Hızı hızlandırmak - aşı geliştirme ve üretimi

Dijital ikiz: kapalı döngüde gerçek ve dijital dünyalar Yen

ilikçi bir portföy sunuyoruz Digital Enterprise çözümler - burada aşıyı geliştiren ve aktif bileşeni yapan, aksi takdirde birincil işleme olarak adlandırılan ürün tasarımını kapsar ve ilacın kendisini veya ikincil işleme üretmektedir. Gerçek ve dijital dünyayı kapalı bir döngüde birleştiren dijital ikiz adlı yenilikçi bir konsept geliştirmek için GSK ve ATOS ile işbirliği yaptık.

GSK'da adjuvan teknolojilere odaklan

Dijital ikizi test eden ilk uygulama olarak, GSK, Siemens ve ATOS, özellikle adjuvan teknolojilerinin geliştirilmesi ve üretimi için bir konsept kanıtı dijital ikiz geliştirdi. Adjuvanlar, bağışıklık tepkisini artıran aşı katkı maddeleridir. Bu, yaşlı yetişkinler ve bağışıklık depresif insanlar gibi zayıf bağışıklık sistemine sahip kişilerin korunmasına yardımcı olmak için önemli bir rol oynayabilir. Adjuvanlar ayrıca, her aşı dozu için gerekli antijen hacmini azaltmaya yardımcı olur ve talep yüksek olduğunda daha fazla aşı dozu sağlanmasına izin verir.

Zorlu bir görev için güçlü yazılım

Simülasyon için, adjuvanların parçacıklarının “kara kutusunun” önce çözülmesi gerekiyordu. Mekanik modeller ve yapay zeka (AI) kullanarak ortaklar süreci simüle etmek ve izlemek için hibrit bir model geliştirdiler. Bu nedenle, dijital ikiz proses parametrelerini adjuvanın kalitesine bağlar. Sensörler ve proses analitik teknolojisi (PAT), ürünün kalitesini tahmin etmek için ikizi besleyen bilgiler sağlar. Optimum kaliteden herhangi bir sapma beklenir ve ikiz, hedef gereksinimleri düzeltmek ve karşılamak için proses parametreleri üzerinde hareket eder. Burada çeşitli yazılım çözümleri devreye giriyor:

• PAT, ürün geliştirmeden başlayarak sınırsız veri şeffaflığı sağlayan ve ilişkili verileri sürece geri besleyen Simatic SIPAT tarafından sağlanır.
• Tamamen Entegre Otomasyon Portalı (TIA Portal) donanım, yazılım ve hizmetleri entegre ederek tüm dijitalleştirilmiş otomasyon sistemine tam erişimi kolaylaştırır ve uygulamada kullanılan mühendislik sürecinin temelini oluşturur.
• Proses modelleme ve görselleştirmede simülasyon yazılımı kullanılmıştır. Süreç ayrıca Makine Öğrenimi tarafından desteklenmektedir.

Simülasyon: hesaplamalı akış dinamiği (CFD)

Bununla birlikte, zaman faktörü, adjuvan simülasyon için özel bir zorluk oluşturdu. Adjuvanların parçacık simülasyonu oldukça hesaplama yoğun olduğundan, hesaplama işlemi birkaç saat sürebilir. Bu, dijital ikiz ve gerçek dünya arasındaki gerçek zamanlı etkileşim için bir sorundur.

Bu nedenle proje ortakları burada gösterilen süreci çıkardılar ve hesaplamalı akış dinamikleri (CFD) kullanarak simüle ettiler. Bu, her türlü vaka için önceden simülasyon dosyaları oluşturmalarını ve kaydetmelerini sağladı. İstatistiksel deneme planlaması (DoE) ve makine öğrenmesinden elde edilen verilerle birlikte, bu onlara kritik parametrelerdeki her değişiklikle oluşturulacak adjuvanların parçacıklarını tahmin etme yeteneği verir. Sonuç olarak, model gerçek zamanlı yeteneklidir.

Dijitalleşme: yeni aşı geliştirme ve üretimi için daha hızlı bir hız

Dijital ikizlerle, aşı üretimi sırasında tam olarak neler olduğunu tam olarak anlamak için veri toplamak artık mümkün ve operasyonların optimizasyonunu mümkün kılıyor. Sadece karmaşık süreçlerin izlenmesine izin vermekle kalmaz, aynı zamanda değişikliklerin onları nasıl etkileyeceğini de tahmin eder.

Kısacası dijitalleşmeye yönelmek GSK'da işleri hızlandırmaya yardımcı oluyor. Bir sonraki adımda GSK, yeni aşılar için tüm aşı geliştirme süreci için yeni dijital ikizler kurma ve tanıtma vizyonunu desteklemek için bizimle çalışmak istiyor. Böylece ürün, üretim ve performansın dijital ikizleri birbirine bağlanacaktır.

Mayıs 2021