Tempo suurendamine - vaktsiinide väljatöötamine ja tootmine

Digitaalne kaksik: reaalne ja digitaalne maailm suletud ahelas

Pakume uuenduslikku portfelli Digital Enterprise lahendused — see hõlmab toote disaini, mille eesmärk on siin vaktsiini väljatöötamine ja toimeaine valmistamine, mida muidu nimetatakse esmaseks töötlemiseks, ning ravimi enda tootmine ehk sekundaarne töötlemine. Tegime koostööd GSK ja ATOS-iga, et töötada välja uuenduslik kontseptsioon nimega digital twin, mis ühendab reaalse ja digitaalse maailma suletud ahelas.

Keskenduge GSK-s adjuvanttehnoloogi

atele. Esimese rakendusena digitaalse kaksikute testimiseks on GSK, Siemens ja ATOS välja töötanud kontseptsioonitõendi digitaalse kaksiku spetsiaalselt adjuvanttehnoloogiate väljatöötamiseks ja tootmiseks. Adjuvandid on vaktsiini lisandid, mis tugevdavad immuunvastust. See võib mängida olulist rolli nõrgema immuunsüsteemiga inimeste kaitsmisel, näiteks vanemaid täiskasvanuid ja immuundepressiooniga inimesi. Adjuvandid aitavad vähendada ka iga vaktsiiniannuse jaoks vajaliku antigeeni mahtu, võimaldades pakkuda rohkem vaktsiiniannuseid, kui nõudlus on suur.

Tugev tarkvara keeruliseks ülesan

deks Simulatsiooni jaoks tuli kõigepealt dekodeerida adjuvantide osakeste „must kast”. Kasutades mehaanilisi mudeleid ja tehisintellekti (AI), töötasid partnerid välja hübriidmudeli protsessi simuleerimiseks ja jälgimiseks. Sellisena seob digitaalne kaksik protsessi parameetrid adjuvandi kvaliteediga. Andurid ja protsessianalüütiline tehnoloogia (PAT) annavad teavet, mis toidab kaksikut toote kvaliteedi ennustamiseks. Eeldatakse igasugust kõrvalekaldumist optimaalsest kvaliteedist ja kaksik mõjutab protsessi parameetreid, et parandada ja täita sihtnõudeid. Siin tulevad mängu mitmesugused tarkvaralahendused:

• PAT-i pakub Simatic SIPAT, mis tagab andmete piiramatu läbipaistvuse alates tootearendusest ja toob korreleeritud andmed tagasi protsessi.
• Täielikult integreeritud automatiseerimisportaal (TIA Portal) integreerib riistvara, tarkvara ja teenused, hõlbustades täielikku juurdepääsu kogu digitaliseeritud automatiseerimissüsteemile ja moodustades aluse rakendamisel kasutatavale inseneriprotsessile.
Prots
• essi modelleerimisel ja visualiseerimisel kasutati simulatsioonitarkvara. Protsessi toetab ka masinõpe.

Simulatsioon: arvutusliku voo dünaamika (CFD)

Ajategur esitas aga adjuvandi simulatsioonile erilise väljakutse. Kuna abiainete osakeste simulatsioon on väga arvutusmahukas, võib arvutusprotsess kesta mitu tundi. See on probleem digitaalse kaksiku ja reaalse maailma vahelise reaalajas suhtlemise jaoks.

Seetõttu ekstraheerisid projekti partnerid siin illustreeritud protsessi ja simuleerisid seda arvutusliku voo dünaamika (CFD) abil. See võimaldas neil eelnevalt luua ja salvestada simulatsioonifaile igasuguste juhtumite jaoks. Koos statistiliste uuringute planeerimise (DoE) ja masinõppe andmetega annab see neile võimaluse ennustada adjuvantide osakesi, mis tekivad iga kriitiliste parameetrite muutusega. Selle tulemusena on mudel reaalajas võimeline.

Digitaliseerimine: kiirem tempo uute vaktsiinide väljatöötamiseks ja toot

Digitaalsete kaksikute abil on nüüd võimalik koguda andmeid, et mõista täpselt, mis vaktsiini tootmise ajal reaalajas toimub, võimaldades operatsioone optimeerida. See võimaldab mitte ainult jälgida keerukaid protsesse, vaid ennustab ka seda, kuidas muutused neid mõjutavad.

Lühidalt, digitaliseerimise poole pöördumine aitab GSK-s asju kiirendada. Järgmises etapis soovib GSK meiega koostööd teha, et toetada oma visiooni luua ja tutvustada uusi digitaalseid kaksikuid kogu uute vaktsiinide väljatöötamise protsessi jaoks. Seega on toote, tootmise ja jõudluse digitaalsed kaksikud omavahel seotud.

Mai 2021