自动化创新为生命科学行业带来无限机遇
作者:Nathan Pettus
近年来,生命科学行业的创新和数字技术应用步伐呈现出显著加速态势。 随着美国处方药支出在 2023 年创下 7725 亿美元的历史新高1,持续了长达十余年的增长趋势,消费者对更快捷、更便利地获取药物的迫切需求推动着该行业加速变革。
随着对连续生产和个性化医疗的重视程度的不断提升,制药和生物技术工艺流程必须比以往更具敏捷性、灵活性与扩展性,从而快速且持续地将创新成果从研发管线推向商业市场。 为了实现这一目标,自动化已经成为生命科学行业不可或缺的一部分。
自动化技术和软件在迅速为患者提供有效救命药品和治疗手段方面发挥着至关重要的作用。 除了降低成本,自动化还能减少人工干预,从而显著降低相关失误和污染风险。通过数字集成可实现生产可重复性、可追溯性并满足监管要求。此外,自动化可推动生命科学公司在竞争中建立差异化优势。
随着生命科学行业的制造和多个业务流程逐步实现数字化,企业如今能够获取海量宝贵的数据,但这些数据常常被困于系统和组织的孤岛中。 未来的自动化架构将能全面展现运营状况,而艾默生正朝着这一目标奋力迈进,并提出了全新的愿景,即 Boundless Automation™(无界自动化)。
我们的 Boundless Automation(无界自动化)愿景正推动着一种全新的软件定义自动化架构的研发,该架构旨在无缝连接从现场到边缘再到云端的数据,并将其转化为具有上下文关联的信息,从而提供贯穿生命科学创新管线全流程(从研发到商业制造)的前所未有的洞察。
通过实现数据在各个业务环节的自由流动和民主化,生命科学企业将构建更强大的生态系统来应对紧迫的挑战,包括:
- 管道系统加速:以极快的速度将产品推向市场
- 柔性制造:在现有工厂中引入新产品,并能迅速实现从一种产品转换到另一种产品
- 运营完整性:作为可靠的供应商,确保生产设施能够按计划生产,并交付高质量的产品
- 实时发布:优化审核与发布流程,以节省时间并减少损失
- 可持续性:达成公司可持续性目标,消除浪费,并持续朝着碳中和目标迈进
通过简化技术转移流程实现产品管线加速
先进的制药公司正在探索如何全面实现数字化和自动化,特别是产品配方的转移,以便加快进入市场。 Fujifilm Diosynth Biotechnologies 正借助艾默生技术的力量来降低技术转移的时间和复杂度。 技术转移更快,意味着在不同团队、地点和研发阶段之间能更快且更有效地共享知识和生产数据,从而更加便于助力企业推进其治疗方法的上市进程。
为进一步缩短技术转移流程,FujiFilm Diosynth Biotechnologies、默克 (Merck) 与辉瑞 (Pfizer) 正携手艾默生共同制定 One-Click Technology Transfer™(一键式技术转移)的策略与标准,致力于将当前生命科学领域的制造配方转移流程升级为数字化生产平台。 这一重要合作为下一代药品生产奠定了基础。
展望未来,我们的客户将实现产品配方数字化,并能确保配方要求与生产流程的精准对接(基本上一键操作即可完成)。 这一战略创新将大幅缩减时间和成本,有望将产品导入周期从 10 年缩短至 2.5 年。
柔性制造赋予全新适应能力
如今,新型的靶向疗法所需生产批次规模更小,可推动企业建设更多具备柔性制造能力的多产品生产设施。 这有助于客户更快获取监管批准,并使得产品制造变更仅需数天或数周即可完成,而非数月甚至数年。
艾默生技术整合了多种旨在缩短用户工作流程、提高灵活性的工具。 借助开箱即用配方构建模块等功能,可快速更改配方配置,无需复杂编码,而基于类的对象可简化变更管理——当对象类发生变更时,所有关联对象将会自动进行更改。 我们的技术也在不断融入模块类封装技术工具,使新设备接入控制系统时能实现近乎即插即用的集成体验。
运营完整性保障按时交付
对制药企业而言,按时完整交付产品订单是一项重大任务,因为它们无法承担任何意外停产所造成的损失。 随着该行业中包括细胞和基因疗法在内的所有细分市场的发展,工厂需要不断重新配置精密的设备,而灵活生产的首要任务是保持设备正常运行。 智能传感器与分析软件协同工作,有助于在发生故障导致停产前识别并解决设备问题。
艾默生的 DeltaV 制造执行系统 (MES) 能帮助客户通过规范生产流程,实现持续产品生产,并提高生产效率。 这项技术有助于确保品质和法规合规性,同时可为员工提供安全的工作环境、为患者提供高品质的最终产品。
艾默生还具备多项可与 DeltaV MES 协同工作的关键技术,这些技术可用于应对批量生产流程中的复杂挑战,包括批量执行技术、实时动态调度软件、电子记录以及 DeltaV 工作流管理中轻量化、灵活的配方创建工具。 这些先进技术可助力团队落实“一次做对”准则,追踪每个步骤的进度,采集每个流程的数据,并识别任何突发调度变更对工厂内所有生产批次的影响。
美国生物技术企业基因泰克 (Genentech) ,在其新建的南旧金山临床供应中心采用了艾默生的 DeltaV 分布式控制和制造系统,助力实现按需供应基因泰克用于临床试验的个性化药物。 基因泰克通过艾默生打造了一个高度集成、全无纸化的自动化平台,该平台内置柔性设置,可适应未来各种已知和未知的治疗方式。
实时放行破解生产瓶颈
工厂可借助电子工作流程、电子批次记录和质量审查管理软件等数字技术,在批次完成前识别并解决批次记录流程中的异常情况。 DeltaV 光谱过程分析技术等在线监控和实时放行测试软件技术可帮助团队在治疗药物生产过程中实施在线或实时产品品质控制及测试。这不仅能防止生产延迟,还能避免因等待测试结果而导致价值数百万美元的中间产品及成品形成库存积压。
助力生命科学产业更具可持续性
助力优质安全药物与疗法上市的技术,同样也可推动制药企业在实现社会责任目标方面取得可量化的进展。
先进自动化与实时分析技术能有效改善整体运营绩效,从而减少排放、提高能源利用效率和降低水资源消耗。 例如,实时排产可根据当前生产状况,自动调整后续生产计划,以优化清洁灭菌流程,从而极大地减少生产延迟并降低水耗与蒸汽用量。 声传感器可识别出疏水阀泄露造成的蒸汽损失,从而进行及时修复并提升能效。 这些自动化工具可用来减少企业的碳足迹。
为了助力业界尽快、尽可能安全地向患者提供救命药物和疗法,同时将环境影响降至很低,数字化和无界自动化(Boundless Automation)转型至关重要。 作为数字化生物制药工厂的关键合作伙伴,艾默生可助力企业让宝贵数据从实验室到制造工厂全面发挥价值。