Nye life science-anlæg skal kunne håndtere flere produkter og produktionsformer gennem deres levetid. Hvis fleksibiliteten ikke tænkes ind, når afgørende beslutninger om automation, data og sikkerhed bliver truffet, kan senere ændringer blive dyre og komplicerede. Det vurderer Tom Lundsgaard Zøllner fra ABB A/S.
Der er sket et markant skifte i kravene til nye produktionsanlæg i life science-industrien.
Tidligere kunne det være en god forretning at bygge en stor, specialiseret fabrik omkring ét succesfuldt lægemiddel og producere det i stor skala i mange år. Men øgede krav til fleksibilitet og udviklingen af nye produkter betyder, at nye anlæg i stigende grad skal kunne håndtere flere produkter, mindre batchstørrelser og hurtigere skift.
Det oplever Tom Lundsgaard Zøllner, Local Division Manager for ABB Energy Industries divisionen i Denmark, når ABB arbejder med danske og internationale life science-virksomheder.
-Sat lidt på spidsen, gik man tidligere ud fra, at en fabrik skulle producere ét produkt i måske 10 eller 15 år. I dag skal man i langt højere grad tænke, at den samme fabrik skal kunne håndtere mange forskellige produkter over sin levetid. Det ændrer fundamentalt på den måde, man bør designe både processer, automation og den underliggende teknologiske arkitektur, siger han.
Fleksibilitet er sværere i pharma
I en almindelig produktionsvirksomhed kan et produktskift være kompliceret. I life science bliver udfordringen større, fordi ændringer i proces og udstyr også kan udløse krav om test, validering og dokumentation.
Derfor er fleksibilitet ikke alene et spørgsmål om de fysiske installationer og indstillinger, men i lige så høj grad at sikre, at dokumentationen og den fysiske virkelighed hænger tæt sammen.
-Du kan sagtens bygge noget, der rent mekanisk er fleksibelt. Men hvis hver ændring betyder, at du skal igennem en omfattende manuel dokumentations- og valideringsproces, så har du ikke opnået den fleksibilitet, som forretningen har brug for. Derfor skal automation, data og dokumentation tænkes sammen, siger Tom Lundsgaard Zøellner.
Det kræver blandt andet, at data fra processer, kvalitet og udstyr bliver opsamlet ensartet, og at ændringer kan spores på tværs af systemer.
Jo større en del af dokumentationen der kan skabes og vedligeholdes automatisk på baggrund af produktionsdata, desto mindre bliver afhængigheden af manuelle arbejdsgange.
Flere produktionsforme stiller nye krav
Det øgede behov for fleksibilitet handler ikke kun om produkterne. Selve produktionsmetoderne bliver også mere varierede.
Life science-industrien har traditionelt været domineret af batchproduktion. Men flere virksomheder undersøger samtidig mulighederne for kontinuerlige processer for at få mindre spild, lavere energiforbrug og bedre udnyttelse af produktionsudstyret.
Derfor forventer Tom Lundsgaard Zøllner flere hybride fabrikker, hvor forskellige produktionsprincipper eksisterer side om side.
-Det kan for eksempel være en proces, hvor fermenteringen fortsat foregår batchvist, mens et efterfølgende rensningstrin kører kontinuerligt. Udfordringen bliver derfor ikke nødvendigvis at vælge mellem batch og kontinuerlig produktion, men at kunne håndtere forskellige produktionslogikker i den samme arkitektur, siger han.
Automation, compliance og sikkerhed skal ind tidligere
I mange projekter bliver automation, compliance og sikkerhed først konkret, når væsentlige dele af procesdesignet allerede er besluttet. Det kan føre til dyre ændringer senere.
For at ungå dyre fejl bør automationsleverandøren derfor involveres allerede i projektets FEED-fase – Front-End Engineering Design – hvor centrale beslutninger om arkitektur, hardware, software, dataflows og dokumentationskrav stadig kan påvirkes. På sikkerhedsområdet arbejder ABB med udgangspunkt i blandt andet IEC 61508 og IEC 61511.
-Automation, compliance og sikkerhed bør ikke være noget, man lægger oven på processen til sidst. De vigtigste beslutninger skal træffes, mens der stadig er mulighed for at ændre designet, fortsætter han.
Ifølge ABB’s omfattende erfaringer fra globale life science-projekter kan tidlig involvering reducere CapEx med 15–40 procent.
Det skyldes blandt andet, at anlægget kan dimensioneres mere præcist, mens risikoen for senere redesigns bliver mindre.
Én platform i stedet for mange siloer
Tidlig involvering løser dog ikke udfordringen alene.
En fleksibel fabrik kræver også et fælles teknologisk fundament, hvor processtyring, elektrisk styring, sikkerhed og data hænger sammen.
ABB anvender blandt andet ABB Ability System 800xA, der samler processtyring, elektrisk kontrol og sikkerhed i en fælles DCS-platform.
-Hvis du har separate systemer, som hver især fungerer glimrende, men som hele tiden kræver manuel konsolidering og verificering af data, så bliver kompleksiteten hurtigt meget stor. Det bliver især tydeligt, når fabrikken skal håndtere flere produkter, flere moduler eller måske flere sites, siger Tom Lundsgaard Zøllner videre.
Oven på den fælles platform kan standardiserede og præ-validerede procesmoduler bruges til opgaver som dosering, varmebehandling og miksning.
Fordelen er, at kendte og gennemprøvede elementer kan genbruges, når produktionen ændres.
Digitale tvillinger og ABB Ability System 800xA Simulator kan samtidig bruges til at teste procesændringer, træne operatører og afprøve scenarier, før ændringerne rammer den fysiske produktion.
-Jo mere du kan teste og dokumentere, før du ændrer det virkelige anlæg, desto bedre et beslutningsgrundlag har du. Samtidig undgår du at bruge en produktionslinje som testmiljø, siger han.
Byg til det, du endnu ikke kender
For Tom Lundsgaard Zøllner er den grundlæggende udfordring derfor, at fabriksprojekter skal kunne håndtere en fremtid, som virksomhederne kun delvist kender.
Det konkrete lægemiddel kan ændre sig. Produktionsmetoden kan ændre sig. Reguleringen vil udvikle sig, og nye digitale teknologier vil komme til.
Man kan ikke forudsige alle ændringerne. Men man kan designe en fabrik, så det bliver lettere at håndtere dem.
-Ingen kan fortælle præcist, hvordan produktionen ser ud om ti år. Derfor bør målet heller ikke være at bygge en fabrik, der er perfekt optimeret til ét bestemt scenarie. Målet er at skabe et fundament, hvor man kan ændre produkter, processer og teknologi uden at skulle begynde forfra hver gang.
-Vi skal fortsat kunne producere effektivt og i meget høj kvalitet. Men fremover skal vi samtidig kunne omstille os hurtigere. Det er dér, automation, standardisering, data og digitalisering for alvor bliver afgørende, siger Tom Lundsgaard Zøllner afslutningsvis.
ABB Life Sciences arbejder globalt med automation, digitalisering, elektrificering og sikkerhed til life science-industrien og har erfaring fra hundredvis af life science-projekter på verdensplan.
I Danmark hjælper ABB førende pharma- og biotech-virksomheder med design af integreret automation, processtyring, funktionel sikkerhed, digitale løsninger og automatiseret dokumentation.
Kilde: ABB A/S.
