Pojačavanje tempa - razvoj i proizvodnja vakcina

Digitalni blizanac: stvarni i digitalni svet u zatvorenoj pet

lji Nudimo inovativni portfolio Digital Enterprise rešenja - obuhvata dizajn proizvoda, koji ovde razvija vakcinu i pravi aktivni sastojak, koji se inače naziva primarna obrada, i proizvodnju samog farmaceutskog proizvoda ili sekundarnu preradu. Sarađivali smo sa GSK-om i ATOS-om na razvoju inovativnog koncepta nazvanog digitalni blizanac, koji kombinuje stvarni i digitalni svet u zatvorenoj petlji.

Fokusirajte se na adjuvantne tehnologije u G

Kao prva aplikacija za testiranje digitalnog blizanca, GSK, Siemens i ATOS razvili su digitalni blizanac za dokaz koncepta posebno za razvoj i proizvodnju adjuvantnih tehnologija. Adjuvansi su aditivi za vakcinu koji pojačavaju imuni odgovor. Ovo može igrati suštinsku ulogu u zaštiti ljudi sa slabijim imunološkim sistemom, kao što su starije odrasle osobe i ljudi sa imunološkom depresijom. Adjuvansi takođe pomažu u smanjenju količine antigena potrebnog za svaku dozu vakcine, omogućavajući snabdevanje više doza vakcine kada je potražnja velika.

Snažan softver za izazovan zadatak

Za simulaciju je prvo morala da se dekodira „crna kutija“ čestica adjuvanata. Koristeći mehaničke modele i veštačku inteligenciju (AI), partneri su razvili hibridni model za simulaciju i praćenje procesa. Kao takav, digitalni blizanac povezuje parametre procesa sa kvalitetom adjuvansa. Senzori i procesna analitička tehnologija (PAT) pružaju informacije koje hrane blizanca kako bi predvideli kvalitet proizvoda. Očekuje se svako odstupanje od optimalnog kvaliteta i blizanac deluje na parametre procesa kako bi ispravio i zadovoljio ciljne zahteve. Ovde se pojavljuju različita softverska rešenja:

• PAT obezbeđuje Simatic SIPAT, koji osigurava neograničenu transparentnost podataka počevši od razvoja proizvoda i vraća korelirane podatke nazad u proces.
• Potpuno integrisani portal za automatizaciju (TIA Portal) integriše hardver, softver i usluge, olakšavajući potpuni pristup celokupnom digitalizovanom sistemu automatizacije i formirajući osnovu za inženjerski proces koji se koristi u implementaciji.
• Simulacioni softver korišćen je u modeliranju procesa i vizualizaciji. Proces podržava i mašinsko učenje.

Simulacija: računarska dinamika protoka (CFD)

Vremenski faktor je, međutim, predstavljao poseban izazov za simulaciju adjuvansa. Pošto je simulacija čestica pomoćnika veoma zahtevna za računanje, proces računanja može trajati nekoliko sati. To je problem za interakciju u realnom vremenu između digitalnog blizanca i stvarnog sveta.

Projektni partneri su stoga izvukli ovde ilustrovani proces i simulirali ga koristeći računsku dinamiku protoka (CFD). To im je omogućilo da unapred generišu i sačuvaju simulacione datoteke za sve vrste slučajeva. U kombinaciji sa podacima iz statističkog planiranja ispitivanja (DoE) i mašinskog učenja, ovo im daje mogućnost da predvide čestice pomoćnika koje će se stvarati sa svakom promenom kritičnih parametara. Kao rezultat toga, model je sposoban u realnom vremenu.

Digitalizacija: brži tempo razvoja i proizvodnje novih vakcina

digitalnim blizancima, sada je moguće prikupiti podatke kako bi se tačno razumelo šta se dešava u realnom vremenu tokom proizvodnje vakcine, omogućavajući optimizaciju operacija. Omogućava ne samo praćenje složenih procesa, već i predviđa kako bi promene uticale na njih.

Ukratko, okretanje digitalizaciji pomaže ubrzati stvari u GSK-u. U sledećem koraku, GSK želi da sarađuje sa nama kako bi podržao svoju viziju uspostavljanja i uvođenja novih digitalnih blizanaca za ceo proces razvoja vakcine za nove vakcine. Tako će digitalni blizanci proizvoda, proizvodnje i performansi biti povezani zajedno.

Maj 2021