Faster, smarter production

Nopeammat lääkkeet

Pfizer transformed tablet and capsule production with continuous manufacturing, automation, and digitalization. The result is faster production, greater flexibility, consistent quality, and improved supply for patients worldwide.

From data to better medicines

Medications from Pfizer, urgently needed to help people get healthy and enjoy a good quality of life, must be continuously available to patients worldwide in consistent quality. To ensure this is the case, Pfizer is further automating and digitalizing the production of tablets and capsules at its Freiburg site.

“We are making good progress toward Industrie 4.0,” says Michael Becker, who heads Global Engineering at Pfizer in Germany. Without digitalization the current project would not have been possible.

At the production facility in Freiburg, data is recorded and analyzed at billions of points every millisecond. The data is used by the control system, which makes it possible to respond directly to the measurement results. “Quality is measured continuously, and the control system responds directly,” comments Becker. No more testing in the lab, and no need even for sampling. Everything runs automatically.

Pfizer transformed tablet and capsule production with continuous manufacturing, automation, and digitalization.

With a new automation and digitalization solution, Pfizer is aiming for continuous, fast, and flexible tablet manufacture.

Close to the “dream of every pharmacist”

Becker describes the dream of every pharmacist like this: “You put in all the ingredients at the start of the process, and out comes a finished capsule at the end.” With Continuous Manufacturing Technology (CMT), Pfizer is a little closer to making that dream a reality. The food and beverage industry led the way, and employees at Pfizer in Groton, Connecticut, USA, developed continuous manufacturing technology on that basis. CMT is now being introduced around the world, including in Freiburg.It makes production much faster and more flexible. In recent years, Becker has noticed that demand for medications is fluctuating more and more. Pfizer’s Freiburg location used to need up to four months to adjust to changes in volume. “But thanks to CMT, we now can just make a small adjustment in order for the plant to run faster or slower,” says Becker. “In other words, you can adapt to a new market situation in a matter of minutes.”

MES as the central element

The Manufacturing Execution System (MES) assumes a key role in the IT and automation project for Pfizer’s manufacturing facility in Freiburg: It forms the link between the process control system and the Electronic Batch Record (EBR) system that documents production electronically, manages all of the equipment and the process chains, and integrates all higher and lower-level systems to form an end-to-end solution for data recording and processing.

The automation solution is based on Simatic IT. To control the new plant units, the project team used powerful, high-availability Simatic S7 controllers and a Simatic WinCC SCADA system to visualize the processes. In addition to the shelf servicing unit in the high-rack store, which uses a Simatic S7-1500 as its head PLC, a vertical conveyor was also incorporated in the new MES solution to supply the equipment on the first and second floors with bulk and granulate containers. The individual systems work together seamlessly and enable the processes to function smoothly.

Robotic arm on an automated production line.

Optimoitu logistiikka

Kun Pfizer päätti laajentaa tuotantoa uudella jatkuvalla laitoksella, se tarvitsi myös materiaalinkuljetus- ja tuotannonohjausjärjestelmät yhtenäisellä alustalla.Tämä tarkoitti, että automatisoituihin materiaalinkuljetus- ja prosessiautomaatiojärjestelmiin oli integroitava monoa tuotantovaiheita ja hyllyhuoltoyksikkö, jossa oli 120 isoa säkkitilaa. Jatkuvan valmistuksen uusiin rakennuksiin asennettiin myös automatisoidut jatkuvan punnituksen ja tuotannon järjestelmät sekä elektroninen prosessidokumentointijärjestelmä.

Ympäristö on myös yksi voittajista

”Pfizer ottaa aina huomioon ympäristön”, Becker sanoo. ”Otamme kokonaisvaltaisen näkemyksen ja pyrimme sisällyttämään ympäristöystävälliset järjestelmät prosesseihimme mahdollisimman paljon.” Pelkästään tässä hankkeessa raaka-aineiden kuljetusta kuorma-autolla leikattiin lähes 50%. Aurinkolämpöjärjestelmät kuivattavat tuotantoon tarvittavan ilman, LEDit tarjoavat valaistuksen koko rakennuksessa ja prosesseista saatu lämpö ja jäähdytys otetaan talteen.

Työskentely Saksassa korkeapalkkaisena maana

Yksi kysymys kysytään Beckeriltä säännöllisesti: onko syytä investoida automatisoituun ja digitalisoituun tuotantoon korkeapalkkaisessa maassa, kuten Saksassa? ”Saksa on korkeasti koulutettu maa”, hän huomauttaa. ” Työntekijämme ovat erittäin päteviä toimimaan ja ymmärtämään automatisoituja järjestelmiä. Ja näin ollen korkealla automaatiotasolla voimme valmistaa yhtä tehokkaasti täällä kuin maassa, jossa palkkakustannukset ovat alhaisemmat — ehkä jopa enemmän.”

The environment is also one of the winners

“Pfizer always considers the environment,” says Becker. “We adopt an end-to-end view and try to include environmentally friendly systems in our processes as much as possible.” In this project alone, the transportation of raw materials by truck was cut by almost 50 percent. Solar thermal systems dry the air needed for production, LEDs provide lighting throughout the building, and the heat and cooling resulting from processes is recovered.

Working in Germany as a high-wage country

One question Becker is regularly asked is whether it’s worthwhile to invest in automated and digitalized production in a high-wage country like Germany. “Germany is a highly educated country,” he observes. “Our employees are very well qualified to operate and also to understand automated systems. And thus, with a high level of automation in place, we can manufacture just as efficiently here as in a country with lower wage costs – perhaps even more so.”

Paljon tehokkuusetuja

Uuden automaatio- ja digitalisaatioratkaisunsa ansiosta Pfizer voi nyt seurata jatkuvasti kaikkia Freiburgin toimipaikkansa prosesseja ja siten parantaa laatustandardiaan entisestään. Prosessit ovat aiempaa joustavampia ja ne voidaan mukauttaa paremmin nykyisiin vaatimuksiin. Digitaalinen prosessihallinta ja dokumentointi tarjoavat myös arvokasta tietoa tuotannon tehokkuuden jatkuvaan parantamiseen Freiburgissa. Prosessien tietoja voidaan käyttää prosessin ja tuotteiden laadun tarkistamiseen verkossa sekä laitoksen suorituskyvyn tarkistamiseen prosessilähtöisten indikaattoreiden avulla. Tämän seurauksena lääkkeet voidaan hyväksyä ja luovuttaa nopeammin. Kun tämä otetaan askeleen pidemmälle, tämä tarkoittaa myös sitä, että eri paikoissa olevia teknologioita ja prosesseja voidaan analysoida ja verrata toisiinsa — tärkeä näkökohta globaalisti toimivalle yritykselle. Lisäksi uusia tuotteita ja prosesseja voidaan kehittää yhdessä ja saattaa markkinoille kypsyyteen.

Sujuva tuotanto potilaille

Freiburgin tabletteja ja kapseleita käytetään syövän, kivun ja sydänvaivojen hoitoon potilailla. ”Meillä on aina mielessämme, että tuotanto on olemassa palvellakseen potilaita, eikä se ole vain teknologiaa tai mitään organisaatiota varten”, Becker toteaa. Siksi laatu on hänen tärkein prioriteettinsa, jota seuraa toimitusvarmuus. ”Yhtäkään potilasta ei pitäisi jättää odottamaan mitään tuotteitamme.” Huhtikuu 2018

Gloved hand sorting red and white capsules on a tray.

Smooth production for patients

The tablets and capsules from Freiburg are used for treating cancer, pain, and heart ailments in patients. “We always have in the back of our minds that production is there to serve the patients, and is not just for the sake of the technology or any organization,” Becker notes. That is why quality is his top priority, followed by security of supply. “No patient should be left waiting for any of our products.” April 2018