国家卓越级智能工厂｜上药杏灵AI数智化驱动的现代中药智能工厂

上海始终以工信部“自主品牌”智能工厂建设为主战场，推动制造业智能化转型升级。通过系统性推进智能制造发展，上海智能工厂建设主阵地不断巩固、智能制造生态朋友圈持续扩大、创新发展政策工具箱逐渐完备。为了更好对标对表工信部梯度培育智能工厂的工作要求，展现上海智能工厂的建设成效和经验，领航产业高质量发展，上海经信委将分批次对入选国家领航级智能工厂、国家卓越级智能工厂、上海市先进级智能工厂的智能制造先锋单位进行系列报道。

项 目 简 介

上海上药杏灵科技药业股份有限公司（以下简称“上药杏灵”）是世界500强上海医药集团旗下上药雷允上的直属企业，是一家现代中药与天然药物制药企业。

公司生产范围为：中药原料药、片剂、胶囊和颗粒剂，主要产品为：银杏酮酯原料药及制剂（全国独家，原国家二类新药）、荆银颗粒（上海名老中医经方验方转化），以及海可素I、Ⅱ （全国独家，原国家一类新药人工麝香的原料）。

上药杏灵以“智能制造”为落脚点，以数字化、智能化、模型化为核心，开发新型创新发展模式，将碳达峰、碳中和的绿色生产目标积极贯彻落实到公司生产发展全局，实现提高药品质量、增加生产效能、降低质量风险、减少物耗能耗、减少三废排放的五大价值，为本地区乃至全国现代中药产业发展提供示范。相继荣获“上海市科学技术进步奖一等奖”“上海市企业管理现代化创新成果奖一等奖”“国家卓越级智能工厂”“国家级绿色工厂”等荣誉，是上海市首家通过新版中药材GAP延伸检查的中成药企业。

项 目 亮 点

上药杏灵以数智化赋能中药灯塔工厂建设，构建中药卓越制造体系。公司从CMC及系统设计的理念出发，结合精益六西格玛及三位一体PAT，以“模型化”和“数智化”为两大核心，以“感知执行层”“管理控制层”“认知决策层”为三大层级，通过“四化”助力提升运营效能。

图 2 数智化工厂模型

2024年，上海上药杏灵科技药业股份有限公司AI数智化驱动的现代中药智能工厂入选国家卓越级智能工厂。

（一）智能化种植——数字化追溯 提升原料质量

“药材好，药才好！”为保证原料药材的质量和供应稳定，深度融合中药智能制造，构建“GAP+GMP”全生命周期的质量管理体系。基地通过数字化管理手段，实现银杏叶生产全流程数字化监控和质量追溯。对接“云药质量追溯平台”建立银杏叶GAP基地质量追溯体系，实现对基地基本信息、农事操作、采收、加工、包装、储存、质量等关键环节信息的“追溯”。为中药材种植提供数据参考，稳定中药材原料的供应，提升原料质量。实现常用中药材规范种植与稳定供给，构建现代化产业体系发展新路径。 

图 3 银杏叶GAP基地大数据平台

（二）全流程闭环协同——打通信息“孤岛”

通过整合MES+DCS+PAT智能调度算法，银杏酮酯生产实现全新升级。将16个核心单元、15道关键工序整合为一体化流程，搭配密闭式管链输送系统，原料包定点直送，出入库效率提升4倍。生产周期由25天缩至21天，达纲产能扩大4倍，人员利用率和生产效能均提高50%。DCS系统作为智能大脑全流程闭环管控，PAT系统如“火眼金睛”实时分析助力决策，MES系统构建全链条可追溯体系。三大系统助力从经验驱动迈向数据驱动。

图 4 DCS控制室

（三）实时质量管控——AI+PAT 精准“把脉”

在银杏酮酯聚酰胺层析纯化环节，创新采用“PAT + MSPC + 近红外光谱（NIR）” 融合方案：通过分析洗脱过程光谱数据，能够准确自动确定洗脱起始点和结束点，可大幅减少资源损耗。并可监控层析过程中洗脱物质的变化，降低银杏酮酯终产品的质量波动。AI算法解决中药复杂体系的光谱重叠、基质干扰问题，实现3种核心成分的同时定量检测；MSPC模型实时捕捉多参数协同变化，自动触发参数调整指令。每分钟采集3次光谱数据，建立主成分得分与霍特林T²轨迹图。在线检测时间从传统离线12小时缩短至3分钟，准确率98.5%以上。

图 5 PAT + MSPC + 近红外光谱（NIR）

（四）数智化赋能绿色低碳，BMS 系统构建国家级绿色工厂

以数智化技术为核心引擎，深度应用BMS 智慧能源管理系统，构建覆盖七种工业用水、五种工业用气、空调系统、污水处理系统的全维度能源与公用工程智能管控网络，依托工业互联网（IIoT）技术，在全厂用水、用气、空调、污水处理等系统部署高精度传感器、智能仪表、物联网终端，实现对流量、压力、温度、液位、能耗、水质、气体组分等关键参数的7×24 小时实时采集与毫秒级传输。通过实时感知、数据驱动、AI 优化、闭环控制，实现生产全流程节能减排、低碳环保与高效运营，成功打造符合国家级标准的绿色工厂，为现代中药制造业数智化与绿色化协同发展树立标杆。  

图 6 BMS能源管理系统

（五）构建银杏酮酯从 “田头到床头” 的全链条数字化追溯体系

上药杏灵以数字化转型为核心抓手，严格把控药品源头质量，高标准建设银杏叶 GAP 规范化种植基地，全面采集并关联种植、采收、加工等全过程数据，搭建从原药材供应到成品生产的全产业链信息化平台，从源头保障药材品质。深度集成ERP、 MES、LIMS、WMS、DCS、SCADA、PAT 等多套信息化系统，实现生产全过程自动化控制与智能化管理。运用 PAT 过程分析技术、近红外在线监测与统计学方法，对银杏酮酯及制剂生产关键工艺参数进行实时监控与精准调控，支撑连续化精益生产。依托 MES、LIMS、WMS 三大系统构建数字化追溯体系与智慧制药平台，并通过 BI 技术搭建一站式营销管理平台，整合销售、财务、市场数据实现精细化运营。最终实现银杏酮酯从田头到床头全链条、全生命周期的数字化追溯与质量管控。

图 7 “田头到床头” 的全链条数字化追溯体系

项 目 成 效

上药杏灵打造AI数智化驱动的现代中药智能工厂。以“模型化”和“数智化”为两大核心，建设上药杏灵数智精益化制药平台系统，在各系统互联互通的基础上建设了大数据平台，在大量场景中应用了基于AI技术的调度，分析和预警等各类模型，实现了基于数据的工厂运营优化，形成了质量控制更优，质量风险更低，生产效能更佳，生产消耗更低，“三废”排放更少的生产新生态。

通过信息化，以智能化手段重构生产工艺布局，对核心产品银杏酮酯全面赋能，实现原料基地供应链的风险控制和药品全生命周期的质量追溯，产品检测效率提升20%，产品合格率达100%；

通过数据系统集成打破信息孤岛，借助智能化手段精准施策避免生产营销过程中人为因素造成的偏差和风险，提升合规性和生产效率；

数智化生产经营管理模式赋能企业绿色低碳发展，公司生产废水 COD降解率达99%，在行业排放标准基础上再削减30%，固废、蒸汽、电耗等均呈下降趋势。

上药杏灵目前实现了包括生产计划优化，生产作业，质量管控，设备管理在内的11个环节，12个场景的数字化，绿色化，智能化建设。未来，上药杏灵将持续提升自身的品牌形象，加大资源整合，树立行业标杆，提升传统中药制造到现代化中药智造的可推广性，可复制性，为业内其他企业提供借鉴模式。