特斯拉是电动汽车行业的“一条鲶鱼”，搅动了整个汽车行业创新链的变革。而特斯拉的真正井喷是2020年在中国的超级工厂投产之后。

特斯拉的超级工厂也称“无人工厂”，号称全球最智能的全自动化生产车间，从原材料加工到成品组装，所有的生产流程都由150台机器人完成，在车间内根本看不到人的身影。有消息称，特斯拉上海工厂平均每台车的生产时间仅仅超过38秒（按照24/7无休计算）。

智能制造改变了汽车行业，也朝着制药行业席卷而来。

随着物联网、人工智能、机器人、高级计算等新技术开始挑战传统的药物制造方法、实践和商业模式，今天的药物制造工厂已经与往昔大不相同。新技术的应用大大提高药物工业生产的敏捷性、效率、灵活性和质量。

下一代制药工厂，正在被定义。与此同时，那些早年建立的制药工厂，也因其设备老化、生产量不足等原因，逐步退出历史舞台。

“迭代”一词，正成为这个时代制药工厂故事的梗概。

基因泰克长达15年的“辞旧迎新”

近日，罗氏基因泰克宣布将关闭位于南旧金山的商业化工厂。结束在南旧金山工厂运营的计划，基因泰克表示已经酝酿了15年，这在一定程度上显示了在生物制药行业里生产制造迭代的漫长周期。

南旧金山工厂是行业中第一家大规模生产重组蛋白的生产设施。

重组蛋白药物在抗病毒、肿瘤与免疫、血液等疾病领域具有不可替代的治疗作用，经过30多年的发展，已成为现代生物制药领域最重要的一类产品，占据生物药超过三分之一的市场份额。

这家南旧金山工厂建于1983年，1985年开始商业生产。生产的首个产品是基因泰克生产和销售的第一种产品——生长激素protropin。

据悉，在基因泰克建成这家生产单克隆抗体的工厂时，没有人相信可以大规模生产单克隆抗体。在上世纪70年代末，美国国立卫生研究院NIH还有规定，重组蛋白生产每次细菌培养液体积不能超过10升。

基因泰克团队为了绕开这一限制，设计了连续的生产流程。发酵罐里的培养液每次都不超过10升，但一个周期接一个周期，从不间断。因此，南旧金山工厂在生物技术历史上具有重要地位，最终为交付开创性疗法药物铺平了道路。

1980年，NIH放松了10升的限制，很难说没有基因泰克工艺创新的功劳。

近40年来，南旧金山工厂主要负责细胞培养生产、蛋白质纯化、无菌灌装、产品检验操作和包装，生物反应器容量已经达到29,000升。

工厂生产了一系列畅销药物，包括：Herceptin(曲妥珠单抗)、Rituxan(利妥昔单抗)、Avastin(贝伐珠单抗)、Activase(阿替普酶)、Lucentis(雷尼珠单抗)、Pulmozyme、Xolair、Polivy。

但随着技术的不断发展，这家工厂正在逐渐“老去”——工厂内的许多设备已经老化，一些创新工艺无法在这个工厂施展，而最为重要的是产能供应不足。

基因泰克自豪于开创了商业化生产生物制剂的工艺和技术，南旧金山工厂是其开启新时代的标志。而现在，当这家工厂宣告“退役”时，也标志着这家工厂所代表的生产工艺时代的结束。

未来生产依赖：新的临床供应中心 & 一次性制造工厂

作为过去15年长期战略的一部分，基因泰克逐渐减少了其在南旧金山工厂的生产业务，并将一部分员工转移到同样位于南旧金山的新的临床供应中心（该中心于2022年8月建立）。

也因此，这家工厂在2019年首次向员工通报工厂关闭计划时预计要裁员约900人，最新的消息里，裁员人数缩减至约265人。基因泰克也表示，这与当前的经济环境或科技公司的裁员潮无关。

未来，基因泰克的大部分制造业务将依赖于新的临床供应中心，以及位于加州欧申赛德市（Oceanside）的一个一次性商业制造工厂。目前，欧申赛德市的工厂生产一系列商业化产品，如Xolair、Actemra、Avastin和Rituxan。

今年2月，基因泰克宣布向位于加州欧申赛德市的工厂投资4.5亿美元以进行扩张。新工厂除了采用模块化设计外，还将利用人工智能、虚拟现实、机器人等技术。

最新投资的4.5亿美元：

约2.8亿美元将用于建设一个围绕可持续性和模块化生产设计的新生物制剂工厂；

剩余的将用于强化现有的工厂——升级或安装新设备。

值得注意的是，该制造工厂的设计是新临床供应中心的“复制粘贴”。这种临床供应中心与商业制造工厂的并行设计能让基因泰克“以更快的方式”从临床生产转向商业生产，将大幅缩短商业技术转移的时间，同时还有望减少支出和资源使用。

至于基因泰克正在推出的一些创新疗法和药物，该公司正在利用连续制造、细胞培养过程强化以及其他新的生产方法。据悉，使用创新工艺，基因泰克可以将一个1.2万或2.5万升的生物反应器的体积降低到2000升，并得到相同体积的产品。

新冠压力下，疫苗工厂的快速蜕变

与基因泰克工厂循序渐进的不同，新冠疫情的突如其来，并没有给辉瑞疫苗工厂漫长的迭代时间。

当新冠大流行刚开始时，辉瑞和BioNTech面临的挑战不只是开发有效的疫苗和获得监管机构的授权，而是弄清楚如何在短暂且有限的时间内生产和交付数十亿剂疫苗。

辉瑞的成功是众所周知的，2022年，辉瑞新冠疫苗Comirnaty营收378.06亿美元，+3%，再创单药营收新纪录，力压“药王”修美乐。

但这一成功故事中鲜为人知的部分是，辉瑞迅速采用了新的数字技术，以确保疫苗尽可能安全、快速地送达患者手中。使用的许多数字工具在新冠疫情之前已经试用过，但危机迫使他们迅速接受。

疫苗生产：无人接触原料，全程电子化

辉瑞新冠疫苗生产的整个过程中，员工不会接触过任何原材料。

原料从无菌袋中通过特殊管道转移到大桶中。所有的配料如增强免疫系统反应的佐剂、防腐剂和稳定剂等都会经过系统的扫描，然后才能被添加到大桶中。一旦发现问题，可以很容易地将其追溯到源头。

当疫苗配置好后，大桶被推到单独区域，并连接到自动灌装系统，在那里，成千上万的小瓶沿着生产线移动，接收疫苗。每100小瓶中有一瓶要多次称重，以确保分配正确的疫苗量。

整个过程是电子化，员工需要做的是不断地监控、再监控。

AR技术：远程排除机械故障

辉瑞还采用了增强现实(AR)摄像头技术。通过这项技术，工程师可以虚拟地排除机械问题，或在安全、协议和设备使用方面培训员工。远程工程师可以看到工厂车间的设备，并在屏幕上圈出需要修理的确切位置。

▲工程师使用AR摄像头远程对机器进行故障排除

数字座舱：端到端数据共享，还可以检测潜在问题

在新冠之前，整个行业的疫苗生产都是用传统的方式跟踪的——用白板、便利贴和每天在工厂车间开会。但随着辉瑞迅速扩大新冠疫苗的规模，数字化成为必须。

辉瑞迅速部署了一个数字座舱，这是一套内部开发的工具，用于支持辉瑞的精益生产方法。该软件平台为关键的利益相关者提供了端到端制造和供应数据的共享视图，无论他们位于世界的哪个位置。

数字座舱还可以检测整个生产线上的潜在问题。比如辉瑞在其超低温冰柜上都设置了传感器，可以测量温度和压力数据，并将数据发送到数字座舱，如果出现超出标准的偏差，数字座舱会发出警告。

这所有的迭代工作，发生在新冠疫情发生后的三年内。

工业4.0时代的“下一代制药工厂”

正如今天生产的生物制药产品的种类几乎是无穷无尽的一样，制造它们的途径也是如此。

因此，药企面临一个共同的挑战：以更敏捷的方式生产安全、高质量和具有成本效益的产品。这就是药企工厂迭代的本源动力。

目前，制造工业经历了1.0的手工操作、2.0的电力器械，正在由3.0的自动化器械向4.0的智能化时代过渡。

工业4.0指的是第四次工业革命，它汇集了如物联网(IoT)、人工智能(AI)、机器人、高级计算、增强现实、虚拟现实等技术，其特点是集成、自主和自组织的生产系统。对于个体化药物，工业4.0可以实现快速、高质量的生产，从而缩短供应周期和减少浪费。

实现制药行业的工业4.0，并不容易，不仅需要克服当前制造业基础设施、运营和监管的惯性，也需要新的思维。甚至，由于制药行业的特殊性，在其他行业已经进入工业3.0时代的现在，制药行业仍有很多方面在向工业3.0过渡。

举例来讲，工业3.0的代表工艺之一——连续制造是将每个工艺步骤中产生的材料直接连续地送到下一步进行进一步加工的技术，已被广泛应用于其他行业。但由于各种原因，制药行业采用连续生产的速度较慢。

当前大环境下，不确定性剧增，制药行业亟需能够应对快速变化的需求、同时减少对人工干预的依赖的制造技术。因此，“下一代制药工厂”中，智能化成为必须。

在这场以基因泰克、辉瑞为代表的制药工厂迭代中，中国制药企业也积极参与其中：

华润江中拥有全球第一家中药智能标杆工厂。

其片剂生产线每个小时可以生产45万片产品，机器完全智能运转，维修、检修过程也可以自动完成，工人只需要进行参数设定。

液体车间拥有值4亿的无人生产线，每天产能全开可以生产1亿元的产品。

高架仓库这个原本是工厂里最耗人力的地方，江中采用了大约3万元一台AGV搬运小车和堆垛机，大大节省了人力成本。

云南白药拥有对标工业4.0的智能工厂。其无人化工厂只需50多个员工，一年就能够做到营收60亿，这是工业4.0给一个传统制造业企业带来的全新想象力。

创新药物的生产方式，包括从长远角度考虑如何发展和现代化企业的生产能力，以满足未来患者的需求，是当代制药企业的持续性命题。

在当下，当制药行业面对挑战，答案或许就是工业4.0下的智能智造。