Rote und weiße Kapseln in einer Maschine.

Schnellere Pharmazeutika

Pfizer: Digitalisierung der Produktion für kontinuierliche Qualität

Medikamente von Pfizer, die dringend benötigt werden, um Menschen dabei zu helfen, gesund zu werden und eine gute Lebensqualität zu genießen, müssen Patienten weltweit kontinuierlich in gleichbleibender Qualität zur Verfügung stehen. Um sicherzustellen, dass dies der Fall ist, automatisiert Pfizer weiter und digitalisieren die Produktion von Tabletten und Kapseln am Standort Freiburg.

„Wir machen gute Fortschritte auf dem Weg zu Industrie 4.0“, sagt Michael Becker, der Global Engineering bei Pfizer in Deutschland leitet. Ohne Digitalisierung wäre das aktuelle Projekt nicht möglich gewesen.

In der Produktionsstätte in Freiburg werden in jeder Millisekunde Daten an Milliarden von Punkten aufgezeichnet und analysiert. Die Daten werden vom Steuerungssystem verwendet, wodurch es möglich ist, direkt auf die Messergebnisse zu reagieren. „Die Qualität wird kontinuierlich gemessen und das Steuerungssystem reagiert direkt“, so Becker. Keine Tests mehr im Labor und nicht einmal eine Probenahme erforderlich. Alles läuft automatisch.

White pills or capsules on a production line.

Dem „Traum eines jeden Apothekers“ ganz nah

Becker beschreibt den Traum eines jeden Apothekers so: „Zu Beginn des Prozesses gibt man alle Inhaltsstoffe hinein, und am Ende kommt eine fertige Kapsel heraus.“ Mit Continuous Manufacturing Technology (CMT) ist Pfizer der Verwirklichung dieses Traums ein Stück näher gekommen. Die Lebensmittel- und Getränkeindustrie war wegweisend, und die Mitarbeiter von Pfizer in Groton, Connecticut, USA, entwickelten auf dieser Grundlage kontinuierliche Produktionstechnologien. CMT wird jetzt auf der ganzen Welt eingeführt, auch in Freiburg.

Es macht die Produktion viel schneller und flexibler. In den letzten Jahren hat Becker festgestellt, dass die Nachfrage nach Medikamenten immer stärker schwankt. Der Standort von Pfizer in Freiburg benötigte früher bis zu vier Monate, um sich an Volumenänderungen anzupassen. „Aber dank CMT können wir jetzt nur noch eine kleine Anpassung vornehmen, damit die Anlage schneller oder langsamer läuft“, sagt Becker. „Mit anderen Worten, Sie können sich in wenigen Minuten an eine neue Marktsituation anpassen.“

MES als zentrales Element

Das Manufacturing Execution System (MES) nimmt im IT- und Automatisierungsprojekt für die Produktionsstätte von Pfizer in Freiburg eine Schlüsselrolle ein: Es bildet das Bindeglied zwischen dem Prozessleitsystem und dem Electronic Batch Record (EBR) -System, das die Produktion elektronisch dokumentiert, die gesamte Ausrüstung und die Prozessketten verwaltet und alle übergeordneten Systeme zu einer Komplettlösung für die Datenerfassung und -verarbeitung integriert.

Die Automatisierungslösung basiert auf Simatic IT. Zur Steuerung der neuen Anlagenteile verwendete das Projektteam leistungsstarke, hochverfügbare Simatic S7-Steuerungen und eine Simatic WinCC SCADA System zur Visualisierung der Prozesse. Neben der Regalbedieneinheit im Hochregallager, die mit einem Simatic S7-1500 Als Hauptsteuerung wurde in die neue MES-Lösung auch ein Vertikalförderer integriert, um die Anlagen im ersten und zweiten Stock mit Schüttgut- und Granulatbehältern zu versorgen. Die einzelnen Systeme arbeiten nahtlos zusammen und ermöglichen ein reibungsloses Funktionieren der Prozesse.

Robotic arm on an automated production line.

Optimierte Logistik

Als Pfizer beschloss, die Produktion mit einer neuen, kontinuierlichen Anlage zu erweitern, mussten auch die Systeme für den Materialtransport und die Produktionssteuerung auf einer einheitlichen Plattform untergebracht werden. Das bedeutete, dass viele Produktionsstufen und eine Regalbedieneinheit mit 120 Big-Bag-Stellplätzen in die automatisierten Materialtransport- und Prozessautomatisierungssysteme integriert werden mussten. Die neuen Gebäude für die kontinuierliche Fertigung wurden außerdem mit automatisierten Systemen für kontinuierliches Wiegen und Produzieren sowie mit einem elektronischen Prozessdokumentationssystem ausgestattet.

Die Umwelt ist auch einer der Gewinner

„Pfizer berücksichtigt immer die Umwelt“, sagt Becker. „Wir verfolgen eine ganzheitliche Sichtweise und versuchen, umweltfreundliche Systeme so weit wie möglich in unsere Prozesse einzubeziehen.“ Allein bei diesem Projekt wurde der Transport von Rohstoffen per Lkw um fast 50 Prozent reduziert. Solaranlagen trocknen die für die Produktion benötigte Luft, LEDs sorgen für Beleuchtung im gesamten Gebäude, und die bei den Prozessen entstehende Wärme und Kühlung werden zurückgewonnen.

Arbeiten in Deutschland als Hochlohnland

Eine Frage, die Becker regelmäßig gestellt wird, ist, ob es sich lohnt, in einem Hochlohnland wie Deutschland in eine automatisierte und digitalisierte Produktion zu investieren. „Deutschland ist ein gut ausgebildetes Land“, stellt er fest. „Unsere Mitarbeiter sind sehr gut qualifiziert, um automatisierte Systeme zu bedienen und zu verstehen. Und so können wir mit einem hohen Automatisierungsgrad hier genauso effizient produzieren wie in einem Land mit niedrigeren Lohnkosten — vielleicht sogar noch mehr.“

Viele Effizienzsteigerungen

Dank seiner neuen Automatisierungs- und Digitalisierungslösung kann Pfizer nun alle Prozesse am Standort Freiburg kontinuierlich überwachen und so seine Qualitätsstandards weiter verbessern. Die Prozesse sind flexibler als bisher und können besser an aktuelle Anforderungen angepasst werden. Die digitale Prozessverwaltung und Dokumentation liefert auch wertvolle Informationen, um die Produktionseffizienz in Freiburg kontinuierlich zu verbessern. Die Daten der Prozesse können verwendet werden, um die Prozess- und Produktqualität sowie die Anlagenleistung anhand prozessorientierter Indikatoren online zu überprüfen. Dadurch können Medikamente schneller zugelassen und auf den Markt gebracht werden. Geht man noch einen Schritt weiter, bedeutet das auch, dass Technologien und Prozesse an verschiedenen Standorten analysiert und miteinander verglichen werden können — ein wichtiger Aspekt für ein global agierendes Unternehmen. Darüber hinaus können neue Produkte und Verfahren gemeinsam entwickelt und zur Marktreife gebracht werden.

Reibungslose Produktion für Patienten

Die Tabletten und Kapseln aus Freiburg werden zur Behandlung von Krebs, Schmerzen und Herzleiden bei Patienten eingesetzt. „Wir haben immer im Hinterkopf, dass die Produktion dazu da ist, den Patienten zu dienen, und das nicht nur der Technologie oder einer Organisation zuliebe“, stellt Becker fest. Deshalb hat Qualität für ihn oberste Priorität, gefolgt von Versorgungssicherheit. „Kein Patient sollte auf eines unserer Produkte warten müssen.“ April 2018

Gloved hand sorting red and white capsules on a tray.