Digital Process Twin намалява времето и разходите за производство на J&J

Съдът на реактора съдържа разтворител, в който химическите продукти се разтварят при подходящи условия, за да реагират заедно по най-добрия начин. След това трябва да извадите новообразуваните химически продукти от съда, за да направите окончателното лекарство „, казва Нилс. „За да направите това, е важно новите химически продукти да не се разтварят и да ги накарате да се втвърдят или кристализират вместо това. За да постигнем това, разтварящият се разтворител се заменя с кристализиращ разтворител: превключвател на разтворителя. Превключването често се извършва чрез дестилация или кипене. За хиляд-литров резервоар това може да изяде много време. Например, ако синтезът отнема общо 80 часа, само превключвателят на разтворителя може да използва до 20 от тези часа.

„Първо създадохме модел на процеса в gPROMS FormulatedProducts, усъвършенствана платформа за моделиране на процеси. Това е революционен софтуер, който ни позволява да събираме механични знания - как трябва да очаквате такава реакция да протича на (био) научна основа. Така че процесният модел всъщност е виртуална реплика на производствения процес и е един от основните компоненти на Digital Twin. Което означава, че на това ниво нашият подход се различава от по-фокусирания върху данните модел. Това ни дава много предимства - позволява ни да извършваме по-мащабни оптимизации, имаме нужда от значително по-малко данни (с коефициент пет) и не само можем да въведем промените в експлоатация по-бързо, но и те ще бъдат по-лесни за поддръжка „, обяснява Никола Катрис, Бизнес Развитие за дигитализация на решения в Siemens.

Резултатите от пилотния проект бяха впечатляващи. Digital Process Twin позволи да се намали консумацията на разтворители с 30%. Времето за превключване беше съкратено с 35%, както и общите разходи. „Резултатите надминаха очакванията ни“, обяснява Нилс.

„Ефективността е не само икономически полезна, но и по-стабилна. Днес разширихме пилотния проект до още четири превключвателя за разтворители, където се надяваме да постигнем подобни резултати, тъй като тези икономики не се ограничават само до този конкретен случай на употреба.

Прилагане на модели в GMP среда

Използването на тези модели в среда на добра производствена практика (GMP) представя значителни предизвикателства. Всичко трябва да отговаря на стандартите за GMP, определени от Американската администрация по храните и лекарствата (FDA) и Европейската агенция по лекарствата (EMA). Това означава да се занимавате с одитни следи, версиониране, цялост на данните, сигурност и много други. Никола: „Когато прилагаме модели в търговски производствен мащаб, ние покриваме всички допълнителни изисквания чрез нашата софтуерна платформа SIPAT. Можем да направим това благодарение на познанията си за технологичната аналитична технология (PAT). SIPAT допълнително има способността да действа като централна PAT система за управление на качеството на данните, както в лабораторията, в пилотен завод, така и в търговски мащаб. Тази система прави тези модели практични, ефективни и бързи, със зашеметяващи резултати.

Виртуален през целия път от лаборатория до аптека

Digital Process Twins са много обещаващи за фармацевтичния сектор, заключава Нилс. „Това е само началото. Очевидно има много начини за произвеждат много по-ефективно и с по-малко въздействие върху околната среда. С тази технология ще можем да развиваме нови процеси много по-бързо в бъдеще, а със Siemens имаме идеален партньор за това - благодарение на комбинацията от софтуерни познания, познанията им в нашата област и техния опит с процесите във фармацевтичните и други сектори.

В крайна сметка ще можем да използваме виртуални модели чак от етапа на разработка до търговското производство. Времето, което ни спасява, ще спаси и много животи.“