中药生产物流智能化升级路径与策略探索

摘要：针对中药生产环节的物流升级难题，迦南飞奇基于对制药工艺全流程的深度洞察与专业理解，构建覆盖“入库－生产（含生产物流、投配料）－存储－出库”全流程的中药智能制造物流解决方案，推动中药产业向数智化方向转型升级。

专题目录

中药生产物流智能化升级路径与策略探索（云南迦南飞奇科技有限公司陈述华王世龙）

制药物流智能化升级中的WMS系统引入策略（上海富勒信息科技有限公司）

中药生产物流智能化升级路径与策略探索

针对中药生产环节的物流升级难题，迦南飞奇基于对制药工艺全流程的深度洞察与专业理解，构建覆盖“入库－生产（含生产物流、投配料）－存储－出库”全流程的中药智能制造物流解决方案，推动中药产业向数智化方向转型升级。

陈述华王世龙

云南迦南飞奇科技有限公司

在政策推动与技术迭代的双重驱动下，中药行业正迎来智能化转型的关键窗口。作为迦南科技集团旗下专注智慧物流解决方案的核心力量，迦南飞奇深度参与超过30家中药企业的智能化升级，在实践中洞察到行业亟待突破的五大核心痛点：传统工艺与现代生产的融合矛盾、质量追溯的合规性压力、柔性生产能力的缺失、仓储物流的效能瓶颈，以及绿色低碳的产业新要求。围绕这些痛点，迦南飞奇结合中药企业生产工艺的复杂性与特殊性，构建“工艺－装备－软件－验证”一体化智慧物流解决方案，推动中药产业数智化转型。

中药生产物流智能化升级的核心特征

中药生产因其工艺链长、原料天然属性差异大，物流智能化升级面临的核心矛盾体现在工艺适配性、合规追溯与产能弹性三个维度。

首先，工艺适配性矛盾突出。传统炮制工序涵盖洗、切、烘、炒、炙，处理对象形态不规则（根茎、叶片、粉体），投料环节需兼顾多功能提取、篮式提取和冷浸提取等不同模式。人工操作效率低，且易因物料交叉带来污染风险。

其次，合规性追溯压力持续加大。新版《药品生产质量管理规范》（GMP）要求实现“药材入库－炮制－成品”全生命周期数据链闭环。由于中药原料含水量波动等天然属性，对物流系统提出动态参数补偿需求；一旦人工记录出现偏差，批次追溯中断即可导致重大召回损失。

第三，产能弹性瓶颈显著。中药生产受季节性需求波动影响，传统仓库需预留较高缓冲空间，高峰期仍易出现库容不足和配送延迟。

同时，在政策层面，国家通过《“十四五”中医药发展规划》等顶层设计文件明确中药产业高质量发展目标，并配套实施“大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案”（国发〔2024〕7号），从技术改造补贴、绿色制造标准制定到智能制造试点示范等多维度构建政策支持体系，为中药企业加速数智化转型提供系统性外部动能。

基于以上背景，制药行业正由以立体仓库、AGV搬运为代表的“自动化物流”阶段，加速向覆盖生产全流程的“数智工厂”演进。当前，大型国有制药集团及部分民营药企已将关注点从单一物流自动化，扩展至以数字化、智能化手段全面替代传统人工作业，以实现效率与合规的双重突破。

技术瓶颈与突破路径

中药生产物流升级所面临的核心技术挑战，主要体现在物料物理特性、信息系统、工艺耦合及合规验证等四个维度。针对这些难点，迦南飞奇在药材全生命周期追溯、柔性自动化存储、精准投料控制、数据完整性保障与GMP合规验证等方面寻求突破，推出覆盖“入库－生产（含生产物流、投配料）－存储－出库－投料”全流程的中药智能制造物流解决方案。

1.药材入库、存储、出库环节

药材入库、存储、出库环节解决方案

药材入库、存储、出库环节受物料多样性制约。原药材包装形式涵盖麻袋、塑料编织袋、纸箱及散装桶，尺寸从200mm×300mm×150mm到800mm×600mm×400mm不等，单位重量为10kg～50kg，导致码垛稳定性差、托盘利用率低于65%。现有作业以人工搬运叠加叉车辅助为主，作业节拍约120袋/小时，

信息记录依赖纸质单据，形成信息孤岛，无法实现批次级实时追溯。药材对温湿度、光照、通风要求严格，阴凉库需保持温度为2℃～8℃、相对湿度为45%～65%，但传统库内传感器布点稀疏，环境数据离散，难以满足连续监测需求。

对此，迦南飞奇推出了以下解决方案：

配置辅助卸车设备，对物料自动进行整形，采用机器人堆码，专用储存容器或托盘储存。

对码垛易滑的，进行必要的缠绕覆膜或打带输送、入库出库。

收货、存储采用软件系统管理，实现可追溯及无人化。

针对存储环境，采用自研的温湿度管理系统，确保原料的存储质量。

采用机器人视觉辅助拆码垛，以及AMR搬运，并配合自动化仓储管理软件进行管理决策，保证物料输送平稳，调度灵活，实现数据流全程可追溯，达到GMP管理要求。

2.投料环节

投料端痛点源于物料物理属性与工艺窗口的双重限制。原料形状不规则、纤维含量高，开包后易搭桥；25kg级麻袋拆包后瞬时流量峰值可达30kg/30s，人工称量误差±2%～±5%，且粉尘暴露超出GBZ2.1限值。提取罐、浓缩器等设备对投料时间窗要求≤30min，堵料风险随粒径分布变异性增大。料箱清洗需符合GMP交叉污染防控要求，单次CIP/SIP循环耗时45min，清洗剂耗水150L，增加运营成本。

针对上述难点，迦南飞奇设计开发了“智能投料系统解决方案”，该方案包括：

多物料属性的机器人拆垛开包及低位拆垛开包系统。

多段式喂料+称重输送系统，并配合装箱、摇匀、摊平机构，有效解决自动定量喂料装箱堆尖不匀问题，保证喂料精度达5‰。

定制设计自动化投料设备，有效解决搭桥、堵塞等问题。

智能投料系统解决方案

同时，针对中药提取的特殊场景，迦南飞奇开发了具有自主知识产权的“智能投料管理系统”，已获得国家软件登记著作权及十多项发明专利。并在山东、湖南、安徽、广东、云南等多个大型药企成功上线，其中部分药企全年无休24小时连续生产，项目实施后获得用户高度评价。

3.合规

在合规层面，各国药监法规（如中国GSP、欧盟GDP、美国FDA 21CFRPart11）要求数据完整性ALCOA+原则。迦南飞奇在方案设计阶段即嵌入CSV体系：

硬件层配置审计追踪PLC、带电子签名的工业平板。

软件层预置GMP审计追踪功能，自动生成符合FDA21CFR Part11表达方式的电子记录。

“业务－数据－验证”三层闭环，实现从物料入库、称量、投料到提取全过程批次追溯，满足监管现场核查零缺陷目标。

标杆项目实践与经验沉淀

以华南某知名上市中药制药企业为例，该企业遵循洗、切、烘、炒、炙等传统制药工艺，同时引入多种工业化技术，但依旧面临“人工搬运多、批次追溯难、投料精度低、设备孤岛化”等行业共性痛点。为满足新版GMP及集团数字化战略要求，该企业决定以“生产端物流无人化”为突破口，启动整体升级。

智能立体仓案例

迦南飞奇针对该企业情况展开全面需求调研，深入理解其制药工艺全流程，重点挖掘生产端物流“数智化”需求。项目目标明确为实现原药材收、存、发的全流程无人化管理。

在项目实施过程中，迦南飞奇在其前处理生产线集成多项智能化技术：

硬件方面：应用机器人拆包，部署AGV进行物料配送，引入定量称量系统，建立净药材自动化存储系统，定制开发配方驱动的全自动投料系统。同时，大量采用各类AGV/AMR/RGV，包括叉式AGV、潜伏叉式AGV、潜伏顶升AMR、皮带移栽AMR、辊筒移载AMR、翻转投料AGV、四向搬运重载AGV、防爆AGV、防爆RGV、防爆堆垛车等数十台套。

机器人拆包

软件方面：定制开发“自动投料管理系统”软件，并已获得软件著作权登记。迦南飞奇凭借强大开发能力，整合DCS、WCS、RCS、MES，实现所有智能设备统一管控与调度。

智能投料管理系统

目前，该项目已完成全面验收。系统上线后，不仅严格满足中药提取的工艺要求，还充分适应整场物流的复杂需求，实现与前端原材料库的无缝对接及与后端自动化生产环节的紧密相连，保障生产流程的顺畅进行。为整个工厂的高产能提供有力支撑，实现24小时连续生产，每天产能达100～120罐，平均投料效率为8～10分钟/罐。

值得一提的是，该系统作为中药提取行业内首家实现量产的自动投料出渣系统，是仓储物流系统在中药领域的定制化创新应用。

趋势洞察与推进策略

面对降本增效、合规升级、绿色转型的迫切需求，未来制药工厂物流智能化升级将聚焦以下趋势：

1.全链路数智化将成为“准入门槛”

随着监管侧对批次追溯、电子记录、能源监测等方面提出更为严格的硬性要求，“局部自动化”模式将逐渐失去市场竞争力，全链路数字化将成为新建或改造项目的必备条件。据预测，2026年之后，所有面向GMP市场的产线招标，都会将“端到端数据闭环”明确列入技术否决项。

2.AI从“监控预警”迈向“自主决策”

早期，AI在制药领域的应用主要集中在环境异常报警、设备故障预测等监控预警层面。而在下一阶段，AI将深度介入生产排程环节：

需求预测：借助销售终端、电商平台、医保支付等数据的实时回流，AI能够在2小时内精准给出未来180天的滚动需求预测。

闭环生产：预测结果将自动拆解为原药材采购计划、炮制工序节拍、库存补货策略，并与制造执行系统（MES）、仓储管理系统（WMS）、实验室信息管理系统（LIMS）实时交互，实现“由销定产”的闭环生产模式。

3.个性化、柔性化将成为中药行业的必然选择

中药企业普遍具有“大体量、小批次、多规格”的生产特点，且每家企业的炮制工艺都蕴含独特的“独门秘方”。因此，未来系统必须具备以下两种柔性能力：

工艺级柔性：同一产线应能够无缝切换200个以上SKU，且换型时间不超过20分钟。