通过标准报警及曲线控件，可快速对所有生产系统及公用工程系统进行监视，帮助制药客户快速掌握生产全局信息。在传统SCADA系统的基础上，可灵活增加电子操作化指引（ESOP）、电子批记录（EBR）等功能，以适应不同场景的业务需求。
• 大数据的分析应用：基于AVEVA PI System大数据管理平台，可以把生产数据、运营数据和管理信息按照批次、设备、工艺、管理的模型架构进行高效组织，进行数据的深度应用和二次开发。
风险五：绿色运营，推进可持续发展目标
随着全球变暖、极端天气和资源短缺等威胁人类可持续发展的风险日益突出，落后的能源、水资源和废物管理，是企业产品成本管理和可持续发展目标实现的最大阻力。降低气候变化对生产造成的影响，全面实施可持续发展战略已成为生命科学行业的共识。
作为该领域的全球领导者之一，施耐德电气制定并实施了可持续发展战略，与制造商和供应链合作，通过提供合适的工具来释放全球数据的能力，为所有用户提供可负担的产品，助力生命科学企业实现可持续发展目标。
• 利用Resource Advisor平台从各个位置收集实时数据，实现数据的集中可见并产出详细报告，有效管理全球能源采购策略。
• 通过EcoStruxure 架构，实现可靠能源监控和目标工具的互联，进行性能基准比较，从而识别能效优化机会。
• 可再生能源战略和实施：施耐德电气的清洁技术和可再生能源团队可为您的可再生能源之旅出谋划策。了解各种选项，提供能源购买协议（PPA）的建议，并为您所在的组织制定全球可再生能源扩展路线图。
• KPI 可见性和沟通：创建并分享数字仪表板即可进行有效调整和沟通。根据需要在中期修改目标或调整项目，跟踪环境及设备可用性。
• EcoStruxure MicroGrid Advisor微电网顾问可管理多种可再生能源来源，并促进公用设施和工厂可再生能源同步。
施耐德电气，为生命科学企业构筑发展新高地
施耐德电气长期关注生命科学行业，致力于为其提供从咨询服务到涵盖设计、建设、运营、维护的全生命周期解决方案。通过顶层规划、供应链咨询、精益咨询、数字化工厂规划、能源管理咨询及全生命周期集成运营管理，推动行业向精准化、规模化、产业化发展，助力生命科学产业构筑新高地，共同应对生命科学行业五大风险。
据悉，施耐德电气生命科学&电子半导体生态圈峰会将于7月28日在珠海召开，届时，施耐德电气将携手行业专家共同探讨行业发展大计，应对因内外部环境变化所形成的发展瓶颈与风险，以降本增效为目标，探索产业转型之道，迈向可持续的未来工业。
如需了解施耐德电气对生命科学行业的更多洞察，欢迎前往施耐德电气官网下载《新一代生命科学行业智能设施：将五大行业风险转化为机遇》白皮书完整版。
