Digitalisierung der Pharmaindustrie Papierlose Produktion

Der Vertragshersteller und -entwickler (Global Contract Development and Manufacturing Organization, CDMO) AGC Pharma Chemicals entwickelt im Auftrag eines pharmazeutischen Unternehmens verschiedene Zwischenprodukte eines Arzneimittels oder das finale Produkt, oder stellt diese her. Damit bietet das Unternehmen der AGC-Gruppe seinen Kunden innovative Lösungen von der frühen klinischen Phase bis hin zur kommerziellen Herstellung. Am Standort in Malgrat an der Costa Brava, nahe Barcelona wird entwickelt und produziert. Das Besondere: In der Anlage ist eines der größten automatisierten Steuerungssysteme in Spanien installiert. Genutzt werden das Prozessleitsystem Simatic PCS7 inklusive des Softwarepakets Simatic Batch mit seiner Batch-Rezeptfunktionalität von Siemens.

Ein Fahrplan für die digitale Transformation

Dass die Produktionsanlage bisher stark auf papierbasierte Prozesse angewiesen war, war eine Herausforderung für AGC Pharma Chemicals, denn damit ist ein enormer Aufwand verbunden: Die Masse an anfallender Dokumentation muss geprüft werden und die manuelle Dateneingabe ist fehleranfällig, weshalb zusätzliche Kontrollen erforderlich sind. Deshalb entschied AGC Pharma Chemicals seine Prozesse zu verbessern und die Produktivität zu steigern – ohne jegliche Qualitätseinbußen. Der Lösungsansatz des Unternehmens: eine stärkere Digitalisierung. So sollte die Automatisierung optimiert und eine papierlose Fertigung mit automatisierten Chargenprotokollen ermöglicht werden, erklärt Nina Mikadze, Systems and Compliance Manager bei AGC Pharma Chemicals. „Ein Punkt auf unserer Digitalisierungs-Roadmap war die Herausforderung, das Electronic Batch Record (eBR) erfolgreich zu implementieren und mit dem Prozessleitsystem zu verbinden."

Vollständig digitalisierte Fertigungsleitfäden

Bei diesem Vorhaben arbeitete AGC Pharma Chemicals mit seinem langjährigen Partner Siemens zusammen: Mit dem Manufacturing Execution System (MES) Opcenter Execution Pharma von Siemens wurde die digitale Transformation der Produktionsabläufe ermöglicht. Denn die digitale Plattform Opcenter Execution Pharma verbindet die MES-Ebene nahtlos mit der Prozessleitebene (DCS), sodass AGC Pharma Chemicals seine Prozesse und Abläufe straffen konnte bei gleichzeitiger Einhaltung aller gesetzlicher Vorgaben. Der Mehrwert einer papierlosen Produktion ist viel größer als der einer rein digitalen Version von Papierdokumenten („paper on glass“): Dank der Integration der MES-Lösung in das bestehende DCS-System hat AGC Pharma Chemicals seine Fertigungsleitfäden vollständig digitalisieren können. Diese unterstützen die Bediener und leiten sie an, das Richtige zur richtigen Zeit zu tun.

Automatisierung und elektronische Chargenprotokollierung

Die erste Phase des Digitalisierungsprojekts zur digitalen Transformation der Produktionsabläufe und der Produktionsrichtlinien bei AGC Pharma Chemicals bestand aus zwei Hauptaufgaben. Erstens: die Automatisierung. Eine Modernisierung und Migration des Prozessleitsystems Simatic PCS 7 war erforderlich. Es besteht aus einer komplexen Architektur mit drei Netzwerken, die mit mehr als 50 Steuerungen, 25 Serverpaaren und 40 Bedienstationen kommunizieren. Die Anlage ist 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche in Betrieb, mit zwei kurzen Stillstandszeiten pro Jahr. Dies bedeutete, dass die verschiedenen Systeme vor der Inbetriebnahme parallel repliziert, simuliert und migriert werden mussten. Deshalb dauerte die Migration der vier Standorte innerhalb der Anlage zwei Jahre.

Der zweite Schritt war die Einführung des elektronischen Chargenprotokolls (eBR), eines der Schlüsselelemente der Digitalisierungs-Roadmap von AGC Pharma Chemicals. Die Einführung von eBR hat zu einer Optimierung der Produktionsabläufe geführt. Es umfasst die Materialeingangsabgabe, die Produktionsausführung und die Chargenprüfung. Das System ermöglicht die Überwachung von kritischen Prozessparametern und Qualitätsmerkmalen. Darüber hinaus erfüllt es vollständig die Pharmavorschriften für die Verwaltung von Daten und Datenintegrität (cGMP 21 CFR Part 11 und GMP Annex 11).

Kontrolle, Qualität und Sicherheit

Das DCS verbindet mehr als 80 verschiedene Produktionsmittel und extrahiert mehr als 4.000 Daten-Tags in Echtzeit. Diese werden im eBR-System erfasst, das dann zu einer digitalen Dokumentation aller Produktionsschritte und aller relevanten Informationen wird. Nina Mikadze erklärt: „Einer der Hauptvorteile von eBR ist die nahtlose Verbindung von Prozessleit- und MES-System. So können Steuerungsdaten direkt und in Echtzeit in die Fertigungsleitfäden einfließen. Auf diese Weise entfallen mehr als 530 manuelle Eingaben von Bedienern, wodurch die Datenintegrität gewährleistet ist, und der Prozess vereinfacht wurde. Darüber hinaus wird der Materialfluss über Barcodes gesteuert, was die Qualität und Sicherheit weiter verbessert. Kritische Parameter werden im DCS kontinuierlich überwacht, und die Benutzeroberfläche ist einfach und intuitiv zu bedienen. Zusätzlich wurde die Philosophie der „Review by Exception" (Überprüfung von Ausnahmen) umgesetzt: Das System bietet die Möglichkeit, automatische Kontrollen hinzuzufügen, die den Benutzer in Echtzeit warnen oder den Prozess notfalls stoppen können.“

AGC Pharma Chemicals in Barcelona arbeitet seit mehr als 20 Jahren erfolgreich mit Siemens im Bereich der Automatisierung zusammen. Aufgrund dessen wurde Siemens als Partner für die Digitalisierung der Produktionssteuerung ausgewählt. Die Integration zwischen dem Leitsystem und den Fertigungsleitfäden war ein Schlüsselfaktor für die Entscheidung. AGC Pharma Chemicals ist das erste Pharmaunternehmen in Spanien, das diese integrierte Siemens-Lösung einsetzt.