Увеличаване на темпото - разработване и производство на ваксини

Дигитален близнак: реалният и дигиталният свят в затворен цикъл

Предлагаме иновативно портфолио от Digital Enterprise решения — обхваща дизайна на продукта, който тук е разработването на ваксината и производството на активната съставка, наричана иначе първична обработка, и производството на самия фармацевтичен продукт или вторична обработка. Сътруднихме си с GSK и ATOS, за да разработим иновативна концепция, наречена digital twin, която съчетава реалния и цифровия свят в затворен цикъл.

Фокусирайте се върху адювантните технологии в GSK

Като първото приложение за тестване на цифровия близнак, GSK, Siemens и ATOS разработиха дигитален близнак за доказване на концепцията специално за разработването и производството на адювантни технологии. Адювантите са добавки за ваксини, които засилват имунния отговор. Това може да играе съществена роля за защита на хората с по-слаба имунна система, като възрастни хора и хора с имунна депресия. Адювантите също помагат за намаляване на обема на антигена, необходим за всяка доза ваксина, позволявайки предлагането на повече дози ваксина, когато търсенето е голямо.

Силен софтуер за предизвикателна задача За

симулацията първо трябваше да се декодира „черната кутия“ от частиците на адювантите. Използвайки механични модели и изкуствен интелект (AI), партньорите разработиха хибриден модел за симулиране и наблюдение на процеса. Като такъв цифровият близнак свързва параметрите на процеса с качеството на адюванта. Сензорите и технологията за анализ на процесите (PAT) предоставят информация, която захранва близнака, за да предскаже качеството на продукта. Очаква се всяко отклонение от оптималното качество и близнакът действа върху параметрите на процеса, за да коригира и отговори на целевите изисквания. Тук се появяват различни софтуерни решения:

• PAT се предоставя от Simatic SIPAT, което осигурява неограничена прозрачност на данните, започвайки с разработването на продукта и връща корелираните данни обратно в процеса.
• Изцяло интегриран портал за автоматизация (TIA Portal) интегрира хардуер, софтуер и услуги, улеснявайки пълния достъп до цялата дигитализирана система за автоматизация и формирайки основата за инженерния процес, използван при внедряването.
• Софтуерът за симулация е използван при моделиране и визуализация на процеси. Процесът се поддържа и от машинното обучение.

Симулация: изчислителна динамика на потока (CFD)

Факторът на времето обаче представлява особено предизвикателство за адювантната симулация. Тъй като симулацията на частиците на адювантите е много интензивна от изчисления, процесът на изчисление може да отнеме няколко часа. Това е проблем за взаимодействието в реално време между цифровия близнак и реалния свят.

Следователно партньорите по проекта извличат илюстрирания тук процес и го симулираха, използвайки изчислителна динамика на потока (CFD). Това им позволи предварително да генерират и запазват симулационни файлове за всички видове случаи. В комбинация с данни от планиране на статистическите изпитвания (DoE) и машинното обучение, това им дава възможност да прогнозират частиците на адювантите, които ще бъдат създадени с всяка промяна в критичните параметри. В резултат на това моделът е способен в реално време.

ализация: по-бърз темп за разработване и производство на нови вакс

С дигиталните близнаци вече е възможно да се събират данни, за да се разбере какво точно се случва в реално време по време на производството на ваксини, което позволява оптимизиране на операциите. Той позволява не само мониторинг на сложни процеси, но и прогнозира как промените биха повлияли на тях.

Накратко, обръщането към дигитализацията помага да се ускорят нещата в GSK. В следващата стъпка GSK иска да работи с нас, за да подкрепи визията си за създаване и въвеждане на нови дигитални близнаци за целия процес на разработване на ваксини за нови ваксини. По този начин цифровите близнаци на продукта, производството и производителността ще бъдат свързани помежду си.

Май 2021