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医疗器械制造物联集成应用关键技术研发与示范

2017-11-15

医疗器械行业是知识密集、资金密集、多学科交叉、竞争挑战激烈的高科技产业,作为我国高端制造行业的生力军,医疗器械制造行业信息化与工业化的深度融合对我国高端制造业做大做强具有重要的示范作用。“医疗器械制造物联集成应用关键技术研发与示范课题”隶属于国家科技支撑计划项目“制造物联应用关键技术开发与示范”,由威高集团有限公司承担实施。课题以医疗器械行业的发展需求和核心竞争力提高为出发点与落脚点,以医疗器械制造过程的“绿色化、智能化、服务化、高质量、可追溯”为目标,以物联网技术为依托,以威高集团有限公司为示范点,研究新型发展模式,建立标准规范,突破关键技术,研发支撑平台,开展示范应用,形成行业解决方案,提升生产制造过程的自动化、网络化、精细化程度,提高医疗器械生产效率和运作效率,推进医疗器械生产方式的转变升级,为医疗器械行业提供示范。

经过三年的研究和开发,课题组按进度完成了任务书规定的研究内容,取得了丰富的研究成果。借助课题研究成果,威高集团制定了医疗器械制造车间生产设备升级和物流信息化投入规划,形成了威高集团未来五年全面向新型生产模式转型的新目标。一方面基于集团自身的资金投入,培育和提升高端医疗器械板块的主营业务,同时借助课题的研究成果,提高医疗器械生产效率和物流运作效率,提高企业竞争力。

一、主要成果

提出了一套面向医疗器械行业的制造物联集成应用发展模式,包括基于物联网的医疗器械生产过程控制模式、基于立体仓库/托盘的车间物料管理模式、基于RFID/条形码的医疗器械物流管理模式、基于物联技术的医疗器械产品配送模式、基于RFID/条形码的医疗器械全生命周期追溯模式以及物联技术支持的厂家-客户协同装备维护模式,为课题的顺利开展和实施提供了理论基础和指导。

研究并突破了医疗器械制造物联数据融合技术、物联技术支持的医疗器械产品全生命周期追溯技术等关键技术,为医疗器械应用系统及集成应用服务平台的研发提供了技术支持。

针对制造过程物联集成应用服务平台的建设实施及运行机制,课题组制定了以医疗器械行业为典型研究对象的《制造过程物联集成应用服务平台实施规范标准》草案1项。

针对威高集团的业务需求,研发了应用系统5套,包括:基于物联技术的医疗器械生产过程管理系统、基于物联技术的医疗器械物流管理系统、面向医疗器械的质量管理系统、基于物联技术的医疗器械全生命周期追溯系统和物联技术支持的医疗装备协同维护系统,以上系统均已通过山东省计算中心(国家超级计算济南中心)的测试,并在威高集团进行应用。

研发了医疗器械制造物联集成应用服务平台1个,支持应用系统的部署、运行与互操作,该服务平台已通过山东省计算中心(国家超级计算济南中心)的测试,并在威高集团部署应用。

课题成果在威高骨科材料有限公司、威高血液净化制品有限公司、威高生物科技有限公司等企业得到了示范应用,实现了医疗器械产品的质量过程追溯、库存物料及车间现场物流管理,提高了生产运作效率和配送效率。课题执行期间,取得了软件著作权7项,发表学术论文9篇,完成研究报告2份。建设并培养了一支既精通物联网技术又懂得医疗器械制造过程以及服务业务的不同层次的高素质人才队伍,包括项目管理人员、专业开发人员、技术服务人员和专业化市场营销人员。通过课题的实施,培养博士2人,硕士研究生22人,本科生15人,工程技术人员30多人。

二、创新点

模式创新:将物联网技术融入医疗器械产业链的各个环节,支持医疗器械的智能化制造、自动化维护、服务化运营和全生命周期的质量管理与追溯,以此提升我国医疗器械行业制造过程的自动化、网络化、精细化程度,提高医疗器械生产效率和物流运作效率,推进医疗器械生产方式的转变升级。

台创新:形成一套基于物联网的医疗器械制造物联应用系统及其支撑平台,其功能覆盖了医疗器械企业的生产管理、质量管理、物流管理和售后服务等方面的关键业务,提升我国医疗器械行业的管理水平和核心竞争力。

集成创新:以RFID/条形码等技术为基础构建制造物联网络,以云计算、服务计算技术为基础构建的医疗器械制造物联集成应用服务平台,解决了产品制造与服务过程中的信息综合感知、可靠传输和智能处理问题,从而提高了产品技术附加值,增强了企业制造与服务过程的追溯能力,支撑了医疗器械行业生产转型升级。

应用创新:通过在威高集团的应用示范,形成一套符合我国国情的医疗器械行业的解决方案,对产品全生命周期制造服务等服务型制造模式提供支持,从而促进医疗器械行业企业服务化,推动医疗器械行业产业结构优化调整,支撑医疗器械行业向高端发展。

三、推广应用前景

医疗器械行业关系国计民生,涉及到医药、机械、电子、塑料等多个行业,其产品技术含量高,利润高,是各科技大国及国际大型公司竞争激烈的一个领域。“十二五”期间,我国医疗器械市场规模年均增长约为20%,2015年在3 500亿4 500亿元,已成为世界第二大医疗设备市场。但我国医疗器械生产企业分布极不均衡,同时,同质化现象较为严重。针对当前问题,国产医疗器械企业应当高度重视医疗器械创新研发工作,充分利用国家鼓励创新的有关政策,增加研发投入比例,组织科研人员积极开展创新研究。

“医疗器械制造物联集成应用关键技术研发与示范”课题在上述背景下,按照系统工程的方法开展研究工作,既强调前沿性技术研究,又重视国情与实际;既强调理论创新,又注重系统实现与应用验证;既强调重点突破,又注重技术成套和整体解决方案。经过3年的研究和开发,课题组按进度完成了任务书规定的研究内容,在成果应用方面具有示范作用,对我国医疗器械行业生产方式的转变升级具有重要的指导意义。