Join the forum for Designers!
Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!
Join the Forum NowShare, learn and grow with the best professionals in the industry.
Как цифровизация преобразует масштабирование фармацевтического производства от лабораторий к производству
Фармацевтическая промышленность всегда была сложным бизнесом из-за длительного периода ее развития и высоких затрат на исследования и разработки. Сегодня давление еще больше, поскольку исследуются новые виды лекарств. Основная цель фармацевтических препаратов – обеспечить медицинское лечение хронических или остро больных пациентов. Промышленность все еще стремится к прорывам в борьбе с болезнями, которые слишком рано уносят жизни – это означает разработку более инновационных лекарств, которые добавляют еще один уровень сложности.
Технологические достижения, такие как компьютерное моделирование, искусственный интеллект и такие инициативы, как «Качество за счет дизайна» (QbD), позволяют открывать новые методы лечения и платформы доставки, но для этого часто требуются новые и более сложные методы производства, что затрудняет быстрый вывод их на рынок. и экономически эффективно. И как будто этого недостаточно, фармацевтическим компаниям приходится иметь дело с проблемы масштабирования и необходимость сделать бизнес полностью устойчивым и прибыльным. Учитывая все эти проблемы, отрасли необходимо принять новые подходы, чтобы продолжать расширять границы медицины, одновременно снижая затраты и как можно быстрее предоставляя пациентам новые методы лечения.
Обработка масштаба длины, масштаба времени и мультифизической сложности
Моделирование является жизненно важным инструментом для фармацевтической промышленности благодаря уникальной и подробной информации, которую оно может предоставить для многих операций с жидкостями, частицами и механикой твердого тела, часто выходя за рамки того, что возможно экспериментально с использованием датчиков и традиционных эмпирических руководств. Однако дополнительная сложность моделирования в фармацевтической промышленности заключается в различных масштабах длины, времени и мультифизике, используемых в процессе производства лекарств. Для их моделирования необходимы многочисленные инструменты, что, если использовать их по отдельности, приводит к созданию хранилищ данных.
Разработка каждого нового фармацевтического продукта требует все более сложных и дорогостоящих физических экспериментов. Эти эксперименты генерируют большие объемы фрагментированных данных, которые необходимо контекстуализировать и проанализировать для получения результатов. Непростая задача, когда команды работают в отдельных бункерах и не имеют простых методов обмена знаниями и сотрудничества, которые могли бы упростить подачу документов в регулирующие органы и производство.
Цифровизация – это ключ к успеху
Следовательно, возникает вопрос: «Как можно быстро разработать надежный производственный процесс, который обеспечит более эффективное масштабирование от лаборатории к производству?»
Ключевым моментом является цифровизация всего жизненного цикла продукта, от открытия лекарств до коммерческого производства, что обеспечивает непрерывный цикл оптимизации, который передает данные и идеи клинических испытаний и производства обратно в будущие исследования и разработки. Используя решения для моделирования, фармацевтические компании имеют больше возможностей для ускорения разработки рецептов, улучшения сотрудничества и производства лекарств, сокращения времени вывода на рынок и экономии затрат на ресурсы.
Устранение пробелов для решения проблем фармацевтической сложности
Создание цифрового двойника продуктов и процессов позволяет компаниям объединять реальные данные с смоделированными данными для разработки прогнозных и предписывающих моделей. Разработка и масштабирование рецептов от лабораторных до клинических испытаний и коммерческого производства с использованием руководства ISA-88. Управление рецептами предприятия (ERM) Этот подход обеспечивает основанную на знаниях трансформацию цифровых рецептов.
Таким образом, производители могут повысить надежность, экономичность и устойчивость производства за счет сокращения использования сырья и оптимизации использования оборудования.
CFD-моделирование газожидкостного биореактора, смоделированное с помощью Siemens Simcenter STAR-CCM+.
Однако моделирование само по себе не является решением современных проблем, с которыми сталкивается фармацевтическая промышленность. Фармацевтическим производителям необходимо иметь возможность быстро получать ценную информацию в результате моделирования и эффективно собирать эти данные для принятия обоснованных решений в режиме реального времени. Вот почему продукты из портфолио Simcenter созданы для объединения многомасштабный и мультифизика моделирование. Это помогает устранить разрывы между различными этапами разработки, составляющими полный жизненный цикл фармацевтического продукта.
Ценность исполняемого цифрового двойника (xDT)
xDT — это сокращенная модель, основанная на физике, которая достаточно проста, чтобы ее можно было запускать практически в реальном времени, но при этом точно представляет процесс с использованием самых современных математических методов с помощью этих моделей для анализа и оптимизации проектирования или эксплуатации процесса. Ценность этой оптимизации гарантирована на протяжении всего срока эксплуатации и в некоторых случаях достигает миллиардов долларов.
GSK, глобальная биофармацевтическая компания использовали решения Simcenter разработать первую виртуальную копию процесса вакцинации, которая сократила время разработки вакцин на 25%. Исполняемый цифровой двойник (xDT) позволил им виртуально тестировать производственные процессы на каждом этапе разработки, собирая данные в реальном времени с помощью виртуальных датчиков, которые предоставляли жизненно важную информацию. Это не только позволило быстрее вывести вакцины на рынок, но и сэкономило значительное количество партий, которые в противном случае были бы потрачены впустую. Подобные методы с тех пор использовала немецкая фармацевтическая компания BioNTech SE при производстве важнейших вакцин против COVID-19, которые помогают держать пандемию под контролем.
Больше, чем симуляция
Моделирование сложности современной фармацевтической разработки и производства необходимо для понимания геометрии, физики и всего остального, что может повлиять на производительность. Затем моделирование позволяет изучить все возможности: виртуальные модели позволяют инженерам экспериментировать с большей свободой и без ограничений, налагаемых физическими испытаниями.
Хотя сокращение времени вывода продукции на рынок и присутствие на мировом рынке являются абсолютными приоритетами для фармацевтических компаний, крайне важно не пренебрегать оптимизацией процессов. Результаты моделирования принесут пользу как оптимизации процессов, так и более быстрому освоению пространства для проектирования на все более конкурентном рынке.
Решения Simcenter Simulation and Test помогают фармацевтическим компаниям использовать возможности цифровизации и технологий цифровых двойников.
Не менее важна плавная интеграция различных Симцентр инструменты, позволяющие продолжать разработку в различных функциональных областях одновременно. Тесное сотрудничество между командами гарантирует, что все будут в курсе последних изменений, что позволяет оптимизировать решения в рамках всего процесса, а не для отдельных компонентов. В сочетании с новейшими инструментами захвата процессов, автоматизацией рабочих процессов и возможностями запуска программного обеспечения на высокопроизводительных облачных платформах Simcenter делает разработку намного быстрее и точнее.
Чтобы узнать больше о том, как Simcenter преобразует фармацевтическую промышленность, прочтите наш информационный документ здесь:
Join the forum for Designers!
Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!
Join the Forum NowShare, learn and grow with the best professionals in the industry.