Tăng tốc độ - phát triển và sản xuất vắc xin

Sinh đôi kỹ thuật số: thế giới thực và kỹ thuật số trong một vòng khép kín

Chúng tôi cung cấp một danh mục đầu tư sáng tạo Digital Enterprise giải pháp - nó bao gồm thiết kế sản phẩm, ở đây là phát triển vắc-xin và sản xuất thành phần hoạt chất, còn được gọi là chế biến sơ cấp và tự sản xuất dược phẩm hoặc chế biến thứ cấp. Chúng tôi đã hợp tác với GSK và ATOS để phát triển một khái niệm sáng tạo mang tên kỹ thuật số song sinh, kết hợp thế giới thực và kỹ thuật số trong một vòng khép kín.

Tập trung vào các công nghệ bổ trợ tại GSK Là

ứng dụng đầu tiên để thử nghiệm cặp song sinh kỹ thuật số, GSK, Siemens và ATOS đã phát triển một bộ đôi kỹ thuật số chứng minh khái niệm đặc biệt cho việc phát triển và sản xuất các công nghệ bổ trợ. Chất bổ trợ là chất phụ gia vắc-xin giúp tăng cường phản ứng miễn dịch. Điều này có thể đóng một vai trò thiết yếu để giúp bảo vệ những người có hệ thống miễn dịch yếu hơn, chẳng hạn như người lớn tuổi và những người bị suy giảm miễn dịch. Các chất bổ trợ cũng giúp giảm khối lượng kháng nguyên cần thiết cho mỗi liều vắc-xin, cho phép cung cấp nhiều liều vắc-xin hơn khi nhu cầu cao.

Phần mềm mạnh mẽ cho một nhiệm vụ đầy thách thức

Đối với mô phỏng, “hộp đen” của các hạt bổ trợ trước tiên phải được giải mã. Sử dụng các mô hình cơ học và trí tuệ nhân tạo (AI), các đối tác đã phát triển một mô hình lai để mô phỏng và giám sát quá trình. Như vậy, bộ đôi kỹ thuật số liên kết các thông số quá trình với chất lượng của chất bổ trợ. Các cảm biến và công nghệ phân tích quy trình (PAT) cung cấp thông tin cung cấp cho cặp song sinh để dự đoán chất lượng của sản phẩm. Bất kỳ sai lệch nào so với chất lượng tối ưu đều được dự đoán và cặp song sinh hoạt động trên các thông số quy trình để khắc phục và đáp ứng các yêu cầu mục tiêu. Các giải pháp phần mềm khác nhau phát huy tác dụng ở đây:

• PAT được cung cấp bởi Simatic SIPAT, đảm bảo tính minh bạch dữ liệu không hạn chế bắt đầu từ việc phát triển sản phẩm và đưa dữ liệu tương quan trở lại quy trình.
• Cổng thông tin tự động hóa hoàn toàn tích hợp (TIA Portal) tích hợp phần cứng, phần mềm và dịch vụ, tạo điều kiện truy cập hoàn toàn vào toàn bộ hệ thống tự động hóa số hóa và tạo cơ sở cho quy trình kỹ thuật được sử dụng trong thực hiện.
• Phần mềm mô phỏng đã được sử dụng trong mô hình hóa quy trình và trực quan hóa. Quá trình này cũng được hỗ trợ bởi Machine Learning.

Mô phỏng: Động lực học dòng chảy tính toán (CFD)

Tuy nhiên, yếu tố thời gian đặt ra một thách thức đặc biệt đối với mô phỏng chất bổ trợ. Bởi vì mô phỏng hạt của chất bổ trợ rất tốn nhiều tính toán, quá trình tính toán có thể mất vài giờ. Đó là một vấn đề đối với sự tương tác thời gian thực giữa cặp song sinh kỹ thuật số và thế giới thực.

Do đó, các đối tác dự án đã trích xuất quy trình được minh họa ở đây và mô phỏng nó bằng cách sử dụng động lực học dòng chảy tính toán (CFD). Điều này cho phép họ tạo và lưu các tệp mô phỏng cho tất cả các loại trường hợp trước. Kết hợp với dữ liệu từ lập kế hoạch thử nghiệm thống kê (DoE) và học máy, điều này mang lại cho họ khả năng dự đoán các hạt của chất bổ trợ sẽ được tạo ra với mỗi thay đổi trong các thông số quan trọng. Kết quả là, mô hình có khả năng thời gian thực.

Số hóa: tốc độ phát triển và sản xuất vắc xin mới nhanh hơn

Với cặp song sinh kỹ thuật số, giờ đây có thể thu thập dữ liệu để hiểu chính xác những gì đang xảy ra trong thời gian thực trong quá trình sản xuất vắc-xin, cho phép tối ưu hóa hoạt động. Nó không chỉ cho phép giám sát các quy trình phức tạp, mà còn dự đoán những thay đổi sẽ ảnh hưởng đến chúng như thế nào.

Nói tóm lại, chuyển sang số hóa giúp tăng tốc mọi thứ tại GSK. Trong bước tiếp theo, GSK muốn hợp tác với chúng tôi để hỗ trợ tầm nhìn của mình trong việc thiết lập và giới thiệu cặp song sinh kỹ thuật số mới cho toàn bộ quá trình phát triển vắc xin cho vắc-xin mới. Do đó, cặp song sinh kỹ thuật số của sản phẩm, sản xuất và hiệu suất sẽ được liên kết với nhau.

Tháng Năm 2021