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Prozess-Entwicklung und Optimierung

Prozessentwicklung

Die Entwicklung von neuen Produkten ist oftmals ein langjähriger Prozess und dessen Ausgang bleibt meist bis in späte Phasen unklar. Da der Patentschutz zeitlich beschränkt ist, müssen neue Produkte schnell auf dem Markt angeboten werden. Das heisst Anlagen müssen oftmals zügig geplant oder angepasst werden. Mit der Hilfe von Simulationssoftwares planen wir neue Prozesse in bestehenden Anlagen oder auch Neuanlagen.

Bei der Neuentwicklung von Prozessen können wir die optimalen Grössen der Infrastruktur für die Betriebsmittel (Utilities) und Prozessanalgen ermitteln. Dank der ganzheitlichen Betrachtung, inklusive Ressourcen wie Personal und Material, können dann Investitions- und Betriebskosten ermittelt und unter verschiedenen Bedingungen verglichen werden. Bestehende Anlagen können auf ihre Verträglichkeit mit neuen Prozessen untersucht werden. Verschiedene Szenarien können so virtuell simuliert und betrachtet werden, ohne kosten- und zeitintensive Investitionen. Ein Vergleich zwischen beispielsweise flexiblen Single-use- und Festverrohrungssystemen, kann eine wichtige Entscheidungshilfe in der frühen Projektphase sein.

Wir verfügen über das notwendige Knowhow im Bereich der Prozessentwicklung, Anlageplanung, Reinraumbau, und Infrastrukturplanung (Gebäudetechnik).  Kompetenzübergreifende Prozesse können auf diese Weise aufeinander abgestimmt geplant werden; Sie profitieren dadurch von massgeschneiderten, ganzheitlichen Lösungen. Die Investitionen können durch den ganzheitlichen Ansatz kostenoptimiert geplant werden, ohne dass dabei Mehrkosten in anderen

Process Fitting

Anhand der Prozessparameter, welche vom Kunden vorgegeben werden, planen wir die Prozessanlage um den Prozess. Volumina, Filtergrössen, Geschwindigkeiten etc. werden im Simulationsmodel ermittelt; Apparate, Betriebsmittel und die Infrastruktur dementsprechend dimensioniert und spezifiziert. Verschiedene Szenarien können auf diese Weise miteinander verglichen und kundenspezifische, optimale Lösungen entwickelt werden. Dank der Zusammenarbeit mit dem Engineering-Team werden der Prozess und die Infrastruktur perfekt aufeinander angepasst.

Produktionsplanung

Anhand der Simulation können die Betriebskosten und der Ressourcenverbrauch bei verschiedenen Bedingungen evaluiert werden. So wird z. B. ersichtlich, wieviel Personal notwendig ist, wenn sich Kampagnengrössen und Zykluszeiten ändern oder ob und wie ein neuer Prozess in die bestehende Produktionsplanung eingepasst werden kann.

Bei bestehenden Anlagen können Batches, Kampagnen und die Instandhaltung so geplant werden, dass die Anlagekapazitäten optimal ausgelastet sind (Mono- oder Multiproduktanlagen). Dabei werden verschiedene Faktoren, wie Personalbereitschaft, Lagerplätze, Verfügbarkeit, Lagerung etc. von Ausgangsmaterialien und Produkten berücksichtigt.

    Prozess Optimierung

    Mit den stetig steigenden Anforderungen an Kosten- und Zeitersparnis, müssen Anlagen und Prozesse immer effizienter werden. Daher sind in der Pharmaindustrie OEE-Werte (Overall Equipment Efficiency) und MTF (Mean Time between Failure) sehr wichtig geworden. Die Komplexität, Variabilität und hohe Reinigungsanforderungen in dieser Branche machen die Optimierung zu einer grossen Herausforderung.

    Wir bieten Ihnen einen interessanten Ansatz, um dieser Aufgabe in professioneller Weise gerecht zu werden: Wir nutzen das vorhandene Wissen aus dem Bereich der Prozessentwicklung und Prozesssimulation dazu, ganzheitliche Betrachtungen Ihrer Prozesse End-to-End vorzunehmen.

    Auf diese Weise können wir Ihnen die bestmögliche Anlage-/Ressourcenkonfigurationen aufzeigen, um Prozesse effizient ablaufen zu lassen. Dabei werden Investitions- und Betriebskosten, Prozessspezifikationen, Anlageflexibilität und GMP Anforderungen, wie auch Input und Output zu vor- bzw. nachgelagerten Prozessen berücksichtigt. Dank der Evaluation verschiedener Szenarien kann die optimale Lösung eruiert werden. Sie profitieren dabei von perfekt ausgelasteten Anlagen/Ressourcen, verbesserten Abläufen und optimierten Betriebskosten.

    Unter Berücksichtigung der Infrastruktur, des Prozesses und der relevanten Ressourcen, wird die minimale Batchzykluszeit ermittelt. Das Model der Prozesssimulation erlaubt die Einflüsse von neuen Apparaten zu analysieren und die optimale Anlagenauslastung zu evaluieren. Investitions- und Betriebskosten können so direkt mit der steigenden Produktionskapazität verglichen werden. Die Engpässe der Produktion können identifiziert (Debottlenecking) und mögliche Lösungen direkt im Model analysiert werden. Die Einflüsse von Anlagenänderung werden somit ersichtlich bevor kosten- und zeitintensive Umstellungen vorgenommen werden.

    Scale-Up

    Zur Planung von Scale-Ups können die Überlagerungen von Supply & Demand bei verschiedenen Szenarien evaluiert werden. Dank der optimalen Auslegung der Betriebsmittelinfrastruktur können so Produktionsengpässe verhindert werden.

    Produktionsplanung

    Batches, Kampagnen und die Instandhaltung werden so geplant, dass die Anlagekapazitäten optimal ausgelastet sind (Mono- oder Multiproduktanlagen). Dabei werden verschiedene Faktoren, wie Personalbereitschaft, Lagerplätze, Verfügbarkeit, Lagerung etc. von Ausgangsmaterialien und Produkten berücksichtigt.

    Referenzprojekte

    • Planung eines neuen Prozesses in einer bestehenden Anlage, Lonza AG, Portsmouth (USA)
    • Planung einer neuen Single-Use DSP Linie, BioArk SA, Monthey (CH)
    • Planung einer neuen Mehrprodukteanlage, Mittleren Osten
    • Planung einer neuen Abfüllanlage, swissfillon AG, Visp (CH)
    • Prozesssimulation zur Verdopplung der Batchgrösse einer ADC (Antibody Drug Conjugate) Anlage, Lonza AG, Visp (CH)
    • Prozessoptimierung der Mammalian Produktion, Lonza AG, Portsmouth (USA)/ Singapur (SGP)/ Porriño (ESP)
    • Produktionsplanung, Bio Products Laboratory Ltd., London (UK)
    • Produktionsplanung von Zelltherapie Produktionsanlagen, vertraulich (CH, USA)
    • Optimierung der Anlagenauslastung für einen Impfstoffproduzenten, vertraulich (DE)

    pixon arbeitet für die Produktionsplanung u.a. mit SchedulePro, für die Prozessoptimierung mit SuperPro. Beide sind von Intelligen, Inc.