Impfstoffe sind zweifellos eine der wichtigsten Revolutionen in der Gesundheit von Mensch und Tier. Der erste Humanimpfstoff der Neuzeit zielte auf Pocken ab und wurde in den 1790er Jahren entwickelt; Tierimpfstoffe folgten in den 1870er Jahren. Es wird jedoch angenommen, dass die Praxis der Impfung viel älter ist: Historiker haben Beweise dafür gefunden, dass die Chinesen bereits 200 v. Chr. Menschen gegen Pocken geimpft haben. Nach heutigen Maßstäben war das Verfahren rudimentär: Pockenschorf wurde zermahlen und in die Nase geblasen oder in die Haut gekratzt.
Die Herstellung von Impfstoffen hat einen langen Weg zurückgelegt. Heutzutage besteht das Verfahren aus mehreren verschiedenen Schritten, von der Generierung eines Antigens über die Isolierung des Antigens aus dem Wachstumsmedium bis hin zur Reinigung, Zugabe eines Adjuvans und Verpackung. Sich allein auf manuelle Abläufe zu verlassen, ist ineffizient, instabil und sogar gefährlich. Daher schreibt Jinyu Bio nun Geschichte mit seinen Bemühungen, der Betreiber von Chinas erster digitaler Fabrik für die Herstellung von Tierimpfstoffen zu werden.
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Verbesserte Zuverlässigkeit, Rückverfolgbarkeit und Sicherheit
Aber was sind die Vorteile der Digitalisierung? Zuallererst erhöhte Zuverlässigkeit aufgrund eines höheren Maßes an Konsistenz im Vergleich zu manuellen Vorgängen. „In einer Produktionsumgebung mit geringem Automatisierungsgrad kann selbst ein geringfügiger Unterschied im Betriebsverhalten letztendlich zu einer instabilen Qualität zwischen den verschiedenen Impfstoffchargen führen“, erklärt Li Rong, Industrial Director bei Jinyu Bio. Digitale Fabriken verbessern die Rückverfolgbarkeit: Wenn ein Produktfehler auftritt, ist der Zeit- und Arbeitsaufwand, um nachzuverfolgen, was schief gelaufen ist, im Vergleich zu herkömmlichen Fabriken erheblich reduziert. Schließlich erhöht die Digitalisierung die Sicherheit, da der Mensch weniger mit den Mikroben und Toxinen interagiert, die zur Herstellung von Impfstoffen verwendet werden.
Um diese Vorteile nutzen zu können, hat Jinyu Bio gemeinsam mit Siemens eine Reise zur Industrie 4.0 begonnen. Zu diesem Zweck hat das erfahrene Siemens-Team eine zehnjährige Digitalisierungslösung für den Tierimpfstoffhersteller ausgearbeitet, die den gesamten Lebenszyklus abdeckt. „Dieses Projekt ist ein Beispiel dafür, wie Siemens sein digitales Portfolio an einzelne Branchen anpassen kann — in diesem Fall an die Pharmaindustrie“, erklärt Xu Yibin, Bereichsleiter bei Siemens China. Die Lösungen sind auf die Produktionsanforderungen abgestimmt. Für Jinyu Bio bedeutet dies Integration auf drei Ebenen:
Durchgängige Integration: Unabhängig von der Branche bereitete die Steigerung der Effizienz im Team in der Vergangenheit den Konstrukteuren große Kopfschmerzen, da der Informationsaustausch und die Koordination in Echtzeit fast unmöglich waren. Außerdem war das Ändern von Blueprints mit einem hohen Fehlerrisiko verbunden. Das ändert sich mit Komos. Die digitale Plattform von Siemens ermöglicht es den Ingenieuren von Jinyu Bio, jederzeit und überall auf Konstruktionsdaten zuzugreifen und diese zu ändern, wodurch die Konstruktionskosten gesenkt und die Effizienz der Teamarbeit erhöht werden. Darüber hinaus konstruiert Comos digitale Zwillinge physischer Geräte, um die Konstruktionsgenauigkeit erheblich zu verbessern. Wenn Comos mit Simatic PCS 7 gekoppelt ist, können Ingenieure Daten von Geräten verfolgen. Und sollte eine Wartung erforderlich sein, kann automatisch ein Arbeitsauftrag ausgelöst werden.
Vertikale Integration: Zuvor waren Informationstechnologie (IT) und Betriebstechnologie (OT) bei Jinyu Bio getrennt. Dadurch entstanden interne Informationssilos, die das Werk daran hinderten, schnell auf die Anforderungen der Schwellenländer zu reagieren. Die Situation hat sich mit der Einführung der vertikalen Integration von Software und Hardware geändert. Die XHQ Operations Intelligence-Software stellt eine hochdisziplinierte „Streitmacht“ interner Informationssysteme zusammen, die das Managementteam bei der Entscheidungsfindung unterstützen. Ein unverzichtbares Tool ist dabei Simatic IT eBR, ein Manufacturing Execution System (MES), das Siemens für die Pharmaindustrie entwickelt hat. Simatic IT eBR steuert unter anderem die automatisierte Produktion und sorgt für eine vollständige Rückverfolgbarkeit.