Faster, smarter production

Sản xuất dược phẩm nhanh hơn

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.

Tối ưu hóa hậu cần

Khi Pfizer quyết định mở rộng sản xuất bằng nhà máy liên tục mới, công ty cũng cần thống nhất nền tảng cho hệ thống vận chuyển vật liệu và điều khiển sản xuất. Điều này đòi hỏi tích hợp nhiều công đoạn sản xuất, cũng như một hệ thống phục vụ kệ có 120 vị trí chứa bao lớn vào hệ thống vận chuyển vật liệu tự động và tự động hóa quy trình. Các tòa nhà mới dành cho sản xuất liên tục cũng được trang bị hệ thống cân liên tục tự động, hệ thống sản xuất tự động, cũng như hệ thống ghi chép quy trình điện tử.

Môi trường cũng nhận được lợi ích

Becker cho biết: “Pfizer luôn chú trọng đến môi trường. Chúng tôi tiếp cận theo hướng tổng thể và cố gắng tích hợp tối đa các hệ thống thân thiện với môi trường vào quy trình của mình.” Chỉ riêng dự án này đã giúp giảm gần 50% việc vận chuyển nguyên liệu thô bằng xe tải. Hệ thống nhiệt năng lượng mặt trời được sử dụng để làm khô không khí phục vụ sản xuất, đèn LED chiếu sáng toàn bộ tòa nhà, và nhiệt cũng như năng lượng làm mát từ các quy trình đều được thu hồi.

Hoạt động tại Đức – quốc gia có chi phí lao động cao

Becker thường xuyên nhận được câu hỏi liệu có đáng đầu tư vào sản xuất tự động hóa và số hóa tại một quốc gia có chi phí lao động cao như Đức hay không. Ông nhận định: “Đức là quốc gia có trình độ giáo dục cao. Nhân viên của chúng tôi có năng lực rất tốt trong việc vận hành và hiểu các hệ thống tự động. Vì vậy, với mức độ tự động hóa cao, chúng tôi có thể sản xuất tại đây với hiệu quả tương đương – thậm chí cao hơn – so với các quốc gia có chi phí lao động thấp.”

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.”

Nhiều cải tiến về hiệu quả

Nhờ giải pháp tự động hóa và số hóa mới, Pfizer có thể giám sát liên tục toàn bộ quy trình tại Freiburg và tiếp tục nâng cao tiêu chuẩn chất lượng. Các quy trình trở nên linh hoạt hơn trước và dễ dàng thích ứng với yêu cầu hiện tại. Việc quản lý và ghi chép quy trình số cũng cung cấp thông tin giá trị để liên tục cải thiện hiệu quả sản xuất tại Freiburg. Dữ liệu từ quy trình có thể được dùng để kiểm chứng chất lượng sản phẩm và quy trình trực tuyến, cũng như đánh giá hiệu suất nhà máy thông qua các chỉ số định hướng quy trình. Nhờ vậy, thuốc có thể được phê duyệt và đưa ra thị trường nhanh hơn. Tiến thêm một bước, dữ liệu này còn cho phép phân tích và so sánh công nghệ cũng như quy trình giữa các địa điểm khác nhau – yếu tố quan trọng đối với một công ty hoạt động trên toàn cầu. Đồng thời, các sản phẩm và quy trình mới có thể được phát triển chung và nhanh chóng đạt đến giai đoạn thương mại hóa.

Sản xuất ổn định vì bệnh nhân

Các viên nén và viên nang sản xuất tại Freiburg được sử dụng trong điều trị ung thư, giảm đau và các bệnh tim mạch. Becker chia sẻ: “Chúng tôi luôn ghi nhớ rằng sản xuất là để phục vụ bệnh nhân, không phải chỉ vì công nghệ hay bất kỳ tổ chức nào.” Vì vậy, chất lượng luôn là ưu tiên hàng đầu, tiếp đó là đảm bảo nguồn cung. “Không bệnh nhân nào phải chờ đợi sản phẩm của chúng tôi.” Tháng 04/2018

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