Wat is continue productie?
Farmaceutische bedrijven fabriceren hun producten al tientallen jaren in batches. Bij batchproductie is een “batch” een specifieke hoeveelheid van een geneesmiddel die via een proces van meerdere stappen wordt geproduceerd.
Weliswaar is batchproductie een beproefde productiemethode, maar de beweging tussen de stappen kan traag en inefficiënt zijn.
Om de productie te stroomlijnen, zijn fabrikanten begonnen met het toepassen van continue productietechnologieën op het farmaceutische productieproces.
In tegenstelling tot batchproductie, waarbij het materiaal in meerdere afzonderlijke fasen (en mogelijk ook faciliteiten) achtereenvolgens wordt verwerkt en getest, combineert continue productie de volledige productiestroom tot één volledig geïntegreerde stroom. Deze “continue” productie elimineert ingebouwde productiekloven en kan de productietijd verkorten van maanden tot dagen.
Hoewel de adoptie van continue productie traag is geweest, ondersteunt de FDA een toenemende implementatie van continue productietechnologieën. Continuous manufacturing lijkt klaar om de komende jaren een belangrijke rol te spelen, aangezien het aantal faciliteiten voor continue productie dat wordt beoordeeld, in het laatste halve decennium is verviervoudigd.
In dit bericht zullen we de ins en outs van continue productie bekijken. We zullen de definitie, geschiedenis, voordelen en uitdagingen van continue productie voor farmaceutische fabrikanten behandelen.
Van Batch naar Continue Productie
De wijdverspreide steun voor continue productie komt voort uit inefficiënties die van nature voortvloeien uit batchprocessen.
Laten we er een paar bekijken.
Lange wachttijden
Batchproductie vindt plaats in meerdere fasen. Tussen elke fase worden materialen naar een kwaliteitslab gestuurd om te testen. Het grootste deel van het onderhanden werk wordt opgeslagen tot de kwaliteit is bevestigd, en dan gaan de materialen naar het volgende stadium. Deze “wachttijden” tellen op en dragen bij tot lange productiecycli.
Complicaties in de toeleveringsketen
Soms gaat het om verzending naar een nieuwe fabriek. Als de toeleveringsketen wordt verstoord of als niet aan de gestelde voorwaarden wordt voldaan, kan het materiaal degraderen en een batch in gevaar brengen. Verstoringen in de toeleveringsketen, met name multinationale farmaceutische toeleveringsketens, hebben de afgelopen jaren geleid tot een toename van het aantal terugroepacties.
Lage benutting
Omdat batches opeenvolgend worden verwerkt, moet elke stap volledig zijn afgerond voordat de volgende kan beginnen. Als de volledige productiestroom 6 of 7 stappen omvat, kunnen de wachttijden oplopen. Dit kan leiden tot een lage bezettingsgraad en een ingewikkelde procesplanning.
Batch-productie is de norm in de industrie en de inefficiënties zijn algemeen bekend. Evenals de voordelen (lage opstartkosten, gemakkelijkere aanpassingen, diepgaande industrie-expertise, en beste praktijken). Niettemin hebben aanhoudende problemen met productietijden, menselijke fouten en onvoorziene omstandigheden in de toeleveringsketen van continue processen een aantrekkelijk alternatief gemaakt voor zowel regelgevers als fabrikanten.
Continue productie gedefinieerd
Continue productie is een methode voor de fabricage van farmaceutische producten van begin tot eind op een enkele, ononderbroken productielijn.
Waar bij batchproductie materialen van het ene proces naar het volgende moeten worden getransporteerd, getest en opnieuw worden toegevoerd, voeren continue processen alle tests, toevoer en verwerking inline uit. Geavanceerde procesanalysetechnologieën waarborgen de kwaliteit tijdens het proces.
Geschiedenis van continue productie
Hoewel continue productie nieuw is voor de farmaceutische industrie, is het niet nieuw.
In feite zijn continue processen in sommige industrieën al bijna een eeuw lang de norm. Continue productie heeft een lange geschiedenis in de ijzerproductie, waar faciliteiten jaren ononderbroken kunnen draaien. Het is ook de norm in de petrochemische industrie, evenals sommige voedsel- en drankprocessen.
Hier volgen voorbeelden van continu producerende industrieën en producten:
- Olieffinage
- Metaalsmelten
- Papier
- Pasta
- Enkele voedingsmiddelen en dranken, zoals pindakaas
De omschakeling naar continu produceren in de farmaceutische industrie is het afgelopen decennium in een stroomversnelling geraakt. De fabricagetechnologie is volwassen genoeg geworden om de complexe fabricagetechnieken die bij de farmaceutische productie worden gebruikt, te kunnen toepassen. Sensoren en analytische technologie zijn volwassen genoeg geworden om de kwaliteitscontrole in lijn te brengen. En het regelgevende en economische klimaat moedigde fabrikanten aan om innovatie na te streven. De FDA zag al snel het potentieel van continue productie om de kwaliteit te verbeteren, aan de vraag te voldoen en de dienstverlening aan patiënten te verbeteren, en ze hebben consequent hun steun uitgesproken.
In 2015 werd Vertex Pharmaceuticals het eerste bedrijf dat goedkeuring van de FDA kreeg voor een geneesmiddel dat op een continue lijn werd geproduceerd. In de volgende drie jaar kregen Janssen, Eli Lilly en Pfizer elk goedkeuring voor continu geproduceerde producten.
Voordelen
Continue productie helpt bedrijven wachttijden te elimineren, de volledige capaciteit van hun productielijnen te benutten en kwaliteitstesten inline te brengen.
Continue productie kan fabrikanten ook helpen sneller te reageren op veranderingen in de vraag. Een continue lijn kan naar behoefte hogere en lagere hoeveelheden van een geneesmiddel verwerken, het stelt fabrikanten in staat sneller te reageren op veranderende markten.
Het maakt ook recepten mogelijk die niet mogelijk zijn met traditionele batchmethoden.
In het kort, de voordelen van continue productie zijn:
- Verbeterde benutting
- Flexibele batchgroottes
- Vereenvoudigde schaalvergroting
- Grote controle over kritische procesparameters
- Minder
- Betere naleving van schema’s
Uitdagingen
Continue productieprocessen hebben hun deel aan uitdagingen.
Handmatige omschakelingen
Op de eerste plaats zijn omschakelingen op continue productielijnen gecompliceerd en kunnen ze meer dan een week in beslag nemen. Systemen voor continue productie hebben duizenden onderdelen die moeten worden gereinigd, vervangen en geverifieerd. Omschakelingen zijn een zeer handmatig proces (hoewel een gemakkelijker gemaakt door digitale SOP’s), en ze kunnen tijdrovend zijn, zelfs voor ervaren operators.
Zoals een deskundige het formuleerde:
“Of frequente omschakelingen efficiënt kunnen worden uitgevoerd om korte duur runs en kleine batches mogelijk te maken, is nog steeds een open vraag. Terwijl het gewenste doel is om in minder dan een dag te kunnen omschakelen, kunnen de huidige lijnen een week of meer nodig hebben voor omschakeling vanwege de uitgebreide tijd voor demontage, reiniging en hermontage.”
Moeilijke opleiding
Het bedienen van continue productieapparatuur vereist uitgebreide opleiding. De complexiteit van de apparatuur en het risico van fouten betekent dat iedereen die erbij betrokken is voldoende moet worden blootgesteld aan en inzicht moet hebben in het systeem om een juist gebruik te waarborgen.
Complexe economie
Hoewel er duidelijke productievoordelen zijn aan continue productiesystemen, heeft de economie van de farmaceutische industrie voor een uitdaging gezorgd. Tussen uitgaven voor nieuwe apparatuur, het opgeven van bestaande capaciteit en prognoses voor de levenslange winstgevendheid van een bepaalde therapie, zijn fabrikanten altijd bezorgd over het rendement van een investering in continue productietechnologie.
Conclusies
Zelfs als de adoptiepercentages laag zijn, zijn de voordelen van continue productie voor de farmaceutische industrie duidelijk. Naarmate geavanceerde fabricage de norm wordt in de biowetenschappenproductie, verwacht men een bredere toepassing van continue productie.