Faster, smarter production

Snabbare läkemedel

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.

Optimerad logistik

När Pfizer bestämde sig för att utöka produktionen med en ny, kontinuerlig anläggning behövde man också att systemen för materialtransport och produktionskontroll skulle ligga på en enhetlig plattform. Detta innebar att många produktionssteg och en hyllserviceenhet med 120 stora säckplatser måste integreras i de automatiserade materialtransport- och processautomationssystemen. De nya byggnaderna för kontinuerlig tillverkning utrustades också med automatiserade system för kontinuerlig vägning och produktion samt med ett elektroniskt processdokumentationssystem.

Miljön är också en av vinnarna

”Pfizer tar alltid hänsyn till miljön”, säger Becker. ”Vi har en helhetssyn och försöker inkludera miljövänliga system i våra processer så mycket som möjligt.” Bara i detta projekt minskade transporten av råvaror med lastbil med nästan 50 procent. Solvärmesystem torkar luften som behövs för produktionen, lysdioder ger belysning i hela byggnaden och värmen och kylningen som härrör från processer återvinns.

Arbetar i Tyskland som höglöneland

En fråga som Becker ofta ställs är om det är värt att investera i automatiserad och digitaliserad produktion i ett höglöneland som Tyskland. ”Tyskland är ett högutbildat land”, konstaterar han. — Våra medarbetare är mycket väl kvalificerade för att driva och förstå automatiserade system. Och därmed, med en hög automatiseringsnivå på plats, kan vi tillverka lika effektivt här som i ett land med lägre lönekostnader — kanske ännu mer.

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.”

Många effektivitetsvinster

Tack vare den nya automatiserings- och digitaliseringslösningen kan Pfizer nu kontinuerligt övervaka alla processer på sin anläggning i Freiburg och därmed ytterligare förbättra sina kvalitetsstandarder. Processerna är mer flexibla än tidigare och kan anpassas bättre till nuvarande krav. Digital processadministration och dokumentation ger också värdefull information för att kontinuerligt förbättra produktionseffektiviteten i Freiburg. Data från processerna kan användas för att verifiera process- och produktkvalitet online, såväl som anläggningens prestanda, med hjälp av processorienterade indikatorer. Som ett resultat kan läkemedel godkännas och släppas snabbare. Att ta detta ett steg längre innebär det också att tekniker och processer på olika platser kan analyseras och jämföras med varandra — en viktig aspekt för ett globalt verksamt företag. Dessutom kan nya produkter och processer utvecklas gemensamt och bringas till marknadsmognad.

Smidig produktion för patienter

Tabletterna och kapslarna från Freiburg används för behandling av cancer, smärta och hjärtsjukdomar hos patienter. ”Vi har alltid i bakhuvudet att produktionen är där för att betjäna patienterna och inte bara är för teknikens eller någon organisations skull”, konstaterar Becker. Det är därför kvalitet är hans högsta prioritet, följt av försörjningstrygghet. ”Ingen patient får vänta på någon av våra produkter.” April 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