Sản xuất rời rạc và sản xuất theo quy trình trong ngành dược: Khác nhau như thế nào?

Trong ngành dược phẩm, sản xuất rời rạc (Discrete Manufacturing) và sản xuất theo quy trình (Process Manufacturing) là hai phương pháp có cách tổ chức, quản lý nguyên liệu và kiểm soát chất lượng khác nhau. Trong đó, sản xuất theo quy trình thường được áp dụng cho công đoạn điều chế thuốc, còn sản xuất rời rạc xuất hiện nhiều ở khâu lắp ráp, đóng gói và hoàn thiện sản phẩm.

Hiểu rõ sự khác biệt giữa hai phương pháp giúp doanh nghiệp dược lựa chọn mô hình sản xuất, hệ thống ERP/MES và phương án quản lý phù hợp với yêu cầu GMP.

1. Sản xuất rời rạc là gì?

Sản xuất rời rạc (Discrete Manufacturing) là phương pháp sản xuất tạo ra các sản phẩm riêng lẻ từ nhiều linh kiện, bộ phận hoặc thành phần đếm được. Quá trình sản xuất thường dựa trên danh mục nguyên vật liệu (BOM), lệnh sản xuất (Work Order) và các công đoạn lắp ráp, kiểm tra, hoàn thiện.

Trong ngành dược, mô hình này thường xuất hiện ở khâu đóng gói thứ cấp, sản xuất bộ dụng cụ y tế và hoàn thiện các sản phẩm có nhiều thành phần riêng biệt.

Đặc điểm của sản xuất rời rạc trong ngành dược

Quản lý theo BOM: Xác định số lượng từng thành phần cần thiết để tạo ra một sản phẩm hoàn chỉnh.

Sản phẩm đếm được: Quản lý theo đơn vị như hộp, bộ, vỉ, thiết bị hoặc sản phẩm.

Quy trình sản xuất theo công đoạn: Bao gồm lắp ráp, kiểm tra, dán nhãn, đóng hộp và đóng thùng.

Kiểm soát từng thành phần: Đảm bảo linh kiện, vật tư đóng gói và các bộ phận đáp ứng yêu cầu chất lượng.

Truy xuất nguồn gốc: Theo dõi mã sản phẩm, số lô và mã định danh của từng đơn vị khi áp dụng Serialization.

Đóng gói sơ cấp và đóng gói thứ cấp trong ngành dược

Đóng gói sơ cấp (Primary Packaging) là công đoạn đưa thuốc vào bao bì tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm, chẳng hạn:

• Ép vỉ thuốc (Blister Packaging).
• Chiết rót thuốc nước vào lọ.
• Đóng thuốc viên vào chai.
• Đóng thuốc tiêm vào ống hoặc lọ thủy tinh.

Công đoạn này thường sử dụng dây chuyền tự động, vận hành liên tục và cần kiểm soát các thông số như tốc độ chiết rót, độ kín bao bì, khối lượng hoặc thể tích sản phẩm.

Đóng gói thứ cấp (Secondary Packaging) là công đoạn đóng gói bên ngoài bao bì sơ cấp, bao gồm:

• Đóng vỉ thuốc vào hộp giấy.
• Dán nhãn và in thông tin sản phẩm.
• Chèn tờ hướng dẫn sử dụng.
• Đóng hộp vào thùng carton.
• Kiểm tra mã lô và hạn sử dụng.

Định danh từng đơn vị thuốc (Serialization)

Serialization là việc gán mã định danh duy nhất cho từng đơn vị sản phẩm, thường là từng hộp thuốc, nhằm hỗ trợ xác thực và truy xuất nguồn gốc trong chuỗi cung ứng.

Hệ thống ghi nhận các thông tin như mã sản phẩm, số lô, hạn sử dụng và mã định danh riêng. Khi kết hợp với hệ thống quản lý sản xuất và kho, doanh nghiệp theo dõi sản phẩm từ nhà máy đến các khâu phân phối.

2. Sản xuất theo quy trình là gì?

Sản xuất theo quy trình (Process Manufacturing) là phương pháp tạo ra sản phẩm thông qua việc pha trộn, phản ứng hoặc xử lý các nguyên liệu theo công thức và thông số kỹ thuật được xác định trước. Phương pháp này thường được tổ chức theo mẻ (Batch Manufacturing) hoặc theo dây chuyền sản xuất liên tục.

Đây là mô hình phổ biến trong ngành dược, đặc biệt với các hoạt động sản xuất thuốc viên, thuốc nước, thuốc tiêm, vaccine và dược phẩm sinh học.

Đặc điểm của sản xuất theo quy trình trong ngành dược

Quản lý theo công thức (Master Formula): Xác định thành phần, tỷ lệ nguyên liệu và các thông số sản xuất.

Sản xuất theo mẻ (Batch): Nguyên liệu được đưa vào sản xuất theo từng mẻ với số lượng xác định.

Kiểm soát thông số công nghệ: Theo dõi nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, thời gian, tốc độ khuấy và các thông số liên quan.

Quản lý chất lượng theo lô: Mỗi lô sản xuất cần có hồ sơ, kết quả kiểm nghiệm và quyết định xuất xưởng.

Truy xuất nguyên liệu: Theo dõi nguồn gốc dược chất, tá dược và các nguyên liệu sử dụng trong từng lô.

Các nghiệp vụ quản lý đặc thù trong sản xuất dược phẩm

Quản lý hoạt lực (Potency Management)

Hoạt lực thể hiện mức độ hàm lượng hoặc hiệu lực của dược chất trong nguyên liệu. Trong thực tế, hàm lượng dược chất của từng lô nguyên liệu khác nhau trong giới hạn tiêu chuẩn.

Do đó, doanh nghiệp cần căn cứ vào kết quả kiểm nghiệm và quy trình đã được phê duyệt để tính toán lượng nguyên liệu thực tế cần sử dụng, đồng thời điều chỉnh lượng tá dược phù hợp khi được phép. Việc tính toán phải được kiểm soát và ghi nhận trong hồ sơ sản xuất.

Quản lý phụ phẩm và sản phẩm đồng tạo thành (By-products/Co-products)

Một số quy trình sản xuất dược phẩm tạo ra phụ phẩm hoặc nhiều sản phẩm đồng thời. Doanh nghiệp cần theo dõi lượng nguyên liệu đầu vào, sản lượng thành phẩm, hao hụt và các sản phẩm phát sinh để kiểm soát hiệu suất sản xuất.

Quản lý tồn kho theo FEFO

FEFO (First Expired, First Out) là nguyên tắc ưu tiên xuất kho nguyên liệu hoặc sản phẩm có hạn sử dụng gần nhất trước.

Trong ngành dược, FEFO giúp hạn chế tình trạng nguyên liệu hết hạn, giảm lãng phí và hỗ trợ kiểm soát chất lượng. Bên cạnh đó, doanh nghiệp cần quản lý trạng thái nguyên liệu như biệt trữ (Quarantine), đạt yêu cầu (Approved) hoặc loại bỏ (Rejected) trước khi đưa vào sản xuất.

Ví dụ quy trình sản xuất thuốc viên

Một nhà máy sản xuất thuốc viên nén thường triển khai các công đoạn:

Giai đoạn 1: Sản xuất theo quy trình (Bào chế): Kiểm nghiệm nguyên liệu -> Cân theo công thức -> Phối trộn, tạo hạt -> Sấy -> Dập viên, bao phim.

Giai đoạn 2: Chuyển giao sang đóng gói & rời rạc: Đóng gói sơ cấp: ép vỉ/đóng chai -> Đóng gói thứ cấp: đóng hộp, chèn toa, dán nhãn Serialization -> Kiểm nghiệm thành phẩm & xuất xưởng.

Mỗi công đoạn cần được ghi nhận để đảm bảo khả năng truy xuất và kiểm soát chất lượng sản phẩm.

Để tối ưu hóa công tác điều phối nguyên liệu cũng như kiểm soát chất lượng (QC) trên dây chuyền, doanh nghiệp thường ứng dụng các giải pháp công nghệ tiên tiến như Odoo 19 Manufacturing nhằm tự động hóa quy trình từ lập kế hoạch đến tính giá thành.

3. So sánh sản xuất rời rạc và sản xuất theo quy trình trong ngành dược

Hai phương pháp khác nhau chủ yếu ở cách hình thành sản phẩm, quản lý nguyên liệu, chứng từ sản xuất và khả năng kiểm soát từng công đoạn.

Điểm khác biệt quan trọng nhất là sản xuất rời rạc quản lý sản phẩm dựa trên các thành phần đếm và lắp ráp, trong khi sản xuất theo quy trình quản lý dựa trên công thức, định mức nguyên liệu, thông số công nghệ và hồ sơ từng lô.

Trước khi lựa chọn phần mềm quản trị đặc thù, nhà quản lý cần nắm rõ bản chất khác biệt giữa sản xuất và chế tạo để áp dụng đúng phương pháp định mức nguyên vật liệu (BOM) cho từng loại hình nhà máy.

4. Ngành dược nên áp dụng phương pháp sản xuất nào?

Ngành dược thường sử dụng sản xuất theo quy trình cho hoạt động điều chế thuốc. Tuy nhiên, tùy thuộc vào sản phẩm và công đoạn, doanh nghiệp kết hợp cả sản xuất theo quy trình và sản xuất rời rạc trong cùng một nhà máy.

4.1. Sản xuất theo quy trình đối với thuốc thành phẩm

Phương pháp này phù hợp với các doanh nghiệp sản xuất:

• Thuốc viên nén, viên nang.
• Thuốc nước, siro.
• Thuốc tiêm, thuốc truyền.
• Vaccine và chế phẩm sinh học.
• Dung dịch và các sản phẩm dược phẩm khác.

Doanh nghiệp cần quản lý chặt chẽ công thức sản xuất, hoạt lực nguyên liệu, số lô, thông số vận hành và kết quả kiểm nghiệm.

Đặc biệt, các nhà máy sản xuất theo tiêu chuẩn GMP cần kiểm soát hồ sơ sản xuất, vệ sinh thiết bị, điều kiện môi trường và khả năng truy xuất từng lô.

4.2. Sản xuất rời rạc đối với đóng gói và thiết bị y tế

Phương pháp này phù hợp với các hoạt động sau:

• Đóng hộp thuốc và hoàn thiện bao bì thứ cấp.
• Lắp ráp bộ dụng cụ y tế.
• Sản xuất một số thiết bị hỗ trợ chăm sóc sức khỏe.
• Tập hợp các thành phần thành bộ sản phẩm hoàn chỉnh.

Doanh nghiệp cần quản lý BOM, vật tư đóng gói, số lượng sản phẩm, mã lô và mã định danh Serialization nếu áp dụng.

4.3. Kết hợp hai phương pháp trong cùng một nhà máy dược

Trên thực tế, nhiều quy trình sản xuất dược phẩm có sự kết hợp giữa hai phương pháp.

Ví dụ, với dây chuyền sản xuất thuốc viên:

Giai đoạn sản xuất theo quy trình: Cân nguyên liệu, phối trộn dược chất và tá dược, tạo hạt, sấy, dập viên và bao phim.

Giai đoạn đóng gói: Đưa thuốc vào vỉ hoặc chai, sau đó đóng hộp, dán nhãn, chèn tờ hướng dẫn và đóng thùng.

Trong đó, công đoạn điều chế thuộc sản xuất theo quy trình; một số công đoạn đóng gói và hoàn thiện có đặc điểm của sản xuất rời rạc hoặc vận hành theo dây chuyền liên tục.

4.4. Xu hướng sản xuất liên tục  trong ngành dược

Bên cạnh sản xuất theo mẻ (Batch Manufacturing), sản xuất liên tục (Continuous Manufacturing) đang được quan tâm trong ngành dược. Đây là phương pháp đưa nguyên liệu vào và xử lý liên tục qua các công đoạn được tích hợp, thay vì thực hiện riêng từng mẻ như cách sản xuất truyền thống.

Theo hướng dẫn ICH Q13 do FDA công bố năm 2023, sản xuất liên tục áp dụng cho một hoặc nhiều công đoạn trong quy trình sản xuất dược phẩm. Doanh nghiệp kết hợp công đoạn theo mẻ với công đoạn liên tục tùy thiết kế hệ thống.

Phương pháp này đòi hỏi khả năng giám sát thông số vận hành, kiểm soát chất lượng trong quá trình và truy xuất dữ liệu liên tục. Vì vậy, việc tích hợp hệ thống tự động hóa, MES và các giải pháp phân tích dữ liệu có vai trò quan trọng khi triển khai.

Việc xây dựng một dòng dữ liệu liên tục (Digital Thread) thông qua việc tích hợp ERP, MES và PLM sẽ giúp doanh nghiệp dược quản lý đồng bộ BOM, theo dõi sát sao tiến độ và tuân thủ tuyệt đối các quy định kiểm định ngặt nghèo.

5. ERP và MES hỗ trợ quản lý sản xuất dược phẩm như thế nào?

ERP và MES là hai hệ thống hỗ trợ doanh nghiệp dược quản lý hoạt động sản xuất, kiểm soát nguyên liệu và theo dõi chất lượng.

5.1. Phần mềm ERP trong ngành dược

Phần mềm ERP giúp doanh nghiệp quản lý các nghiệp vụ từ mua nguyên liệu, tồn kho đến kế hoạch sản xuất và tài chính.

Các chức năng quan trọng bao gồm:

+ Quản lý nguyên liệu theo lô: Theo dõi số lô, COA (Certificate of Analysis), nhà cung cấp và hạn sử dụng của dược chất, tá dược.

+ Quản lý kho theo FEFO: Ưu tiên xuất nguyên liệu có hạn sử dụng gần nhất, cảnh báo hàng cận date.

+ Kiểm soát trạng thái nguyên liệu: Phân biệt hàng biệt trữ (Quarantine), đạt yêu cầu (Approved) và loại bỏ (Rejected), hạn chế sử dụng nguyên liệu chưa được QA/QC phê duyệt.

+ Quản lý công thức và định mức: Theo dõi Master Formula, BOM và định mức nguyên vật liệu cho từng sản phẩm.

+ Quản lý kế hoạch sản xuất: Lập kế hoạch theo đơn hàng, năng lực thiết bị, nguyên liệu và lịch sản xuất.

+ Quản lý giá thành: Theo dõi chi phí nguyên liệu, nhân công, sản xuất và hao hụt.

Nhờ đó, doanh nghiệp kiểm soát nguồn lực, hạn chế sai lệch tồn kho và quản lý chi phí sản xuất tốt hơn.

5.2. Hệ thống MES trong ngành dược

Hệ thống MES (Manufacturing Execution System) là hệ thống quản lý và giám sát hoạt động sản xuất tại nhà máy. Đối với ngành dược, MES cần đáp ứng những yêu cầu nghiệp vụ đặc thù:

Quản lý lệnh sản xuất và lô sản xuất: Theo dõi tiến độ, trạng thái và sản lượng của từng mẻ.

+ Số hóa hồ sơ lô điện tử (eBMR): Ghi nhận nguyên liệu sử dụng, thông số vận hành, kết quả kiểm tra, người thực hiện và các bước phê duyệt trong quá trình sản xuất.

+ Quản lý nhật ký thiết bị điện tử (eLogbook): Theo dõi lịch sử sử dụng, vệ sinh, bảo trì, hiệu chuẩn và tình trạng thiết bị.

+ Giám sát thông số sản xuất: Kết nối PLC, SCADA và cảm biến để theo dõi nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, thời gian và các thông số quan trọng.

+ Kiểm soát chất lượng trong quá trình (IPQC): Ghi nhận kết quả kiểm tra tại từng công đoạn, cảnh báo khi thông số vượt giới hạn cho phép.

+ Quản lý sai lệch (Deviation): Ghi nhận sự cố, sai lệch quy trình và hỗ trợ theo dõi hoạt động điều tra, khắc phục.

+ Truy xuất nguồn gốc: Liên kết nguyên liệu đầu vào, thiết bị, nhân sự, quy trình và thành phẩm theo từng lô.

+ Quản lý đóng gói và Serialization: Theo dõi mã lô, hạn sử dụng và mã định danh sản phẩm nếu doanh nghiệp triển khai hệ thống truy xuất cấp đơn vị.

Việc ứng dụng MES giúp giảm phụ thuộc vào hồ sơ giấy, hạn chế sai sót khi nhập liệu thủ công và hỗ trợ doanh nghiệp kiểm soát hoạt động sản xuất theo thời gian thực.

5.3. Kết hợp ERP và MES trong quản lý nhà máy dược

Khi tích hợp ERP và MES, doanh nghiệp kết nối kế hoạch sản xuất với hoạt động thực tế tại nhà máy.

Ví dụ:

• ERP tiếp nhận nhu cầu sản xuất và lập kế hoạch.
• ERP kiểm tra nguyên liệu, tồn kho và lập lệnh sản xuất.
• MES tiếp nhận lệnh, hướng dẫn và ghi nhận quá trình thực hiện tại nhà máy.
• MES cập nhật dữ liệu về nguyên liệu sử dụng, sản lượng, thông số vận hành và kết quả kiểm tra.
• ERP nhận dữ liệu để cập nhật tồn kho, giá thành và tình trạng đơn hàng.

Luồng dữ liệu này giúp bộ phận quản lý có cái nhìn xuyên suốt từ kế hoạch đến sản xuất thực tế, đồng thời hỗ trợ QA/QC kiểm tra và truy xuất thông tin khi cần.

5.4. Yêu cầu GMP và tuân thủ khi triển khai phần mềm ERP/MES

Đối với nhà máy dược, việc triển khai phần mềm không chỉ dừng lại ở chức năng quản lý mà còn cần xem xét yêu cầu về tính toàn vẹn dữ liệu, bảo mật và khả năng đáp ứng quy định liên quan.

Các tiêu chuẩn và yêu cầu thường được doanh nghiệp quan tâm:

+ WHO-GMP và EU-GMP: Các nguyên tắc thực hành tốt sản xuất thuốc, liên quan đến kiểm soát quy trình, nhân sự, thiết bị, hồ sơ và chất lượng.

+ cGMP: Current Good Manufacturing Practice, yêu cầu thực hành sản xuất tốt hiện hành theo quy định áp dụng tại thị trường tương ứng.

+ FDA 21 CFR Part 11: Quy định của Hoa Kỳ về hồ sơ điện tử và chữ ký điện tử thuộc phạm vi áp dụng, bao gồm các yêu cầu về kiểm soát truy cập, chữ ký và tính tin cậy của dữ liệu.

+ Audit Trail: Nhật ký kiểm tra ghi nhận các thao tác và thay đổi dữ liệu quan trọng, hỗ trợ xác định ai thực hiện, thực hiện khi nào và nội dung thay đổi.

+ CSV (Computerized System Validation): Thẩm định hệ thống máy tính nhằm chứng minh hệ thống đáp ứng mục đích sử dụng và các yêu cầu đã xác định.

Lưu ý, không phải mọi phần mềm ERP/MES đều tự động đáp ứng GMP hoặc FDA 21 CFR Part 11. Doanh nghiệp cần xác định phạm vi sử dụng, đánh giá rủi ro, xây dựng yêu cầu người dùng (URS), thực hiện thẩm định phù hợp và thiết lập quy trình vận hành, phân quyền, sao lưu, kiểm soát thay đổi.

Đặc biệt, FDA 21 CFR Part 11 chỉ áp dụng đối với các hồ sơ và chữ ký điện tử thuộc phạm vi quy định liên quan, không phải cứ sử dụng phần mềm trong nhà máy dược là mặc nhiên phải áp dụng toàn bộ yêu cầu của Part 11.

6. BHSOFT – Phát triển giải pháp phần mềm cho doanh nghiệp dược phẩm

Quản lý sản xuất dược phẩm đòi hỏi sự kết hợp giữa quy trình sản xuất, hệ thống kiểm soát chất lượng và công nghệ quản lý dữ liệu. Tùy quy mô nhà máy và đặc thù sản phẩm, doanh nghiệp cần lựa chọn giải pháp phù hợp để kiểm soát nguyên liệu, theo dõi sản xuất và nâng cao khả năng truy xuất nguồn gốc.

BHSOFT cung cấp dịch vụ tư vấn và phát triển phần mềm theo yêu cầu, hỗ trợ doanh nghiệp xây dựng hệ thống quản lý phù hợp với quy trình vận hành thực tế.

Các giải pháp được phát triển theo nhu cầu như:

• Phần mềm quản lý sản xuất và theo dõi tiến độ.
• Hệ thống quản lý nguyên vật liệu, kho và số lô.
• Giải pháp kết nối ERP, MES với máy móc và thiết bị IoT.
• Hệ thống giám sát dữ liệu sản xuất và báo cáo quản trị.
• Phần mềm hỗ trợ truy xuất nguồn gốc và quản lý dữ liệu doanh nghiệp.

Với khả năng phát triển phần mềm theo yêu cầu, BHSOFT hướng đến xây dựng các giải pháp phù hợp với đặc thù từng nhà máy, hỗ trợ doanh nghiệp từng bước chuyển đổi số và nâng cao hiệu quả quản lý sản xuất.