GMP in jeder Produktionstechnik verankert: Systeme für eine vielseitige Industrie

SYN GRF NF 484 MES und Workflow DMI2 v1
Manufacturing Execution Systems wie Syncade MES von Emerson bieten eine detaillierte Steuerung, die Hersteller bei der Entwicklung eines geschlossenen Automatisierungssystems für die Chargenverarbeitung unterstützt. – Bild: Emerson Process Management GmbH & Co. OHG

Die Pharma- und Life Sciences-Branche hat sich in den letzten zehn Jahren rasant weiterentwickelt. Durch neue wissenschaftliche Erkenntnisse können Krankheiten therapiert werden, deren Behandlung früher als schwierig oder unmöglich galt. Und neben den traditionellen, auf die breite Bevölkerung ausgerichteten, Medikamenten für Standardbehandlungen hat sich die personalisierte Medizin, einschließlich Zell- und Gentherapien, etabliert.

Diese Entwicklungen haben neue Markt-Akteure hervorgebracht, die anders arbeiten als etablierte Hersteller. Oft beginnen sie klein und entwickeln ihre Herstellungsprozesse schnell weiter, um neuartige Produkte in kurzer Zeit und konsistenter Qualität liefern zu können. Für Unternehmen im Life Science-Bereich erfordert dies zunehmende Flexibilität und Agilität – und dies stellt auch Anforderungen an die Automatisierung.

Das Spektrum der Herstellungsarten von Medikamenten ist breit. Ein Standardansatz für die Automatisierung und das Betriebsmanagement reicht oft nicht aus, um die Anforderungen langfristig zu erfüllen. Unternehmen können jedoch aus einer Vielzahl von Systemen wählen, mit denen sie ihre individuellen Anforderungen umsetzen können. Die Auswahl der passenden Technologie setzt voraus, die individuellen Anforderungen jedes Herstellers an das Betriebsmanagement zu verstehen und diese mit den verfügbaren technologischen Lösungen abzugleichen – mit dem Ziel, Produktlieferung, Qualität, Sicherheit und Kosten optimal zu unterstützen.

MES-Software für zuverlässige Wiederholbarkeit

Für die traditionelle Herstellung – etwa bei der Produktion von Medikamenten für die breite Bevölkerung – wird dasselbe Produkt unzählige Male hergestellt, mit wenigen oder gar keinen Prozessänderungen. In der Regel ist dieser der Prozess gut zu bewältigen. Häufig produzieren große Hersteller Hunderte von Chargen derselben Therapie pro Jahr. Diese Unternehmen setzen in der Regel auf ein Manufacturing Execution System (MES), das eng in ein Prozessleitsystem (DCS, Distributed Control System) integriert ist, um die Schritte des Chargenprozesses zu koordinieren und zu dokumentieren. Dieses automatisierte, geschlossene Regelsystem eines MES-Systems hilft dabei, das Fehlerpotenzial im Betrieb zu verringern, indem es manuelle Eingriffe so weit wie möglich reduziert.

Systeme, in denen bereits ein Prozessleitsystem integriert ist, können eine Charge instanziieren und dabei Chargeneigenschaften und kritische Parameter übernehmen, ohne das Bedienpersonal eingreifen muss. Dadurch sinkt das Risiko für Fehler. Ist das MES integriert und validiert, müssen einzelne Steuerungsparameter weder manuell eingegeben noch überprüft werden. Das reduziert Fehlerquellen und erhöht die Betriebseffizienz. Die Charge wird einfach auf der Bedienerschnittstelle angezeigt und ist für die Ausführung bereit. Das System ist durchgängig automatisiert und die Überprüfung der Chargenprotokolle kann vereinfacht werden, sodass nur noch die während des Prozesses protokollierten Abweichungen überprüft werden müssen. Wenn Hersteller diesen Review-by-Exception-Ansatz nutzen, entfällt die zeitaufwendige Überprüfung von Chargenprotokollen, sodass sie sich stattdessen nur auf die Bereiche konzentrieren können, in denen der vorab validierte Prozess vom Normalfall abweicht.

Das passende System für agile Abläufe

Im Gegensatz zu Anlagen, auf denen große Chargen hergestellt werden, erfordern kleinere Produktionsmengen und schnelle Prozessoptimierungen sowohl in der Zell- und Gentherapie als auch in der Prozessentwicklung hohen Personalaufwand. Darüber hinaus handelt es sich bei vielen Akteuren im Bereich der personalisierten Medizin um kleinere Unternehmen mit begrenzten Ressourcen. Sie verfügen oft weder über einen großen Pool an IT-Experten noch über Mitarbeitende, die über die erforderlichen Programmierkenntnisse für die Konfiguration und Wartung einer MES-Software verfügen. Dennoch benötigen sie Automatisierungsfunktionen, um die Einhaltung der ‚Guten Herstellungspraxis‘ (Good Manufacturing Practice, GMP) sicherzustellen. Daher entscheiden sie sich in der Regel für die papierbasierte Dokumentation oder für vereinfachte Ansätze zur Erstellung und Umsetzung von Rezepturen, mit denen papierbasierte Aufzeichnungen in das System importiert werden können. Diese Lösung ermöglicht eine einfache und skalierbare Möglichkeit, Prozesse digital abzubilden und die Produktvorlaufzeit sowie -qualität zu verbessern.

Moderne MES-Umgebungen ermöglichen es Anwenderinnen und Anwendern, Rezepte strukturiert zu importieren und zentral zu verwalten. In Kombination mit GMP-konformen Workflows lassen sich so Parameter, Freigabeschritte und elektronische Signaturen konsistent abbilden. Das unterstützt eine durchgängige Qualitätskontrolle, erleichtert die Einhaltung regulatorischer Anforderungen und stellt sicher, dass vollständige und verlässliche digitale Chargenprotokolle automatisch entstehen.

Albina Pace
Bild: Emerson Process Management GmbH & Co. OHG

Anforderungen analysieren

Für jeden Hersteller in der Life Sciences-Branche gibt es passende Automatisierungstools – unabhängig von den individuellen Betriebsabläufen. Um das passende System auszuwählen, sollten Unternehmen zunächst ihre Anforderungen analysieren, um festzustellen, ob eine MES-Software oder papierbasierte Rezepturerstellung besser zu den jeweiligen Betriebsabläufen, Fachwissen und Budget passt. Sobald diese Entscheidung getroffen ist, können die Teams die passenden Optionen prüfen. Dieser Ansatz stellt sicher, dass die Systeme den jeweiligen Anforderungen über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg gerecht werden, auch wenn sie skalieren und sich ihre Anforderungen weiter ändern.



  • Konsortium will Innovationen für die Klimaneutralität beschleunigen

    Konsortium will Innovationen für die Klimaneutralität beschleunigen

    Die EU strebt bis 2050 Klimaneutralität an. Das Projekt RISEnergy (Research Infrastructure Services for Renewable Energy) soll auf dem Weg dorthin die Entwicklung von Innovationen für erneuerbare Energien bis zur…

    mehr lesen: Konsortium will Innovationen für die Klimaneutralität beschleunigen

  • Pilotprojekt erforscht Kreislaufwirtschaft in der Fahrzeugproduktion

    Pilotprojekt erforscht Kreislaufwirtschaft in der Fahrzeugproduktion

    Wie eine nachhaltige und ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft für kleine und leichte Elektrofahrzeuge bzw. Leichtkraftfahrzeuge aussehen kann, erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Bergischen Universität Wuppertal sowie der Hochschule Bochum im Projekt Pilot4CircuLEV.

    mehr lesen: Pilotprojekt erforscht Kreislaufwirtschaft in der Fahrzeugproduktion

  • VDI setzt Mentoringprogramm für ausländische Ingenieure auf

    VDI setzt Mentoringprogramm für ausländische Ingenieure auf

    Mit dem Projekt Xpand will der VDI ein Mentoring-Programm etablieren, das Ingenieure und Ingenieurinnen ausländischer Herkunft bei der Integration in den Arbeitsmarkt unterstützen soll.

    mehr lesen: VDI setzt Mentoringprogramm für ausländische Ingenieure auf

  • Neues Fachforum auf der Rapid.Tech 3D

    Neues Fachforum auf der Rapid.Tech 3D

    Mit der Veranstaltung AM4industry widmet die Rapid-Tech 3D Trendthemen rund um den industriellen 3D-Druck ein eigenes Fachforum. Initiator und Organisator ist die VDMA-Arbeitsgemeinschaft Additive Manufacturing.

    mehr lesen: Neues Fachforum auf der Rapid.Tech 3D

  • Morten Wierod wird ABB-CEO

    Morten Wierod wird ABB-CEO

    Mit Wirkung zum ersten August wird Morten Wierod CEO bei ABB. Er folgt damit auf Björn Rosengren, der das Unternehmen zum Jahresende verlässt.

    mehr lesen: Morten Wierod wird ABB-CEO

  • Exportindustrie mit „Luft nach oben“

    Exportindustrie mit „Luft nach oben“

    Zwar verbessern sich laut aktueller Ifo-Kennzahlen die Exporterwartungen der Industrie, jedoch rechnen insgesamt nur wenige Branchen mit Zuwächsen.

    mehr lesen: Exportindustrie mit „Luft nach oben“

  • Studie identifiziert CO2-Einsparpotenzial digitaler Technologien

    Studie identifiziert CO2-Einsparpotenzial digitaler Technologien

    Digitale Technologien können dazu beitragen, dass Deutschland seine Klimaziele im Jahr 2030 erfüllt. Der Branchenverband Bitkom hat dazu gemeinsam mit dem IT-Dienstleister Accenture unterschiedliche Szenarien für die Sektoren Industrie, Energie,…

    mehr lesen: Studie identifiziert CO2-Einsparpotenzial digitaler Technologien

  • Exportindustrie mit „Luft nach oben“

    Exportindustrie mit „Luft nach oben“

    Zwar verbessern sich laut aktueller Ifo-Kennzahlen die Exporterwartungen der Industrie, jedoch rechnen insgesamt nur wenige Branchen mit Zuwächsen.

    mehr lesen: Exportindustrie mit „Luft nach oben“

  • ProAlpha übernimmt HR-Spezialisten Quiply

    ProAlpha übernimmt HR-Spezialisten Quiply

    Mit der Übernahme von Quiply baut der ERP-Spezialist ProAlpha sein Angebot im Bereich HR-Management aus. Die App des Kölner Unternehmens unterstützt mittelständische Unternehmen in der DACH-Region bei ihrer internen Kommunikation.

    mehr lesen: ProAlpha übernimmt HR-Spezialisten Quiply

  • Edag und Bosch arbeiten zusammen

    Edag und Bosch arbeiten zusammen

    Edag und Bosch wollen bei der Fahrzeugentwicklung zusammenarbeiten. Die beiden Unternehmen haben dazu eine Absichtserklärung unterzeichnet.

    mehr lesen: Edag und Bosch arbeiten zusammen

  • Neue Fachmesse IN2AI 2024

    Neue Fachmesse IN2AI 2024

    Im September findet in Dortmund die Premiere der IN2AI statt. Die Messe beschäftigt sich mit dem Einsatz künstlicher Intelligenz in Industrie und Logistik.

    mehr lesen: Neue Fachmesse IN2AI 2024

  • Logistik mit Nachholbedarf bei neuen Technologien und Nachhaltigkeit

    Logistik mit Nachholbedarf bei neuen Technologien und Nachhaltigkeit

    Für Logistiker scheint das Thema Nachhaltigkeit eher eine untergeordnete Rolle zu spielen. Mehr als die Hälfte der für eine Studie von Here Technologies befragten Unternehmen verfolgt aktuell keine Strategie in…

    mehr lesen: Logistik mit Nachholbedarf bei neuen Technologien und Nachhaltigkeit