Ενίσχυση του ρυθμού - ανάπτυξη και παραγωγή εμβολίων

Ψηφιακό δίδυμο: ο πραγματικός και ο ψηφιακός κόσμος σε κλειστό βρόχο

Προσφέρουμε ένα καινοτόμο χαρτοφυλάκιο Digital Enterprise λύσεις - καλύπτει το σχεδιασμό προϊόντων, ο οποίος εδώ αναπτύσσει το εμβόλιο και παράγει το δραστικό συστατικό, που αλλιώς αναφέρεται ως πρωτογενής επεξεργασία, και την κατασκευή του ίδιου του φαρμάκου ή δευτερογενής επεξεργασία. Συνεργαστήκαμε με την GSK και την ATOS για να αναπτύξουμε μια καινοτόμο ιδέα που ονομάζεται digital twin, η οποία συνδυάζει τον πραγματικό και τον ψηφιακό κόσμο σε έναν κλειστό βρόχο.

Εστίαση στις τεχνολογίες επικουρικών στη GSK Ως η

πρώτη εφαρμογή για τη δοκιμή του ψηφιακού δίδυμου, η GSK, η Siemens και η ATOS έχουν αναπτύξει ένα ψηφιακό δίδυμο απόδειξης της ιδέας ειδικά για την ανάπτυξη και την κατασκευή τεχνολογιών επικουρικών ουσιών. Τα ανοσοενισχυτικά είναι πρόσθετα εμβολίων που ενισχύουν την ανοσοαπόκριση. Αυτό μπορεί να διαδραματίσει ουσιαστικό ρόλο για να βοηθήσει στην προστασία των ατόμων με ασθενέστερο ανοσοποιητικό σύστημα, όπως οι ηλικιωμένοι ενήλικες και τα άτομα με ανοσοκαταστολή. Τα ανοσοενισχυτικά βοηθούν επίσης στη μείωση του όγκου του αντιγόνου που απαιτείται για κάθε δόση εμβολίου, επιτρέποντας την παροχή περισσότερων δόσεων εμβολίου όταν η ζήτηση είναι υψηλή.

Ισχυρό λογισμικό για μια δύσκολη εργασία Για

την προσομοίωση, το «μαύρο κουτί» των σωματιδίων των ανοσοενισχυτικών έπρεπε πρώτα να αποκωδικοποιηθεί. Χρησιμοποιώντας μηχανικά μοντέλα και τεχνητή νοημοσύνη (AI), οι εταίροι ανέπτυξαν ένα υβριδικό μοντέλο για την προσομοίωση και την παρακολούθηση της διαδικασίας. Ως εκ τούτου, το ψηφιακό δίδυμο συνδέει τις παραμέτρους της διαδικασίας με την ποιότητα του ανοσοενισχυτικού. Οι αισθητήρες και η τεχνολογία ανάλυσης διεργασιών (PAT) παρέχουν πληροφορίες που τροφοδοτούν το δίδυμο για να προβλέψει την ποιότητα του προϊόντος. Αναμένεται οποιαδήποτε απόκλιση από τη βέλτιστη ποιότητα και το δίδυμο ενεργεί στις παραμέτρους της διαδικασίας για να διορθώσει και να καλύψει τις απαιτήσεις στόχου. Διάφορες λύσεις λογισμικού παίζουν ρόλο εδώ: Το

• PAT παρέχεται από το Simatic SIPAT, το οποίο εξασφαλίζει απεριόριστη διαφάνεια δεδομένων ξεκινώντας από την ανάπτυξη προϊόντων και τροφοδοτεί τα συσχετισμένα δεδομένα πίσω στη διαδικασία.
• Η πλήρως ολοκληρωμένη πύλη αυτοματισμού (TIA Portal) ενσωματώνει υλικό, λογισμικό και υπηρεσίες, διευκολύνοντας την πλήρη πρόσβαση σε ολόκληρο το ψηφιοποιημένο σύστημα αυτοματισμού και διαμορφώνοντας τη βάση για τη διαδικασία μηχανικής που χρησιμοποιείται στην εφαρμογή.
• Το λογισμικό προσομοίωσης χρησιμοποιήθηκε στη μοντελοποίηση και την απεικόνιση διαδικασιών. Η διαδικασία υποστηρίζεται επίσης από τη Μηχανική Μάθηση.

Προσομοίωση: υπολογιστική δυναμική ροής (CFD) Ο

παράγοντας χρόνου, ωστόσο, αποτέλεσε μια ιδιαίτερη πρόκληση για την προσομοίωση επικουρικών ουσιών. Επειδή η προσομοίωση σωματιδίων των ανοσοενισχυτικών είναι πολύ εντατική σε υπολογισμούς, η διαδικασία υπολογισμού μπορεί να διαρκέσει αρκετές ώρες. Αυτό είναι ένα πρόβλημα για την αλληλεπίδραση σε πραγματικό χρόνο μεταξύ του ψηφιακού δίδυμου και του πραγματικού κόσμου.

Συνεπώς, οι εταίροι του έργου εξήγαγαν τη διαδικασία που απεικονίζεται εδώ και την προσομοίωσαν χρησιμοποιώντας υπολογιστική δυναμική ροής (CFD). Αυτό τους επέτρεψε να δημιουργήσουν και να αποθηκεύσουν αρχεία προσομοίωσης για κάθε είδους περιπτώσεις εκ των προτέρων. Σε συνδυασμό με δεδομένα από τον στατιστικό σχεδιασμό δοκιμών (DoE) και τη μηχανική μάθηση, αυτό τους δίνει τη δυνατότητα να προβλέπουν τα σωματίδια των ανοσοενισχυτών που θα δημιουργηθούν με κάθε αλλαγή στις κρίσιμες παραμέτρους. Ως αποτέλεσμα, το μοντέλο είναι ικανό σε πραγματικό χρόνο.

Ψηφιοποίηση: ταχύτερος ρυθμός ανάπτυξης και κατασκευής νέων εμβολίων Με τα ψηφιακά δίδυμα, είναι πλέον δυνατή η συλλογή δεδομένων για

να κατανοήσουμε ακριβώς τι συμβαίνει σε πραγματικό χρόνο κατά την παραγωγή εμβολίων, επιτρέποντας τη βελτιστοποίηση των λειτουργιών. Επιτρέπει όχι μόνο την παρακολούθηση σύνθετων διαδικασιών, αλλά και προβλέπει πώς οι αλλαγές θα τις επηρεάσουν.

Εν ολίγοις, η μετάβαση στην ψηφιοποίηση βοηθά στην επιτάχυνση των πραγμάτων στο GSK. Στο επόμενο βήμα, η GSK θέλει να συνεργαστεί μαζί μας για να υποστηρίξει το όραμά της για τη δημιουργία και την εισαγωγή νέων ψηφιακών δίδυμων για ολόκληρη τη διαδικασία ανάπτυξης εμβολίων για νέα εμβόλια. Έτσι, τα ψηφιακά δίδυμα προϊόντος, παραγωγής και απόδοσης θα συνδεθούν μεταξύ τους.

Μάιος 2021