动物生物疫苗企业数字化转型路径研究

文/郭丽霞 洛阳惠中生物技术有限公司

梅清晨 河南工程学院管理工程学院

动物生物疫苗企业，是指利用现代生物技术研发、生产、销售动物防疫用的活疫苗、灭活疫苗、合成多肽疫苗、基因工程疫苗等疫苗的企业。

动物生物疫苗是动物养殖防疫的主要保障。随着我国国民生活水平的不断提高，动物养殖业发展迅速，极大地推动了动物生物疫苗产业的发展。2022年1月4日，农业农村部印发的《国家动物疫病强制免疫指导意见（2022—2025年）》提出，强制免疫动物疫病的群体免疫密度应常年保持在90%以上，应免畜禽免疫密度应达到100%，高致病性禽流感、口蹄疫和小反刍兽疫免疫抗体合格率常年保持在70%以上。随着该政策的颁布出台，动物生物疫苗产业迎来了巨大的发展机遇。

目前，国内动物生物疫苗企业的数字化水平普遍不高，在数字化研发、数字化临床试验、数字化生产、数字化设备运维、数字化营销和售后服务等方面存在诸多短板，迫切需要进行数字化转型升级，以打造企业持续竞争优势。

动物生物疫苗企业数字化转型现状问题分析

近年来，国内众多动物生物疫苗企业在国家及地方政府数字化相关政策驱动下，开始尝试推行企业数字化转型升级。很多动物生物疫苗企业投入了大量人力、物力和财力进行数字化转型，但转型质量不理想，最终收益不尽如人意。经调研分析，造成很多动物生物疫苗企业数字化转型质量不理想的原因主要体现在以下两个方面。

（1）不注重数字化应用场景选择

经过多年发展，当前，数字化已逐步贯穿整个工业生产的全过程，应用场景覆盖研发设计、生产制造、项目管理、供应链管理、营销与售后服务、企业管理等多个过程。不同行业的产品特点和市场需求不同，相同行业不同企业的工艺水平、设备水平和管理水平不同，其推进数字化转型过程中的应用场景选择也必然要有所不同。

很多动物生物疫苗对数字化应用场景选择的重要性理解不到位，盲目照搬其他企业数字化转型思路、转型方案和应用场景，别人怎么做我就怎么做，而不是根据企业自身实际条件进行数字化应用场景的选择，结果造成“水土不服”，严重影响企业数字化转型升级效果。

（2）不重视数字化转型顶层设计

企业数字化转型是一个涉及生产工艺改变、流程再造、管理模式改变、作业方式改变、IT 架构构建、组织架构优化的系统性工程，需要进行系统规划。企业数字化系统架构包含工艺设备层、网络通信层、数采控制层、平台层和业务应用层，层次结构及逻辑关系复杂，落地实施难度较大，必须要把数字化顶层设计做好。

很多动物生物疫苗企业对数字化转型的系统性和逻辑复杂性认识不够，没有意识到顶层设计的重要性，对生产工艺改变、流程再造、组织架构优化等工作准备不足，导致数字化系统运行不畅；对数字化系统架构中各层次之间的逻辑关系、层次结构内容设计不合理，导致数字化系统架构不完善，严重影响企业数字化转型升级效果。

动物生物疫苗企业数字化转型应用场景选择

数字化技术在制造型企业有很多个应用场景。不同的行业，数字化技术应用场景也会有所不同，其重要程度和优先级也会有所区别。因此，数字化应用场景的选择，是企业数字化转型的重要一环，事关数字化转型的成效，乃至成败。具体到动物生物疫苗企业，其数字化转型应用场景主要包括数字化研发、数字化临床试验、数字化生产、数字化营销与售后服务，企业应该根据企业战略、自身数字化基础条件和现实需求选择相应的应用场景，有针对性的进行数字化转型。

（1）数字化研发

数字化研发，是指以产品全生命周期管理理念为指导思想，利用各种数字化工具、软件、系统进行产品设计、仿真验证、数据分析与过程管理，以实现提高产品研发效率、缩短新产品上市周期、降低研发成本的目的。数字化研发的本质是利用数据流动实现研发流程的变革。

对于动物生物疫苗企业，数字化研发应用场景主要有以下几个：

一是将人工智能技术与计算生物学技术等先进技术应用于动物生物疫苗研发，从而大幅度提高研发生产力。人工智能技术和计算生物学技术等先进技术的应用能够提高发现靶点的速度，以及提高疫苗试验数据的质量和试验数据分析处理的速度，从而可以有效缩短生物疫苗从研发到生产的周期。

二是建立数字化实验室，将实验室仪器设备、人员、试剂、样品、实验流程、环境与安全、以及相关系统资源等进行数字化整合，实现实验设计和记录的自动化和无纸化、实验过程的标准化和可视化、实验数据的结构化和可追溯性等，以提高实验室运行质量和效率。

三是应用PDM（Product Data Management，产品数据管理）管理系统进行动物生物疫苗的产品数据管理，可以有效解决产品研发过程可追溯性差、产品信息失真、设计重用效果不佳等问题，可以有效提高研发效率和研发质量。

（2）数字化临床试验

数字化临床试验，是指利用数字化技术，以科学、准确、合规的方式完成临床试验数据采集、整理、分析与验证，以提升临床试验效率。临床试验是动物生物疫苗上市之前要经过的最后一道关卡，其成败直接决定了这款疫苗最终能否上市销售。

对于动物生物疫苗企业，数字化临床试验应用场景主要有以下几个：

一是构建临床电子数据采集系统，通过应用RFID（Radio Frequency Identification，射频识别技术）对临床试验动物进行身份识别与采集、应用可视化电子《临床数据采集作业指导书》实现标准化数据采集作业、应用标准化数据录入界面实现临床数据采集结构化，以解决临床数据采集失真、数据可靠性差、非结构化数据多等问题，可以有效提高临床试验数据采集效率和采集质量。

二是构建临床数据分析系统，利用数据库技术建立临床试验数据仓，利用聚类分析、关联分析等数据挖掘分析技术对海量的临床试验数据进行大数据分析，准确、精准提取试验关键指标数据，加速临床试验进程，提高临床试验效率。

（3）数字化生产

数字化生产，是指将数字技术与生产技术相融合，对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组，实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造，进而快速生产出达到用户要求性能产品的整个制造过程。

对于动物生物疫苗企业，数字化生产应用场景主要有以下几个：

一是应用MES（Manufacturing Execution Systems，制造执行系统）系统实现对动物生物疫苗生产过程管控的信息化。针对动物生物疫苗生产特点，应当重点应用MES系统中的物料信息管理、生产工艺管理、标准作业管理、质量管理、生产数据管理、计划排产管理、生产过程控制、生产信息追溯管理、底层数据集成分析、上层数据集成分解等功能模块，以实现生产过程的透明化、生产信息的可追溯、生产异常的可视化，缩短生产周期、提高综合生产效率。

二是应用QMS（Quality Management Systems，质量管理系统）系统实现对动物生物疫苗生产过程质量管控的信息化。针对动物生物疫苗生产特点，应当重点应用QMS系统中的研发质量管理、供应商质量管理、检验管理、周期性试验管理、不合格品管理、客户投诉管理、纠正预防、质量评审、质量成本管理、质量追溯等功能模块，提高企业质量数据质量与数据的校准的能力、质量风险系统管控的能力和预测性质量控制能力。

三是应用WMS（Warehouse Management System，仓储管理系统）系统实现动物生物疫苗原料及成品仓储管理的信息化。针对动物生物疫苗生产特点，应当重点应用WMS系统中的批次管理、状态管理、物料齐套性管理、先入先出管理、库存盘点、虚仓管理和即时库存管理等功能模块，提高企业原料及成品仓储数字化管控能力。

四是应用SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition，数据采集与监视控制系统）系统实现对现场生产设备的实时在线监视与控制。针对动物生物疫苗生产特点，应当重点应用SCADA系统中的设备数据采集、监视控制、信息显示、信息存储及报告、数据计算、事故追忆、事件顺序记录和报警处理等功能模块，以实现数据采集、设备控制、参数测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能，提高设备数字化管控能力。

对于动物生物疫苗企业，数字化营销与售后服务应用场景主要有以下两个：

一是应用CRM（Customer Relationship Management System，客户管理系统）系统，实现精准营销。针对动物生物疫苗生产特点，应当重点应用CRM系统中的销售漏斗分析、客户线索转化、客户行为分析、客户池管理、销售里程碑管理等功能模块，以帮助企业提高销售成功率、客户满意度和客户留存率。

二是应用智能AI客服机器人提供7×24小时在线售后服务，重点应用智能答疑、使用说明解答、引导式对话、自主学习、人机协作等功能模块，提高企业售后服务效率和服务质量、降低售后服务成本。

（4）数字化营销与售后服务

数字化营销与售后服务，是指应用互联网技术、通信技术、大数据技术、人工智能技术和数字交互式媒体来进行营销和售后服务的新形式。

动物生物疫苗企业数字化转型顶层设计

数字化转型顶层设计主要包括数字化系统框架设计、各层级结构内容设计、层级之间的逻辑关系设计等。

（1）数字化系统框架设计

根据动物生物疫苗企业生产流程、工艺设备等特征，动物生物疫苗数字化系统框架总共分为五层，分别是工艺设备层、网络通信层、数采控制层、平台层和业务应用层。各层级结构内容、各层级之间的逻辑关系如图1所示。

图1 动物生物疫苗企业数字化系统架构

（2）工艺设备层设计

工艺设备层，是数字化工厂的执行层，同时也为生产过程实现数字化控制提供底层数据，是企业数字化转型的核心基础。不实现工艺设备数字化，企业数字化转型就无从谈起，因此，在企业数字化转型顶层设计中，工艺设备层数字化设计尤其重要。

由于动物生物疫苗企业对生产设备性能要求较高，其工艺设备的自动化程度也普遍较高，但多数动物生物疫苗企业的数据孤岛现象比较严重，因此，工艺设备层数字化设计应着重对关键工艺参数、关键质量参数、关键设备运行参数和关键产能参数进行设计，以满足工艺设备（系统）与工艺设备（系统）之间、产线与产线之间数据互联互通需求。

（3）网络通信层设计

网络通信层位于工艺设备层和数采控制层之间，其主要功能是通过通信网络进行设备控制指令、设备状态参数等信息传输，类似于神经系统。

网络通信层设计主要是选择应用何种通信网络手段进行信息传输。工业企业常用的通信网络主要包括工业以太网、物联网、5G 移动通信网、无线局域网（WIFI）、工业互联网等。动物生物疫苗生产工艺较为复杂，工艺设备多种多样，在进行通信网络选择时，需要依据各类通信网络特点、应用场景和信息传输要求进行合理选择。

（4）数采控制层设计

数采控制层，由数据采集系统和控制系统两部分组成。数据采集系统将被测对象的各种参量检测采集后，转换成数字信号，传送到计算机进行存储、分析和处理。控制系统通过给定信号与采集信号的关系，构成系统控制回路，根据控制算法输出控制信号来控制数字化系统的执行机构。

动物生物疫苗企业所使用的工艺设备（系统）精度较高且功能复杂，配有多种仪表、传感器且数量众多，因此，动物生物疫苗企业数采控制层设计的主要内容有两点：一是对各类仪表、传感器进行评估或改造，确保各类仪表、传感器满足各类参数采集要求和数据互联互通要求；二是按需选择配置数据采集与控制系统，在工业企业，数采控制层常用到的数据采集与控制系统主要有数据采集及监控系统、集散控制系统、生产环境智能控制系统、批处理系统、现场总线控制系统等。

（5）平台层设计

平台层位于数采控制层与业务应用层之间，其利用工艺设备层、网络通信层和数采控制层等基础设施层的能力，面向上层应用提供通用的服务。

工业企业数字化体系中平台层常用的平台主要有大数据平台、云计算平台和人工智能平台等。动物生物疫苗企业需要根据自身数字化转型需求，选择相应的平台，为企业数字化系统运行提供平台支撑。

（6）业务应用层设计

业务应用层位于数字化系统架构的顶层，主要负责具体业务逻辑处理，以实现业务管理的数字化，比如，数字化研发、数字化生产等。

业务应用层主要依据企业所选择的具体应用场景来进行设计。根据动物生物疫苗行业特点，其业务应用层设计内容主要包括：数字化研发、数字化临床试验、数字化生产、数字化营销与售后服务等。在实际操作中，要根据企业战略、市场需求、企业产品工艺水平、设备数字化基础和企业管理水平等实际情况进行选择。

结束语

动物生物疫苗行业具有高技术、高投入、长周期、高风险、高收益等特点。高效率、高质量的数字化转型可以帮助动物生物疫苗企业有效规避产品质量、产品交期、生产效率、生产成本等不确定风险，提高企业市场持续竞争优势。通过动物生物疫苗企业数字化转型应用场景选择、动物生物疫苗企业数字化转型顶层设计等数字化转型路径，可以显著提高动物生物疫苗企业数字化转型效率和质量。该方法为动物生物疫苗企业开展数字化转型提供了新的方法支持。