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.



  • Modulare Sicherheit für modulare Produktionsanlagen

    Modulare Sicherheit für modulare Produktionsanlagen

    Die Industrie 4.0-Inititative SmartFactory-KL hat ein Whitepaper zur Absicherung von modularen Produktionsanlagen veröffentlicht. Die Grundlage für das Papier bildet ein ebenfalls modular aufgelegtes Safety-Konzept, das seit 2018 entwickelt wird.

    mehr lesen: Modulare Sicherheit für modulare Produktionsanlagen

  • Mehr Budget für mehr Digitalisierung

    Mehr Budget für mehr Digitalisierung

    Die Digitalisierung von Prozessen ist die Nummer-1-Priorität, wenn es um den Einsatz des IT-Budgets geht. Knapp die Hälfte im Rahmen einer Capgemini-Studie befragten Unternehmen will die Budgets im kommenden Jahr…

    mehr lesen: Mehr Budget für mehr Digitalisierung

  • Maschinen- und Anlagenbau trotzt der Krise

    Maschinen- und Anlagenbau trotzt der Krise

    Die Unternehmen im Maschinen- und Anlagenbau werden das Krisenjahr 2020 mit deutlichen Minusraten abschließen, die aber nicht so heftig ausfallen, wie erwartet. „Für nicht wenige Betriebe dürfte dieses Jahr im…

    mehr lesen: Maschinen- und Anlagenbau trotzt der Krise

  • Software AG und Re‘Flekt arbeiten zusammen

    Software AG und Re‘Flekt arbeiten zusammen

    Im Rahmen einer Partnerschaft wollen die Software AG und Re‘Flekt eine gemeinsame IoT & AR-Lösung auf den Weg bringen.

    mehr lesen: Software AG und Re‘Flekt arbeiten zusammen

  • Non-Profit-Verein soll Technologietransfer beschleunigen

    Non-Profit-Verein soll Technologietransfer beschleunigen

    Volkswagen hat mit sechs Partnerunternehmen den Industrial.Digitalisation PartnerNet e.V. gegründet. Die herstellerunabhängige Non-Profit-Organisation ist vor allem als Innovationsmotor für die Automobilbranche ausgelegt, aber auch andere Fertigungsbranchen sollen profitieren.

    mehr lesen: Non-Profit-Verein soll Technologietransfer beschleunigen

  • Intec und Z findet online statt

    Intec und Z findet online statt

    Auch das kommende Messejahr wird noch mit Einschränkungen zu kämpfen haben. Die Veranstalter der Intec und Z 2021 verlegen die Messe nun in die virtuelle Welt. Das Motto: ‘Intec und…

    mehr lesen: Intec und Z findet online statt

  • Auftragseingang auf Vorjahresniveau

    Auftragseingang auf Vorjahresniveau

    Im Oktober hielt sich der Auftragseingang der Maschinen- und Anlagenbauer auf dem Niveau des Vorjahres. Jedoch kommen die erneuten Einschränkungen in Folge der Corona-Krise im Berichtsmonat noch nicht zum Tragen.

    mehr lesen: Auftragseingang auf Vorjahresniveau

  • Vorteile von Standards und Normen nutzen

    Vorteile von Standards und Normen nutzen

    Für die Verbreitung von Innovationen sind Normen und Standards ein wichtiger Katalysator. Sie definieren die Meilensteine der Technik und ebnen innovativen Ideen den Weg zum Erfolg auf dem Markt. Auch…

    mehr lesen: Vorteile von Standards und Normen nutzen

  • Produktionspläne der Industrie gedämpft

    Produktionspläne der Industrie gedämpft

    Die Erwartungen der Produzenten an die nächsten Monate haben sich insgesamt wieder leicht ins Minus gedreht, ermittelten die Wirtschaftsforscher am ifo Institut. Vor allem Konsumgüter könnten sich wieder leicht schlechter…

    mehr lesen: Produktionspläne der Industrie gedämpft

  • IT-Sicherheit auf Linux-Basis

    IT-Sicherheit auf Linux-Basis

    In seiner kostenlosen Firewall Community, einer Sicherheitslösung auf Linux-Basis, steigt Endian ab der aktuellen Version 3.3.2 auf Rolling Releases um. Über Open-VPN können Mitarbeiter im Homeoffice sicher auf die Unternehmensressourcen…

    mehr lesen: IT-Sicherheit auf Linux-Basis

  • IPC mit zweiter Platinenebene

    IPC mit zweiter Platinenebene

    Der lüfterlose Industrie-PC C6027 von Beckhoff verfügt über eine zweite Platinenebene mit optionalen sechs RJ45-Ports oder integrierter 1s-USV.

    mehr lesen: IPC mit zweiter Platinenebene

  • Globaler Maschinenbau 2021 wieder im Plus

    Globaler Maschinenbau 2021 wieder im Plus

    Nach dem globalen Umsatzeinbruch um voraussichtlich 7 Prozent in diesem Jahr, wird für 2021 im Maschinenbau ein Umsatzwachstum von 6 Prozent prognostiziert.

    mehr lesen: Globaler Maschinenbau 2021 wieder im Plus