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 digitalisiert die Produktion von Tabletten und Kapseln am Standort Freiburg.

„Wir machen gute Fortschritte in Richtung 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 Daten an Milliarden von Punkten pro Millisekunde aufgezeichnet und analysiert. Die Daten werden vom Steuerungssystem verwendet, was es ermöglicht, direkt auf die Messergebnisse zu reagieren. „Die Qualität wird kontinuierlich gemessen und das Kontrollsystem reagiert direkt“, kommentiert Becker. Keine Tests mehr im Labor und es ist nicht einmal eine Probenahme erforderlich. Alles läuft automatisch.

White pills or capsules on a production line.

Dem „Traum eines jeden Apothekers“ sehr nahe

Becker beschreibt den Traum eines jeden Apothekers so: „Sie geben alle Zutaten zu Beginn des Prozesses hinzu 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 Herstellungstechnologien. CMT wird jetzt auf der ganzen Welt eingeführt, auch in Freiburg.

Das 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 einfach eine kleine Anpassung vornehmen, damit die Anlage schneller oder langsamer läuft“, sagt Becker. „Mit anderen Worten, Sie können sich innerhalb weniger Minuten an eine neue Marktsituation anpassen.“

MES als zentrales Element

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

Die Automatisierungslösung basiert auf Simatic IT. Zur Steuerung der neuen Anlageneinheiten verwendete das Projektteam leistungsstarke, hochverfügbare Simatic-S7-Steuerungen und ein Simatic WinCC SCADA System zur Visualisierung der Prozesse. Zusätzlich zu der Regalbedieneinheit im Hochregallager, die ein Simatic S7-1500 als Leiter der PLC nutzt, wurde auch ein Vertikalförderer in die neue MES-Lösung integriert, um die Ausrüstung 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 auch mit automatisierten Systemen für kontinuierliches Wiegen und Produzieren sowie mit einem elektronischen Prozessdokumentationssystem ausgestattet.

Die Umwelt ist auch einer der Gewinner

„Pfizer denkt immer an 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 die Beleuchtung im gesamten Gebäude, und die Wärme und Kühlung, die bei Prozessen entstehen, werden zurückgewonnen.

In Deutschland als Hochlohnland arbeiten

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 hochgebildetes 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 effizienter.“

Viele Effizienzsteigerungen

Dank seiner neuen Automatisierungs- und Digitalisierungslösung kann Pfizer nun alle Prozesse an seinem Standort Freiburg kontinuierlich überwachen und so seine Qualitätsstandards weiter verbessern. Die Prozesse sind flexibler als zuvor 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 mithilfe prozessorientierter Indikatoren online zu überprüfen. Dadurch können Medikamente schneller zugelassen und auf den Markt gebracht werden. Wenn wir noch einen Schritt weiter gehen, bedeutet das auch, dass Technologien und Prozesse an verschiedenen Standorten analysiert und miteinander verglichen werden können — ein wichtiger Aspekt für ein global operierendes 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 Herzerkrankungen bei Patienten verwendet. „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“, bemerkt Becker. 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.