Che cos’è la produzione continua?
Per decenni, le aziende farmaceutiche hanno prodotto i loro prodotti in lotti. Nella produzione a lotti, un “lotto” è una quantità specifica di un farmaco prodotto attraverso un processo a più fasi.
Mentre la produzione a lotti è un metodo di produzione collaudato, il movimento tra le fasi può essere lento e inefficiente.
Per ottimizzare la produzione, i produttori hanno iniziato ad applicare tecnologie di produzione continua al processo di produzione farmaceutica.
Se la produzione a lotti comporta il trattamento sequenziale e il test del materiale attraverso più fasi discrete (e potenzialmente strutture), la produzione continua unisce l’intero flusso produttivo in un unico flusso completamente integrato. Questa produzione “continua” elimina le lacune di produzione incorporate e può ridurre i tempi di produzione da mesi a giorni.
Mentre l’adozione della produzione continua è stata lenta, la FDA sostiene una maggiore implementazione delle tecnologie di produzione continua. La produzione continua sembra pronta a giocare un ruolo importante nei prossimi anni, dato che il numero di impianti di produzione continua sotto esame è quadruplicato nell’ultimo mezzo decennio.
In questo post, vedremo i pro e i contro della produzione continua. Tratteremo la definizione, la storia, i benefici e le sfide della produzione continua per i produttori farmaceutici.
Dal batch alla produzione continua
Il supporto diffuso per la produzione continua deriva dalle inefficienze che naturalmente derivano dai processi batch.
Guardiamo alcune di queste.
Tempi di attesa lunghi
La produzione a batch avviene in più fasi. Tra una fase e l’altra, i materiali vengono inviati a un laboratorio di qualità per i test. Il grosso del work-in-progress viene immagazzinato fino a quando la qualità è confermata, e poi i materiali vengono spostati alla fase successiva. Questi “tempi di attesa” si sommano e contribuiscono a lunghi cicli di produzione.
Complicazioni della catena di fornitura
A volte, questo comporta la spedizione a un nuovo stabilimento. Se ci sono interruzioni nella catena di approvvigionamento o se le condizioni di conservazione specificate non sono soddisfatte, il materiale può degradarsi e compromettere un lotto. Le interruzioni della catena di fornitura – specialmente le catene di fornitura farmaceutiche multinazionali – hanno portato a un aumento dei richiami di farmaci negli ultimi anni.
Basso utilizzo
Perché i lotti si muovono in modo sequenziale, ogni fase deve essere completamente completa prima che la successiva possa iniziare. Se il flusso di produzione completo contiene 6 o 7 passi, i tempi di attesa possono sommarsi. Questo può portare a bassi livelli di utilizzo e a una programmazione complicata del processo.
La produzione a lotti è lo standard industriale e le inefficienze sono ben note. Come lo sono i vantaggi (bassi costi di set-up, regolazioni più facili, profonda esperienza industriale e best-practice). Tuttavia, i problemi persistenti con i tempi di produzione, l’errore umano e gli imprevisti della catena di fornitura hanno reso i processi continui un’alternativa attraente sia per i regolatori che per i produttori.
Fabbricazione continua definita
La produzione continua è un metodo per la produzione di prodotti farmaceutici da un’estremità all’altra su una singola linea di produzione ininterrotta.
Se la produzione a lotti richiede il trasporto, i test e la rialimentazione dei materiali da un processo all’altro, i processi continui eseguono tutti i test, l’alimentazione e la lavorazione in linea. Sofisticate tecnologie analitiche di processo assicurano la qualità nel processo.
Storia della produzione continua
Anche se nuova per la produzione farmaceutica, la produzione continua non è nuova.
In effetti, i processi continui sono stati la norma in alcune industrie per quasi un secolo. La produzione continua ha una lunga storia nella produzione del ferro, dove gli impianti possono funzionare ininterrottamente per anni. È anche la norma nell’industria petrolchimica, così come alcuni processi alimentari e delle bevande.
Questi sono esempi di industrie e prodotti a produzione continua:
- Raffinazione del petrolio
- Fusione del metallo
- Carta
- Pasta
- Alcuni cibi e bevande, come il burro di arachidi
La svolta alla produzione continua nell’industria farmaceutica ha guadagnato slancio nell’ultimo decennio. La tecnologia di produzione è maturata abbastanza per accogliere le complesse tecniche di fabbricazione utilizzate nella produzione farmaceutica. I sensori e la tecnologia analitica sono maturati abbastanza per portare il controllo della qualità in linea. E l’ambiente normativo ed economico ha incoraggiato i produttori a perseguire l’innovazione. La FDA ha riconosciuto rapidamente il potenziale della produzione continua per migliorare la qualità, soddisfare la domanda e migliorare il servizio ai pazienti, e hanno costantemente espresso il loro sostegno.
Nel 2015, Vertex Pharmaceuticals è diventata la prima azienda a garantire l’approvazione della FDA per un farmaco prodotto su una linea continua. Nei tre anni successivi, Janssen, Eli Lilly e Pfizer hanno ricevuto ciascuno l’approvazione per prodotti fabbricati in continuo.
Benefici
La produzione continua aiuta le aziende a eliminare i tempi di attesa, a utilizzare la piena capacità delle loro linee di produzione e a portare i test di qualità in linea.
La produzione continua può anche aiutare i produttori a reagire più rapidamente ai cambiamenti della domanda. Una linea continua può elaborare quantità maggiori e minori di un farmaco a seconda delle necessità, permette ai produttori di rispondere più rapidamente ai cambiamenti del mercato.
Permette anche ricette non possibili con i metodi tradizionali a lotti.
In breve, i vantaggi della produzione continua sono:
- Miglioramento dell’utilizzo
- Dimensioni dei lotti flessibili
- Semplificazione della scalatura
- Maggiore controllo sui parametri critici del processo
- Meno consumo di energia
- Migliore aderenza ai programmi
Sfide
I processi di produzione continua hanno la loro giusta quota di sfide.
Cambi manuali
Per prima cosa, i cambi sulle linee di produzione continua sono complicati e possono richiedere più di una settimana per essere eseguiti. I sistemi di produzione continua hanno migliaia di pezzi che devono essere puliti, cambiati e verificati. I cambi sono un processo altamente manuale (anche se reso più facile dalle SOP digitali), e possono richiedere molto tempo anche per gli operatori esperti.
Come ha detto un esperto:
“Se i cambi frequenti possono essere eseguiti in modo efficiente per consentire cicli di breve durata e piccoli lotti è ancora una questione aperta. Mentre l’obiettivo desiderato è quello di essere in grado di cambiare in meno di un giorno, le linee attuali possono richiedere una settimana o più per il cambio a causa del lungo tempo per lo smontaggio, la pulizia e il rimontaggio.”
Formazione difficile
Il funzionamento delle attrezzature di produzione continua richiede una formazione estesa. La complessità dell’attrezzatura e il rischio di errori significano che tutte le persone coinvolte hanno bisogno di un’esposizione sufficiente e di una comprensione del sistema per garantire un uso corretto.
Economia complessa
Mentre ci sono chiari benefici di produzione per i sistemi di produzione continua, l’economia dell’industria farmaceutica ha presentato una sfida. Tra le spese per le nuove attrezzature, l’abbandono della capacità esistente e le proiezioni sulla redditività della vita di una determinata terapia, i produttori sono sempre preoccupati dei ritorni su qualsiasi investimento nella tecnologia di produzione continua.
Conclusioni
Anche se i tassi di adozione sono bassi, i vantaggi della produzione continua per l’industria farmaceutica sono chiari. Man mano che la produzione avanzata diventa la norma nella produzione delle scienze della vita, ci si aspetta di vedere un’adozione più ampia della produzione continua.
Consiglio