Digital Process Twin ลดเวลาและต้นทุนการผลิต J&J

สัชกรรม ยาเกิดขึ้นที่ J&J Innovative Medicine ได้อย่างไร?ห้องปฏิบัติการพัฒนาแผนเคมีทีละขั้นตอน (กระบวนการ) เพื่อเตรียมสารออกฤทธิ์ใหม่เมื่อขั้นตอนห้องปฏิบัติการเสร็จสิ้นการผลิตจะเพิ่มขึ้นในหลายขั้นตอน ตั้งแต่ หนึ่งลิตรถึงหลายหมื่นลิตรในกรณีของการ ผลิตเชิงพาณิชย์การพัฒนาเกิดขึ้นที่โรงงานเบลเยียมสองแห่ง ได้แก่ โรงงานพัฒนาเคมีขนาดเล็ก (CDMP ในBeerse) และโรงงานนำร่องการพัฒนาเคมี (CDPP, ใน Geel)

“การทำผลิตภัณฑ์เคมีนั้นเหมือนกับการปรุงอาหารเล็กน้อย” นีลส์อธิบาย“คุณผสมส่วนผสมในภาชนะปฏิกิริยา และออกมาเป็นสิ่งใหม่ในกระบวนการ 'การปรุงอาหาร' คุณต้องมุ่งเน้นไปที่พารามิเตอร์ที่สำคัญ เช่น อุณหภูมิ ความดัน และความเร็วในการผสม เพื่อให้แน่ใจว่าคุณได้รับผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมอย่างปลอดภัยและมีคุณภาพที่เชื่อถือได้เสมอเราดูพารามิเตอร์เหล่า นั้นอย่างต่อเนื่อง”

“หากเราเพิ่มประสิทธิภาพสวิตช์ตัวทำ ละลายเราจะประหยัดเวลาและเพิ่มประสิทธิภาพอย่างทั่ว ไปธุรกิจใด ๆ ต้องการผลิตอย่างมีประสิทธิภาพเท่าที่จะทำได้ แต่สิ่งต่าง ๆ เร่งด่วนยิ่งขึ้นเมื่อมีชีวิตมนุษย์เกี่ยวข้องสวิตช์ที่ปรับให้เหมาะสมยังช่วยให้เราใช้ผลิตภัณฑ์เคมีน้อยลงซึ่งมีความสำคัญเพราะที่ J&J เราพยายามลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของกระบวนการผลิตของเรานั่นคือเหตุผลที่เราจัดตั้งโครงการนำร่องกับ Digital Process Twin จาก Siemens — เพิ่มประสิทธิภาพสวิตช์ตัวทำละลายหนึ่งตัวในตอนแรก โดยมีเป้าหมายสูงสุดในการเพิ่มประสิทธิภาพสวิตช์ทั้งหมด”

“หลังจากที่เราสร้างแบบจำลองแล้วเราปรับเทียบด้วยข้อมูลที่ได้มาจากกระบวนการ ซึ่งหมายถึงชีวิตจริงด้วยข้อมูลนั้นเราสร้างแอปพลิเคชันดิจิทัลด้วย แพลตฟอร์มแอปพลิเคชันดิจิทัล GPRoms หรือ GDA Pขั้นตอนนั้นเกิดขึ้นในวงเปิดจากนั้นเราดูว่าโมเดลตอบสนองต่ออินพุตจากระบบควบคุมกระบวนการอย่างไร และเราก็ปิดด้วยวงปิดGdAP ทำการคาด การณ์อย่างต่อ เนื่องในระหว่างทางซึ่งจะเปรียบเทียบกับข้อมูลจริงนั่นช่วยให้เราปรับปรุงกระบวนการอย่างต่อเนื่อง”

“ฉันมักเปรียบเทียบกับ GPS” นีลส์กล่าวเสริม“เรากำลังเดินทางจากองค์ประกอบของตัวทำละลายที่แน่นอน - ตำแหน่ง A ไปยังองค์ประกอบอื่น - ตำแหน่ง B โมเดลจะแนะนำเรา จาก A ถึง B แบบเรียล ไท ม์โดยเส้นทางที่สั้นที่สุด หรือเส้นทางที่เร็วที่สุดหรือทางนิเวศวิทยาที่สุดมันส่งออกเส้นทางในอุดมคติและปรับให้เหมาะสมอย่างต่อเนื่องตามเงื่อนไขจริง - มีทางเลี้ยวหรืออุบัติเหตุหรือไม่”

“ยิ่งไปกว่านั้นยังมีข้อได้เปรียบที่สำคัญเมื่อคุณตั้งค่ากระบวนการใหม่การเพิ่มประสิทธิภาพสวิตช์ตัวทำละลายที่มีอยู่นั้นทำกำไรได้มากด้วยตัวเองและหากเราสามารถใช้แบบจำลองก่อนที่จะขยายการผลิต ซึ่งหมายถึงในห้องปฏิบัติการ เราจะประหยัดเวลาและทรัพยากรได้มากขึ้นท้ายที่สุดการทดลองในห้องปฏิบัติการมีราคาไม่แพงกว่าการทดลองในระดับอุตสาหกรรมมากดังนั้นตอนนี้เรากำลังมองว่าเราจะใช้ข้อมูลในห้องปฏิบัติการเพื่อสร้างแบบจำลองที่เราจะนำไปใช้ในภายหลังสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ได้อย่างไร”

ความพร้อมใช้งานในวงกว้างของโม

เดล “เมื่อเร็ว ๆ นี้เรายังใช้ Digital Process Twin สำหรับการพัฒนากระบวนการใหม่ที่เกี่ยวข้องกับการทำให้แห้งแบบแช่แข็งนี่เป็นปฏิกิริยาที่ทำให้อุณหภูมิภายในภาชนะปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น แต่อุณหภูมิจะต้องต่ำกว่าค่าที่แน่นอนมิฉะนั้นปฏิกิริยาจะล้มเหลวกระบวนการทำงานในห้องปฏิบัติการ แต่การขยายไปสู่ระดับอุตสาหกรรมทำให้พารามิเตอร์เปลี่ยนไปในกรณีนั้นโดยปกติเราจะตั้งค่าการกำหนดค่าทดสอบและทดลองจนกว่าเราจะได้พารามิเตอร์ที่ถูกต้องแต่คราวนี้เราสามารถเรียกใช้การกำหนดค่าได้เสมือนและแบบจำลองแสดงให้เห็นว่ากระบวนการนี้จะไม่ทำงานเลยในระดับนั้นทำให้เราประหยัดเวลาและทรัพยากรได้มาก