PharmFocus - Siemens · Pharmaindustrie 4 Lücken schließen Trends in der Pharmaindustrie p...

PharmFocusOktober 2007

Das Magazin für Systeme und Lösungen für die Pharmaindustrie

Antworten auf aktuelle Trends in der Pharmaindustrie

Neue Einblicke

2 PharmFocus | 2007

I n h a l t

CSL Bioplasma

profi tiert von

Simatic PCS 7

Seite 8

Simatic PCS 7 sorgt

bei Phyton für mehr

Flexibilität

Seite 16

p Editorial

p Pharmaindustrie

4 Lücken schließen

Trends in der Pharmaindustrie

p Blutplasmafraktionierung

8 Es liegt uns im Blut

CSL Bioplasma, Australien

12 Maßstäbe setzen

Chengdu Rongsheng

Pharmaceutical Co. Ltd., China

14 Ein besonderer Saft

Portfolio

p Biotechnologie

16 Flexibel auf Rezept

Phyton Biotech GmbH,

Deutschland

18 Ausgefeilte Automatisierung

Lonza Biotec,

Tschechische Republik

p Validierung

20 Sicherer Prozess

Dienstleistungen

p Process Analytical Technology

22 Wissen schaffen

Netherlands Vaccine Institute,

Niederlande

p Arzneimittelfertigung

24 Sicher im Blick

Track & Trace

27 Funktionen für Pharma

Simotion

28 3300 Pfl aster pro Minute

R.C.A. Bignami, Italien

30 Netzwerk für Integration

Secondary-Konzept

p Gebäudeautomatisierung

32 Beste Bedingungen

Ferring Pharmaceuticals

p Industrielle Kommunikation

36 Doppelt gut

Janssen Pharmaceutica, Belgien

p Forschung und Entwicklung

38 Upgrade im Labor

Baxter, Österreich

HerausgeberSiemens Aktiengesellschaft,Bereich Automation and Drives (A&D), Gleiwitzer Str. 555, 90475 Nürnbergwww.siemens.de/automation

Bereichsvorstand Helmut Gierse, Hannes Apitzsch, Dr. Peter Drexel, Anton S. Huber

Presserechtliche VerantwortungPeter Miodek

Verantwortlich für den InhaltCornelia Dürrfeld

VerlagPublicis KommunikationsAgentur GmbH, GWACorporate Publishing ZeitschriftenPostfach 3240, 91050 ErlangenTel.: (0 91 31) 91 92-5 01Fax: (0 91 31) 91 92-5 [email protected]: Kerstin PuruckerLayout: Jürgen StreitenbergerC.v. D., Schlussredaktion: Daisy KrausDTP: der Döss für Kommunikation, NürnbergDruck: Wünsch, NeumarktAufl age: 5.000Jobnummer: 002800 4783

© 2007 by Siemens Aktiengesellschaft München und Berlin. Alle Rechte vorbehalten.Diese Ausgabe wurde auf Papier aus umwelt-freundlich chlorfrei gebleichtem Zellstoff ge-druckt.

Die folgenden Produkte sind eingetragene Marken der Siemens AG:DESIGO, DRIVE-CLiQ, ET 200, MP370, SCALANCE, SIMATIC, SIMATIC IT, SIMATIC PCS 7, SIMOTION, SINAMICS, SIPAT, SIPROCESS, STEP, TOTALLY INTEGRATED AUTOMATION, WinCCWenn Markenzeichen, Handelsnamen, tech-nische Lösungen oder dergleichen nicht be-

sonders erwähnt sind, bedeutet dies nicht, dass sie keinen Schutz genießen.Die Informationen in diesem Magazin enthal-ten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten An-wendungsfall nicht immer in der beschrie-benen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern kön-nen. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Ver-tragsschluss ausdrücklich vereinbart werden.

Bestellnummer: E20001-M10-T114Printed in Germany

PharmFocus 2007

Pharmagerechte

Gebäudeautomati-

sierung bei Ferring

Pharmaceuticals

Seite 32

Ferr

ing

Ph

arm

aceu

tica

lsPh

yto

n B

iote

chC

SL B

iop

lasm

a

PharmFocus | 2007 3

E d i t o r i a l

Liebe Leserin, lieber Leser!

„Wir sind ein verlässlicher Partner unserer Kunden“ – mit diesem

Anspruch tritt Siemens auch in der Pharmaindustrie an. Schöne

Worte, doch was steckt dahinter? Wie kann Siemens der Pharma-

industrie helfen, die Supply Chain zu verbessern, neue Produkte

schneller auf den Markt zu bringen und Qualität zum integrierten

Bestandteil der Produktion zu machen? Automatisierung allein

kann solche Aufgaben nicht lösen. Daher haben wir unser Portfolio

und multidisziplinäres Know-how genutzt, um Lösungen zu ent-

wickeln, die alle Aspekte dieser Aufgabenstellungen berücksichtigen.

Neben einem breiten Produktspektrum – von der Antriebstechnik

über die Sensorik und Prozessleittechnik bis hin zu MES-Lösungen –

besitzen wir auch ein fundiertes Know-how über die Anforderungen

im Labor, in der Produktion, den Nebenanlagen und der Gebäude-

technik. So helfen wir auch, den Informationsaustausch zwischen

diesen Bereichen zu verbessern und damit Lücken zu schließen, die

einer Produktivitätssteigerung im Wege stehen. Selbstverständlich

unterstützen wir unsere Kunden auch mit umfassenden Dienst-

leistungen, beispielsweise zur Validierung. Wir haben mit unseren

Kunden zahlreiche erfolgreiche Projekte abgeschlossen. So sind wir

bei Automatisierungslösungen für die Blutplasmafraktionierung

Marktführer – mehr dazu auf den Seiten 8 bis 15.

Zu einer gelebten Partnerschaft gehört für uns auch, dass wir uns

mit den Herausforderungen unserer Partner identifi zieren und

gemeinsam an Lösungen arbeiten. Daher beschäftigen wir uns aktiv

mit Trends und treiben Innovationen wie Process Analytical Tech-

nology und Tracking und Tracing gemeinsam mit unseren Pharma-

kunden voran – auf den Seiten 22 bis 26 fi nden Sie mehr dazu. Ich

hoffe, dass wir Ihnen im Pharmfocus einige wertvolle Anregungen

geben können.

Viel Spaß beim Lesen!

Ihr

Wolfgang Scheiding

Leiter Competence Center PharmaSiemens A&D, Karlsruhe

4 PharmFocus | 2007

P h a r m a i n d u s t r i e

Trotz der Entwicklung vieler innovativer und

fortschrittlicher Arzneimittel war die Pharma-

industrie bislang sehr zögerlich, auch in der

Produktion radikal neue Lösungen zu implementie-

ren. Sie setzte vielmehr auf einen Fortschritt in klei-

nen Schritten. Daher ist die Trennung zwischen For-

schung und Entwicklung und Produktion immer noch

ein bestimmendes Merkmal dieser Industrie. Gleich-

zeitig hat die Pharmaindustrie abgesehen von klini-

schen Studien und dem Vertrieb nur wenig Kontakt

zu Patienten und dem Gesundheitswesen.

Um wettbewerbsfähig zu bleiben, wird es für

Pharmaunternehmen immer wichtiger, diese Lücken

zu schließen. Eine engere Verzahnung von Gesund-

heitswesen sowie Patienten mit der Entwicklung und

Produktion von Arzneimitteln kann den Pharmafi r-

men helfen, schneller und besser auf die Anforde-

rungen und Bedürfnisse der Patienten zu reagieren.

Gleichzeitig machen die Arzneimittelhersteller damit

einen Schritt weg von Chargenprozessen mit nach-

träglichen Qualitätstests und hin zu kontinuierlichen

Prozessen mit integrierten Qualitätsnachweisen.

„Disposable Manufacturing“-Technologien mit Ein-

weg-Prozessbehältern können dazu beitragen, die

Time-to-Market zu verkürzen. Sie erlauben eine fl e-

xiblere Produktion, sowohl was Größenordnungen,

Produktionsstätten als auch Bedienerfreundlichkeit

angeht. Mit „Cell Chips“ lässt sich das Verhalten einzel-

ner Zellen mit miniaturisierter Analytik und Miniatur-

Detektoren beobachten. Die Mikroreaktionstechnik

kann Wirkstoffe mit kleinen, kompakten Anlagen im

Labormaßstab produzieren. Da der Prozess konti-

nuierlich betrieben werden kann, lassen sich so ver-

gleichbare Mengen wie mit größeren diskontinuier-

lichen Anlagen herstellen. Dieser Ansatz eignet sich

somit sowohl für die Entwicklung als auch für die

kommerzielle Produktion, so dass kein Scale-Up und

kein Transfer auf eine neue Technologie mehr not-

wendig sind.

Mit der Überwindung dieser Grenzen lassen sich

auch Antworten auf verschiedene Herausforderun-

gen hinsichtlich Arzneimittelentwicklung, Produk-

tivität und Qualität fi nden. Laut einer Studie von

PricewaterhouseCoopers ist insbesondere der Be-

Trends in der Pharmaindustrie

Lücken schließen

p

Intelligente und integrierte Lösungen helfen dabei, die

Lücken zwischen den Bereichen Forschung und Entwick-

lung und Produktion in der Pharmaindustrie zu schließen

und fördern Innovation und Wettbewerbsfähigkeit.

PharmFocus | 2007 5

Mit der Überwindung der Grenzen zwischen Forschung und Entwicklung und Produktion lassen sich Antworten auf verschiedene Herausforderungen hinsichtlich Arzneimittelentwicklung, Produktivität und Qualität fi nden

Pub

licis

Knowledge Management

Sample Management & LIMS (Unilab)

Simatic ITR&D Suite

MES:

Simatic IT(Production Suite)

Master DataManagement

High-ThroughputScreeningManagement

Clinical TrialManagement

ProcessDevelopmentManagement

PCS 7 Lab

Siprocess

Sipat

(Workflow management, ELN)

Entwicklung Produktion

PLM

DataMining

6 PharmFocus | 2007

P h a r m a i n d u s t r i e

reich Entwicklung von großer Bedeutung: Infl ations-

bereinigt gibt die Pharmaindustrie heute doppelt so

viel für Forschung und Entwicklung aus wie noch vor

zehn Jahren, wobei aber die Zahl der Neueinfüh-

rungen nur noch 20 Prozent der vor zehn Jahren ent-

wickelten neuen Medikamente beträgt.

Antworten auf Trends

Siemens bietet eine Palette von Lösungen, mit denen

Unternehmen die Lücken zwischen Forschung und

Entwicklung und Produktion schließen und die Kluft

zu den Patienten überwinden können. Der Schlüssel

dazu liegt in drei Tools: dem Knowledge Management

(KM), dem Product Lifecycle Management (PLM) and

dem Master Data Management als Datenportal. Sie

ermöglichen einen nahtlosen, wechselseitigen Aus-

tausch von Informationen zwischen Entwicklung und

Produktion. Wissen, das in den Produktionsprozes-

sen gewonnen wird, kann so genutzt werden, um die

Entwicklung neuer Produkte zu beschleunigen. Auf

diese Weise kann das Verhalten von Equipment und

Maschinen in der Produktion bereits im Entwick-

lungsprozess berücksichtigt werden.

Die PLM-Software erfasst und verfolgt alle Infor-

mationen, die zu einem bestimmten Produkt gesam-

melt werden. Sie stellt einen zentralen Zugang zu all

diesen Daten zur Verfügung und kann so dazu bei-

tragen, den Innovationsprozess und die Einführung

neuer Arzneimittel zu beschleunigen. PLM berück-

sichtigt alle Aspekte des gesamten Produktlebens-

zyklus und unterstützt die Vernetzung von Innova-

tionsprozessen und Mitarbeitern. Es speichert Best-

Practice-Beispiele und Erfahrungen und schafft so

eine Wissensdatenbank. Zukünftig wird das PLM-

Tool auch elektronische Prozesse für die Compliance

mit gesetzlichen Aufl agen und entsprechenden Ge-

nehmigungsverfahren unterstützen. Dadurch kön-

nen Unternehmen auch diese Prozesse automatisie-

ren, indem sie vorhandene Informationen zu einem

Dokument zusammenfassen, das unmittelbar den

entsprechenden Behörden vorgelegt werden kann.

PLM und KM können zusammen auch mit anderen

Siemens-Lösungen kombiniert werden, um For-

schung und Entwicklung und Produktion zu einem

integrierten Prozess zusammenzufassen und die

Produktentwicklung zu beschleunigen. Kernstück

dieses Ansatzes sind das Workfl ow Management

System und das ELN (Electronic Lab Notebook) – die

Simatic IT Suite für Forschung und Entwicklung, in

der auch eine Anbindung an die Simatic IT Produc-

tion Suite in der Produktion und dem PLM-Tool reali-

siert ist. So ist der Bereich Forschung und Entwick-

lung auch Teil des Manufacturing Execution Systems.

Die Integration wird zudem durch ein einheitliches

System für Probenverwaltung und Laborinforma-

tionen in Entwicklung und Produktion gefördert: das

Laboratory Information Management System (LIMS)

Unilab, das auch die Nachverfolgung von Informa-

tionen externer Labors, beispielsweise bei Auftrags-

produzenten, unterstützt.

Ergänzt wird das Angebot durch weitere innovative

Lösungen von Siemens. Mit Simatic PCS 7 Lab stellte

Siemens vor kurzem eine Leitsystemlösung speziell

für das Labor vor. Das Mikroprozesssystem Siprocess

erleichtert die Einführung der Mikroprozesstechnik

Die PLM-Software erfasst und verfolgt alle Informationen, die zu einem bestimmten Produkt gesammelt werden

PharmFocus | 2007 7

für zahlreiche Anwendungen im Labor und den spä-

teren Transfer für die Produktion im industriellen

Maßstab. Sipat schließlich bietet eine Plattform, mit

der die Analytik- und PAT-Systeme eines Unterneh-

mens in eine durchgängige Architektur eingebunden

werden können. Mit Sipat können Unternehmen ihre

Produkte zeitnah und später auch unmittelbar nach

der Produktion freigeben (Real-time Release). Sipat

ist Teil des Prozessleitsystems Simatic PCS 7 und eng

mit Simatic Batch- und EBR-Funktionen verknüpft.

Gerüstet für kommende Aufgaben

Diese innovativen Lösungen helfen Pharmaunter-

nehmen dabei, ihre Innovationszyklen zu verkürzen,

einheitliche Portale für das Datenmanagement zu

implementieren und Entwicklungszeiten zu redu-

zieren. Die so entstehende Wissensdatenbank be-

reitet Unternehmen auf die Zukunft der Arzneimit-

telentwicklung vor, in der Prozesse nicht mehr nur

linear, sondern parallel laufen und Patienten, Ärzte,

Krankenhäuser, Behörden sowie Produzenten und

Entwickler eng zusammenarbeiten. Datenportale

und vollständig integrierte Automatisierungs- und

Datenhandlingsysteme werden dann noch wichtiger,

um die komplexen Prozesse und dynamischen Be-

ziehungen sicher zu beherrschen. p

i n f ok o n t a k t

www.siemens.de/[email protected]

Wie können sich Unternehmen sicher sein, dass ihre Strategien und ihre Infrastruktur zukünftigen An-forderungen gewachsen sind? Dazu muss ein Unter-nehmen wissen, wo es in 10 oder 15 Jahren stehen will und was dieses Ziel für die Produktion bedeutet.Unterschiedliche Ausgangssituationen führen dabei zu unterschiedlichen Strategien. So kann sich ein Unternehmen dafür entscheiden, mit einem relativ bescheidenen Invest eine Anlage zu modernisieren, wenn das zu produzierende Medikament am Ende der Patentlaufzeit steht. Ein anderes Unternehmen wiederum setzt sich das Ziel, möglichst rasch und umfassend eine Process Analytical Technology-(PAT-)Lösung zu implementieren, um den behördlichen

Aufl agen in Bezug auf Real-time-Produktkontrolle und -freigabe zu genügen und eine kontinuierliche Produktions weise zu erreichen.Darüber hinaus stellt sich den Unternehmen auch die Frage, ob sie lieber auf eine große Anlage mit einer fl exiblen Chargensteuerung setzen möchten oder ihre Arzneimittel in kleinen Anlagen für Forschung und Entwicklung, dafür aber mit defi nierter Produktzu-weisung, produzieren wollen. In beiden Fällen kommt der IT eine wichtige Rolle zu, die große Flexibilität erfordert: Flexibilität in der Produktion im ersten Fall, beim zweiten Geschäftsmodell Flexibilität bezüglich der Vernetzung der Produktion mit Entwicklungs-prozessen und klinischen Studien.

Szenario 3:Kleine Anlagenfür Entwicklung(Pilotmaßstab)

3 Integration von F&E und Produktion

3 Kleine Chargen

3 Betrieb rund um die Uhr

Szenario 4:Große, hochflexibleAnlage

3 Hochflexibles Rezepturmanagement

3 Hoher Durchsatz neben kleinen, patientenorientierten Chargen

Szenario 2: Kontinuierliche Produktion

3 Real-Time-Release

3 Transparente Produktion

3 Integrierte Prozesse zur Qualitätskontrolle

3 Kontinuierliche Optimierung/ Verbesserung

3 Nachfrageorientiert (just-in-time)

Szenario 1: Modernisierung

3 Automatisierung bestehender Anlagen

3 Prozessoptimierung

3 Kein grundlegend neuer Ansatz

Ziel:personalisierte Arzneien

3 Feedback aus klinischen Studien und von Patienten

3 Kontinuierliche Optimierung/ Verbesserung

„Evolution“ über kurz-, mittel-, langfristige Ziele?

Oder zu mittel- bzw. langfristigen Zielen springen?

Z u k u n f t s s i c h e r e S t r a t e g i e n

Vier grundlegende Szenarien für einen Wandel in der Pharmaindustrie

8 PharmFocus | 2007

B l u t p l a s m a f r a k t i o n i e r u n g

Cor

bis

PharmFocus | 2007 9

CSL Limited hat seinen Hauptsitz in Parkville

im Bundesstaat Victoria. Das Unternehmen

ist einer der größten Hersteller von Wirk-

stoffen aus Blutplasma weltweit. Diese Wirkstoffe

werden mittels Fraktionierung der Proteine im Blut-

plasma extrahiert. Das Plasma stammt aus Spenden,

die das australische Rote Kreuz im Rahmen der nicht-

kommerziellen Blutspende in Australien sammelt. CSL

Limited hat Fraktionierungsbetriebe in Australien

sowie Niederlassungen in Europa und den USA.

Der Bereich CSL Bioplasma des Unternehmens be-

treibt die Anlagen zur Fraktionierung, die am Stand-

ort Broadmeadows in Victoria beheimatet sind. Bei

der Modernisierung der Überwachungs- und Leitsys-

teme dieser Anlage entschied sich CSL Bioplasma für

Simatic PCS 7.

Siemens Australien wurde beauftragt, CSL Bioplas-

ma mit Engineeringservices für das Design und die

Implementierung des neuen Leitsystems zu unter-

stützen.

Auf sanftem Weg zu hoher Ausbeute

Seit 1954 produziert CSL Limited plasmabasierte

Wirkstoffe im Auftrag der australischen Regierung.

Die Anlage von CSL Bioplasma in Broadmeadows ist

seit 1994 in Betrieb und eine der einzigen weltweit,

die die chromatografi sche Aufreinigung als Prozess-

variante nutzt, bei der die Proteine nach ihrer Größe

und ihrem Gewicht getrennt werden. Diese Methode

ist besonders schonend und ermöglicht es, hoch-

reine Plasmaprodukte bei hoher Ausbeute zu gewin-

nen, so dass die Proteine aus den Blutspenden opti-

mal genutzt werden.

Neben der Tätigkeit als ausgewähltes Unterneh-

men für die Plasmafraktionierung in Australien ar-

beitet CSL Bioplasma auch für die entsprechenden

Bereiche und Behörden in Neuseeland, Singapur,

Hongkong, Malaysia und Taiwan. Die plasmabasier-

ten Wirkstoffe, die CSL Bioplasma für Australien pro-

duziert, werden von den australischen Behörden den

australischen Krankenhäusern kostenlos für die Be-

handlung schwerer Erkrankungen, wie Hämophilie,

Störungen des Immunsystems, Nerven- und Muskel-

erkrankungen, hämolytischen Erkrankungen bei Neu-

geborenen sowie Blutverlust als Folge von Unfällen

und Operationen, zur Verfügung gestellt.

Modernisierung im laufenden Betrieb

Als Unternehmen, das mit seinen Anlagen technisch

führend sein will, entschied sich CSL Bioplasma vor

kurzem, das bestehende Leitsystem durch eine mo-

derne Lösung zu ersetzen. Nach umfangreichen Ver-

gleichen wählte das Unternehmen Siemens als Part-

ner für dieses wichtige Projekt aus.

Das Projekt war aufgrund der kontinuierlichen

Produktion bei CSL Bioplasma besonders anspruchs-

voll. Durch die Entscheidung für Simatic PCS 7 profi -

tiert CSL Bioplasma von einigen Vorteilen. CSL nutzt

nun eine moderne und innovative Plattform für die

Prozessautomatisierung und kann sowohl das lokale

als auch das globale Know-how von Siemens in

der Pharmaindustrie, bei der Steuerung von Batch-

Prozessen, bei Modellierungen gemäß S88/S95 und

Manufacturing Execution-Systemen nutzen. Zudem

unterstützte Siemens CSL Bioplasma auch bei der

Entwicklung von Strategien für die reibungslose

Migration von bestehenden Systemen.

Neben der Modernisierung des Leitsystems er-

reichte CSL Bioplasma auch eine Optimierung der

Prozesse, eine schlankere Produktion, geringere Vali-

dierungskosten und konnte den Aufwand für Instand-

haltung und die Total Cost of Ownership reduzieren.

CSL Bioplasma, Australien

Es liegt uns im Blut

p

CSL Bioplasma, der staatlich autorisierte Hersteller von Wirkstoffen aus

Blutplasma in Australien, nutzt Automatisierungstechnik von Siemens und

profi tiert von den Vorzügen einer modernen Systemplattform.

10 PharmFocus | 2007

„Eines der entscheidenden Argumente zugunsten

von Siemens war das große Commitment von Siemens

für dieses Projekt, aber auch die Tatsache, dass

Siemens das lokale Know-how zu PCS 7 und das Phar-

ma-Know-how kontinuierlich ausbaut. Dieses Enga-

gement ist seit 2005 über die gesamte Zusammenar-

beit hinweg unvermindert“, betont Geoff Armstrong,

Senior Project Manager bei CSL Bioplasma.

Teamarbeit für maßgeschneiderte Funktionalität

Ein Projektteam mit Mitgliedern von Siemens und

CSL Bioplasma arbeitete 2006 gemeinsam an der

Spezifi kation der Hard- und Software. CSL Bioplasma

steuerte das Prozess- und Produktionswissen zum

Projekt bei, Siemens stellte erfahrene Systemspezia-

listen. Hauptziel des Teams war es, genau die von

CSL Bioplasma gewünschte Funktionalität durch eine

maximal modulare Architektur und Wiederverwend-

barkeit der Software zu erreichen. Für die Umset-

zung der Lösung kamen Simatic PCS 7, Simatic Batch,

Simatic Route Control und Simatic IT Historian zum

Einsatz.

Nach der Spezifi kation wurde zuerst ein Pilotpro-

jekt gestartet, bei dem das neue PCS 7-System und

der neue Software-Standard in einem ausgewählten

Teil der Anlage implementiert wurden. Das System

wurde später um eine Luftaufbereitungsanlage er-

weitert und im Januar 2007 erfolgreich in Betrieb ge-

nommen.

„Die Einführung von PCS 7 für die Luftaufberei-

tung im Januar und die Inbetriebnahme der Pilotan-

lage im Mai 2007 verliefen sehr positiv“, fasst Geoff

Armstrong die Ergebnisse zusammen. „PCS 7 wurde

sowohl in der Produktion als auch bei der Enginee-

ring Services Group, die unsere Systeme betreibt

und in Stand hält, sehr gut angenommen. Die Ein-

führung eines neuen Systems ist immer eine Heraus-

forderung, die einen gewissen Lernaufwand und die

Bereitschaft erfordert, eine neue Schnittstelle zum

Prozess zu akzeptieren.“

Die letzte Phase der Modernisierung ist die Imple-

mentierung des neuen Systems im Laufe der nächs-

ten drei Jahre, wobei das alte System schrittweise er-

setzt werden soll. Das gemeinsame Projektteam von

CSL Bioplasma und Siemens ist sich sicher, dass auch

diese Phase erfolgreich abgeschlossen wird.

B l u t f r a k t i o n i e r u n gB l u t p l a s m a f r a k t i o n i e r u n g

C S L L i m i t e d

Die Anlage von CSL Bioplasma in Broadmeadows ging 1994 in BetriebBroadmeadows ist eine der modernsten Anlagen zur Plasmafraktionierung weltweitCSL Bioplasma nutzt die chromatografi sche Aufreinigung zur schonenden Gewinnung von Proteinen für plasmabasierte Medikamente von hoher Reinheit und mit optimaler AusbeuteCSL Bioplasma ist auch Partner der Behörden und Blutdienste von Australien, Neuseeland, Singapur, Hongkong, Malaysia und Taiwan

3

3

3

3

PharmFocus | 2007 11

Vorteile weitergeben

Mittlerweile ist auch der Biotherapeutika-Bereich

von CSL Limited, der in Parkville Impfstoffe und An-

titoxine produziert, dabei, einige kleinere Moderni-

sierungen mit PCS 7 durchzuführen. Beide Projeke –

bei CSL Bioplasma und CSL Biotherapies – verwenden

die Softwarestandards und Bibliotheken, die für das

Projekt in der Plasmafraktionierung entwickelt wur-

den. Dadurch profi tiert CSL Limited von einer durch-

gängigen Systemarchitektur und wiederverwend-

barer Software, mit einer erweiterten Funktionalität,

einem geringeren Aufwand für Engineering, Validie-

rung, Instandhaltung und Mitarbeiterschulung.

Mark Abdallah, Engineering Director bei CSL Bio-

plasma, ist mit den Ergebnissen der Zusammen-

arbeit sehr zufrieden: „Die Beziehungen zu Siemens

haben sich in den letzten zwei Jahren kontinuierlich

weiterentwickelt. Wenn sich im Zuge des Projektes

neue Aufgaben ergaben, konnte auf der Basis dieser

Beziehungen schnell eine gute Lösung gefunden

werden. Zwischen Siemens und CSL Bioplasma fi n-

det ein monatliches Treffen auf Managementebe-

ne statt, bei dem der Projektfortschritt diskutiert

und bewertet wird. Dadurch stellen wir sicher,

dass Schwierigkeiten schnell behoben werden, und

stärken den positiven Charakter der Zusammen-

arbeit.“ p

Die Modernisierung war aufgrund der kontinuierlichen Produktion bei CSL Bioplasma besonders anspruchsvoll


www.siemens.de/[email protected]@siemens.com

CSL

Bio

plas

ma

CSL

Bio

plas

ma

Cor

bis

D i e L ö s u n g i m D e t a i l

Das Projekt umfasst die Migration des beste-henden Leitsystems mit 18 000 I/Os zu einer modernen, modularen und wiederverwendbaren Lösung auf Basis von:

Simatic PCS 7Simatic BatchSimatic Route ControlSimatic IT Historian

3

3

3

3



Chengdu Rongsheng Pharmaceutical Co. Ltd., China

Maßstäbe setzen

p

Ronsen – Chengdu Rongsheng Pharmaceutical

Co. Ltd. – entstand 1997 aus der Blutplas-

maverarbeitung des Chengdu Institute of Bio-

logicals Products. Vor kurzem bezog Ronsen eine

hochmoderne Produktionsanlage in der Chengdu

High-Tech Zone. Dort arbeiten über 400 Mitarbeiter

in einer der größten Anlagen für Plasmafraktionie-

rung in China und produzieren Plasmaprodukte wie

Albumin, intravenöses Immunglobulin (IVIG) sowie

Hepatitis-B- und Tetanus-Immunglobuline. Ronsen

versorgt zurzeit den chinesischen Markt mit 400 000

Litern Plasma pro Jahr, die Verarbeitungskapazität

für die Zukunft liegt bei 800 000 Litern.

Neue Anlage für komplexen Prozess

Ronsen produziert in einem sequenziellen Batch-Pro-

zess. Das gefrorene Plasma wird in Beuteln angeliefert

und zwischengelagert. In der Anlage fi nden die eigent-

liche Fraktionierung (in einem Cohn-Prozess) sowie

einige Aufreinigungsschritte statt. Die Endprodukte

werden in zwei Formen ausgeliefert, entweder in fl üs-

In der hochmodernen Produktionsanlage in der Chengdu High-Tech Zone verarbeitet Ronsen zurzeit 400 000 Liter Plasma pro Jahr

Ch

engd

u R

ongs

hen

g Ph

arm

aceu

tica

l Co.

Ltd.

Cor

bis

Ronsen, einer der führenden Hersteller von Blutplasmaprodukten

in China, implementierte gemeinsam mit Siemens eine

zuverlässige Prozessautomatisierung auf Basis von Simatic PCS 7.


siger Form oder als gefriergetrocknetes Granulat. Da-

bei sind, sowohl hinsichtlich der Produktqualität als

auch der generellen Sicherheit, die Fraktionierung

und die Inaktivierung viraler Bestandteile die ent-

scheidenden Prozessschritte. Da in der Fraktionierung

große Mengen Ethanol verbraucht werden, ist dieser

Prozess explosionsgefährdet und erfordert entspre-

chende Vorsichtsmaßnahmen.

Ronsen wollte seine Anlage aus mehreren Grün-

den modernisieren. Das vorhandene Equipment ent-

sprach nicht mehr dem Stand der Technik, so dass es

zunehmend schwieriger wurde, den geltenden Richt-

linien für eine moderne und GMP-gerechte Produktion

zu genügen. Zudem sollte die Kapazität mit der

wachsenden Nachfrage in China Schritt halten. Und

nicht zuletzt verfolgt Ronsen auch das Ziel, nicht nur

der größte, sondern insbesondere auch der führende

Hersteller von Blutplasmaprodukten in China zu

sein – sowohl bezüglich der Prozess- als auch der

Produktqualität.

2004 wurde das Basic Design des Projektes abge-

schlossen. Die Engineeringfi rma, mit der Ronsen zu-

sammenarbeitete, schlug Siemens als Partner für die

Prozessautomatisierung vor. Auf Basis einer Prozess-

beschreibung entwickelte Siemens Industrial Auto-

mation Shanghai (SIAS) einen ersten Entwurf der

Automatisierungslösung.

„Das Beste ist gerade gut genug“

Ronsen hatte vier Kriterien, die das Prozessleitsys-

tem erfüllen musste: Schutz sowohl des Personals als

auch der Umwelt vor produktionsbedingten Risiken,

validierte Produktionsbedingungen, Flexibilität im

Hinblick auf zukünftige Entwicklungen und neue

Produkte sowie eine hohe Implementierungsqualität

auf der Basis von fundiertem Prozessverständnis

und einer optimal abgestimmten Lösung. Li Li, As-

sistentin der Geschäftsführung bei Ronsen, bestätigt

die gute Leistung von SIAS: „Siemens kann einige

gute Referenzen in der Pharmaindustrie vorweisen

und SIAS hat bewiesen, dass sie unseren Prozess ver-

standen haben – sie entwickelten die richtige Lösung

für einige schwierige Aufgabenstellungen.“

Simatic PCS 7 für umfassende Kontrolle

Das implementierte Leitsystem steuert die Prozesse

in der Fraktionierung, der Albuminaufreinigung und

Pasteurisierung, die Aufreinigung der IV-Immunglo-

buline und die Puffervorbereitung. Zum System ge-

hören drei Simatic PCS 7-Automatisierungssysteme,

die über Profi bus mit zahlreichen ET 200-Peripherie-

systemen im Prozess vernetzt sind. Simatic PCS 7

Operator Stations in der zentralen Leitwarte und

Simatic Touch Panels im Prozess ermöglichen das

Bedienen und Beobachten der Prozesse. SIAS inte-

grierte auch die neue Anlage für Reinstwasser und

war für die Installationsüberwachung und das Instal-

lationsdesign verantwortlich, während Siemens Buil-

ding Technologies die Gebäudeleittechnik und die

Brandschutzanlagen für die gesamte Produktion lie-

ferte. Yang Hui Chuan, stellvertretender Geschäfts-

führer bei Ronsen, ist mit den Ergebnissen des Pro-

jektes sehr zufrieden: „Mit Siemens haben wir ein

Unternehmen gefunden, das gemeinsam mit uns die

ideale Lösung entwickeln kann. Wir versuchen im-

mer, von anderen führenden Unternehmen zu ler-

nen – und dazu gehört Siemens, das sowohl die lang-

jährige Erfahrung in der Pharmaindustrie als auch

die passende Organisationsstruktur besitzt, um die

richtige Lösung implementieren zu können.“ p



»Aufgrund der Erfahrung

von Siemens waren wir

uns schnell sicher, dass

wir den richtigen Partner

gefunden hatten.«

Yang Hui Chuan, stellvertretender Geschäftsführer, Ronsen

Li Li, Assistentin der Geschäftsführung bei Ronsen (links), Yang Hui Chuan, stellvertretender Geschäftsführer bei Ronsen (rechts)

Ch

engd

u R

ongs

hen

g Ph

arm

aceu

tica

l Co.

Ltd.



B lut setzt sich im Wesentlichen aus zwei Kom-

ponenten zusammen: den Blutzellen und dem

Blutplasma. Das Blutplasma besteht zu 90

Prozent aus Wasser und zu etwa sieben Prozent aus

Proteinen. Bis heute sind über 500 verschiedene die-

ser Plasmaproteine bekannt, wobei etwa 20 wichtig

für die pharmazeutische Industrie sind. Extrahiert

man diese Proteine, so können daraus in einem auf-

wändigen Verfahren lebensrettende Arzneimittel

hergestellt werden. Die wichtigsten derzeit auf dem

Markt befi ndlichen Plasmaprodukte sind Albumin,

verschiedene Immunglobuline (Antikörper) und Ge-

Portfolio

Ein besonderer Saft

p

Mit einem integrierten Portfolio an Produkten und Systemen erfüllt Siemens

die spezifi schen Anforderungen bei der Blutplasmafraktionierung.

Siem

ens

AG

Cor

bis




rinnungsfaktoren. Aufgrund der schnell wachsenden

und immer älter werdenden Weltbevölkerung steigt

die Nachfrage an aus Blutplasma gewonnenen Arznei-

mitteln kontinuierlich an und kann mit den durch

Blutspenden zur Verfügung stehenden Plasmamen-

gen nicht gedeckt werden. Daher sieht die Industrie

ihr vornehmliches Ziel darin, nicht nur die Anzahl

der gespendeten Blut- beziehungsweise Plasmaein-

heiten zu erhöhen, sondern auch die Effektivität des

Extraktionsprozesses zu verbessern, um höhere Pro-

duktausbeuten zu erreichen.

Die Blutfraktionierung

Weltweit ist die Produktion von Plasmaproteinen auf

wenige Unternehmen beschränkt. Einer der Gründe

sind die strengen Aufl agen, die alle Bereiche und In-

stitutionen über den gesamten Produktionsverlauf

erfüllen müssen. Diese hohen Sicherheitsanforde-

rungen sowie die stark gestiegenen Preise für Blut-

plasma, die in etwa 30 Prozent der Gesamtkosten der

Plasmafraktionierungsindustrie ausmachen, sind nur

zwei der Herausforderungen, mit denen dieser In-

dustriezweig zu kämpfen hat.

Bei der Plasmafraktionierung werden zumeist zwei

Prozessvarianten angewendet. Die klassische Metho-

de ist die Cohn-Fraktionierung, bei der die Proteine

bei tiefen Temperaturen und speziellen Salzkonzen-

trationen unter Zugabe von Ethanol im sauren pH-Be-

reich ausgefällt werden. Dieser Prozess ist aufgrund

des hohen Ethanoleinsatzes explosionsgefährdet.

Mit der zweiten Methode, der chromatographischen

Aufreinigung, erhält man zwar ein reineres Endpro-

dukt, ihre Kapazität reicht jedoch für eine großtech-

nische Anwendung nicht aus. Daher werden meist

beide Verfahren miteinander kombiniert.

Prozesskenntnis und Erfahrung garantieren Erfolg

Siemens besitzt das erforderliche Prozess-Know-how,

um weltweit Automatisierungsprojekte in der Blut-

fraktionierungsindustrie zu realisieren. Bei vielen

Herstellern von Blutplasmaprodukten hat Siemens

seine Kompetenzen bereits erfolgreich unter Beweis

gestellt und ist damit Marktführer für Automatisie-

rungslösungen in dieser Branche.

Totally Integrated Automation bietet eine leis-

tungsfähige und durchgängige Lösung für die naht-

lose Integration aller für die Blutfraktionierung er-

forderlichen Aufgaben: Funktionen für eine GMP-

gerechte Steuerung der komplexen Chargenprozesse,

eine fl exibel skalierbare Prozessautomatisierung mit

Simatic PCS 7, ein umfassendes Portfolio an Sensorik

für die Erfassung von Prozessparametern und zur

Qualitätskontrolle sowie Antriebe und Motoren.

Eine weitere Aufgabe, die mit Totally Integrated

Automation deutlich vereinfacht wird, ist die Anbin-

dung der Package Units. Simatic PCS 7 kann nicht

nur Package Units mit Simatic S7 oder WinCC-Syste-

men einfach integrieren, sondern unterstützt auch

die Einbindung von Automatisierungslösungen an-

derer Hersteller. Dies führt zu Einsparungen bei En-

gineering und Schulungsaufwand. Gleichzeitig sind

so alle Bereiche der Produktion in eine durchgängige

Systemarchitektur mit durchgängiger Datenhaltung

eingebunden.

Innovation für mehr Transparenz

Um sowohl die Sicherheit der Plasmaprodukte zu ga-

rantieren als auch eine möglichst hohe Ausbeute an

wertvollen Wirkstoffen aus der knappen Ressource

Blutplasma sicherzustellen, arbeitet Siemens ge-

meinsam mit Partnern an Lösungen, die eine durch-

gängige Nachverfolgung der Blut- und Plasmapro-

dukte vom Spender bis hin zum Krankenhaus und

dem einzelnen Patienten ermöglichen.

Ein Lösungsansatz, der modernste RFID-Technolo-

gie nutzt, wurde vor kurzem zur Überwachung von

Blutspenden implementiert. Die RFID-Tags ermögli-

chen nicht nur eine sichere Identifi kation jedes ein-

zelnen Blutbeutels, sondern tragen auch weitere In-

formationen zur jeweiligen Blutspende.

Integriert und sicher

Modernste Identifi kationssysteme mit Vision Sen-

soren und funkbasierten ID-Systemen gehören eben-

falls zum Systemspektrum von Totally Integrated Au-

tomation. Die nahtlose Integration von fehlersicheren

Systemen in eine durchgängige Systemlandschaft ist

eine der entscheidenden Stärken für die Prozesse bei

der Blutfraktionierung. Zudem lassen sich auch die

Systeme der Gebäude- und Klimatechnik in die Auto-

matisierungslandschaft einbeziehen, so dass alle As-

pekte der Produktion in eine durchgängige Lösung

eingebunden sind. p

A n f o r d e r u n g e n a n d i e A u t o m a t i s i e r u n g

Batch-FahrweiseHohe VerfügbarkeitErfüllung strengster FDA/GMP-Aufl agenProduktion unter Ex-Bedingungen (Zone 1 und 2)Produktion unter ReinraumbedingungenIntegrierte SicherheitstechnikTracking des Equipment-Hygienestatus Electronic Batch RecordingIntegration von Package Units

3

3

3

3

3

3

3

3

3


B i o t e c h n o l o g i e

In der Fermenter-Kaskade werden Wirkstoffe durch die Fermentation von Pfl anzenzellen gewonnen

Phyt

on B

iote

ch

Phyton Biotech GmbH, Deutschland

Flexibel auf Rezept

p

Phyton Biotech aus East Windsor, New Jersey, ist

Weltmarktführer im Bereich der industriellen

Pfl anzenzellkultur-Technologie zur Produktion

hochwertiger pharmazeutischer Wirkstoffe. Das Un-

ternehmen ist Teil der DFB Pharmaceutical Group

mit Sitz in Forth Worth, Texas. In East Windsor, New

Jersey, ist die Forschung und Entwicklung angesie-

delt. An seinem Produktionsstandort in Ahrensburg,

Schleswig-Holstein, betreibt Phyton die weltweit

größte Pfl anzenzellen-Fermentationsanlage mit Fer-

mentern mit einer Kapazität von bis zu 75 000 Litern.

Hier wird Taxol® für Bristol-Myers Squibb aus Zellen

der Eibe gewonnen. Dieses Medikament wird zur Krebs-

therapie eingesetzt. Im Jahr 2005 entschloss sich das

Unternehmen, eine weitere neue Fermenterkaskade zu

bauen, für die neben Hard- und Software auch das

komplette Engineering sowie die Qualifi zierung und

Validierung der Anlage nach GAMP4 realisiert werden

mussten.

Erfahrung macht sich bezahlt

Phyton entschied sich dafür, die seit vielen Jahren

bestehende Zusammenarbeit mit der Siemens-Nie-

Mit einer neuen Automatisierungslösung auf Basis von Simatic PCS 7

profi tiert Phyton in einer Fermenter-Kaskade von einer deutlich besseren

Flexibilität in der Produktion.




»Die Entscheidung für

Simatic Batch war genau richtig.

Die Struktur gemäß S88 bietet

sehr viele Vorteile. Für den

Bediener ist die Darstellung klar

strukturiert und übersichtlich.«

Matthias Pump, Projektleiter, Phyton Biotech

pan

ther

med

ia

derlassung Hamburg fortzuschreiben und auf das

Prozessleitsystem Simatic PCS 7 in Kombination mit

Simatic Batch zu wechseln. Entscheidend war dabei

nicht nur die Erfahrung von Siemens mit der beste-

henden Produktionsanlage, sondern auch die Tat-

sache, dass Siemens die komplette Technologie und

alle dazu gehörenden peripheren Leistungen aus ei-

ner Hand bieten konnte. Aufgrund des umfassenden

Know-hows des Siemens-Projektteams konnte sich

Phyton außerdem sicher sein, dass die Automatisie-

rungslösung genau auf die Anforderungen der Fer-

menter-Kaskade abgestimmt ist. Außerdem konnte

Siemens auf beträchtliche Erfahrung mit vergleich-

baren Anlagenerweiterungen verweisen.

Das Projekt musste innerhalb eines relativ engen

Zeitfensters umgesetzt werden. Nach der Auftrags-

erteilung im Jahr 2005 fand bereits im Juni 2006 der

Factory Acceptance Test (FAT) statt. Die Inbetriebnah-

me erfolge im Oktober 2006. Danach folgten Qualifi -

zierung und Validierung, bis das Projekt im Juni 2007

endgültig abgeschlossen war. Ein Terminrahmen,

der sich letztendlich nur realisieren ließ, weil Siemens

hier sein Projektmanagement PM@Siemens anwandte

und auf ein Zeit sparendes Tool-gestütztes Software-

Engineering setzte.

Flexible Batch-Steuerung

Insgesamt werden in der Fermenter-Kaskade fünf

PCS 7-Automatisierungssysteme eingesetzt. Zum Sys-

tem gehören darüber hinaus auch ein redundantes

Serverpaar, eine Engineeringstation, drei Clients für

die Bedienung der Prozesse sowie ein zentraler Archiv-

server für die Langzeitarchivierung der Prozessdaten.

Eine besondere Herausforderung für die Siemens-

Ingenieure war die Programmierung der Simatic

Batch-Lösung. Dabei galt es nicht nur, die sehr um-

fangreichen Rezepte zu verarbeiten, die typisch für

diese Art von Produktion sind. Es musste außerdem

eine hoch fl exible Rezeptstruktur realisiert werden,

die sich später ohne großen Aufwand auch auf wei-

tere Produkte übertragen lässt. Eine Forderung, die

sich mit Simatic Batch stringent und durchdacht um-

setzen ließ. Selbstverständlich wurde die gesamte

Lösung auch gemäß GAMP4 qualifi ziert.

Gestärkte Partnerschaft

Die schnelle und erfolgreiche Umsetzung der neuen

Lösung hat die bestehende jahrelange Zusammenar-

beit zwischen beiden Unternehmen weiter gestärkt.

Auf Basis von Standardprodukten wurde bei Phyton

Biotech ein GAMP- und FDA-konformes Prozessleit-

system realisiert, das ein hohes Maß an Flexibilität

und Erweiterungsfähigkeit besitzt. So ist Phyton

auch für kommende Herausforderungen optimal ge-

rüstet. p

Lonza ist das einzige Unternehmen, das 100-prozentig reines L-Carnitin in einem biologischen Prozess herstellen kann

Bild

er: L

onza

Bio

tec


B i o t e c h n o l o g i e

Lonza Biotec, Tschechische Republik

Ausgefeilte

Automatisierung

p

Rick Mommers, Business Development Manager bei Lonza Biotec, sprach mit uns über

die Vorteile, die sich für sein Unternehmen aus der Zusammenarbeit mit COMPAS

Automatizace und Siemens bei der Automatisierung eines Prozesses ergaben.

Rick Mommers, Business Development Manager bei Lonza Biotec


Herr Mommers, warum haben Sie sich für die

Zusammenarbeit mit COMPAS Automatizace und

Siemens entschieden?

Rick Mommers: Wir nahmen uns für diese Entschei-

dung viel Zeit – insgesamt sechs Monate, in denen

wir verschiedene Referenzanlagen besichtigt haben.

Wir suchten außerdem einen Partner, der uns in der

Tschechischen Republik mit dem passenden Know-

how, der Erfahrung und dem technischen Wissen un-

terstützen kann und in der Lage ist, ein solch kom-

plexes System zu implementieren und in Stand zu

halten. Das Angebot von COMPAS und Siemens hat

uns schließlich rundum überzeugt. Mittlerweile ar-

beiten wir schon 13 Jahre zusammen. In den letzten

Jahren intensivierte sich unsere Zusammenarbeit, als

wir den Automatisierungsgrad unserer Anlagen im

Zuge der Errichtung einer neuen Produktionshalle

erhöhten wollten. Die Systeme mussten natürlich den

GMP-Anforderungen genügen, insbesondere dem

cGMP-Standard der Food and Drug Administration.

Wie verlief die Entwicklung dieser neuen Systeme?

Rick Mommers: Zu Beginn lag ein Großteil der Ver-

antwortung bei COMPAS, die einen ersten Entwurf

mit Siemens-Systemen entwickelten und mit der In-

stallation begannen. Da das System sehr komplex

war – eigentlich eine Pilotanwendung, auch im welt-

weiten Vergleich – und wenig Erfahrungen dazu vor-

lagen, wandten wir uns auch direkt an Siemens. Bei-

de Unternehmen arbeiteten eng zusammen, um die

Software unseren Anforderungen anzupassen und

alle erforderlichen Funktionen zu optimieren und zu

implementieren.

Und wie verlief diese Zusammenarbeit?

Rick Mommers: Die intensiven Diskussionen mit

beiden Partnern zu Beginn und während des Pro-

jektes waren sehr hilfreich, so dass wir jetzt eine

Lösung haben, die wirklich genau unseren Vorstel-

lungen entspricht. Auch nach einigen Jahren Betrieb

gibt es am System und der Zusammenarbeit nichts

auszusetzen. Die Prozesse laufen genauso, wie wir es

wollen – ohne Probleme oder Verzögerungen. Auch

unser Bedienpersonal ist sehr zufrieden und kommt

mit dem System gut zurecht, wie man an den Ergeb-

nissen der Produktion sieht. Ich bin überzeugt, dass

wir in Tschechien keine besseren Partner hätten fi n-

den können.

Was sind Ihrer Meinung nach die größten Vorteile des

neuen Systems?

Rick Mommers: Das System ist absolut konform mit

den GMP-Anforderungen und arbeitet vollautoma-

tisch. Ein wichtiger Aspekt ist auch die große Flexibi-

lität der Lösung – wir passen oft einzelne Prozesse

an. Die neue Technologie erlaubt es uns, Änderungen

schnell und fehlerfrei durchzuführen. Auf der Hard-

wareseite ist das sowieso kein Problem und auch die

Software haben wir entsprechend angepasst. Dabei

zeigte sich ein weiterer Vorteil von COMPAS und

Siemens: die Flexibilität und die Erfahrung der Mit-

arbeiter.

Herr Mommers, vielen Dank für das Gespräch.



S i m a t i c P C S 7 b e i L o n z a

Lonza Biotec arbeitet bereits seit einigen Jahren mit COMPAS Automatizace zusammen und verwendet schon seit 1994 Siemens-Technik in seinen Anlagen. 2001 entschied sich das Unternehmen, das erste Prozessleitsystem auf Basis von Simatic PCS 7 mit Simatic Batch in einer neuen Produktionslinie für L-Carnitin einzusetzen. Lonza ist das einzige Unter-nehmen, das 100-prozentig reines L-Carnitin in einem biologischen Prozess herstellen kann.Die Automatisierung dieses Prozesses war eines der komplexeren Projekte, die COMPAS zu diesem Zeit-punkt realisierte. Die einzelnen Prozessschritte er-fordern unterschiedliche Kontrollregimes: Einige Schritte arbeiten vollautomatisch, bei anderen sind manuelle Eingriffe zur Einstellung bestimmter Para-meter oder als Reaktion auf verschiedene Produk-tions- und Systemzustände erforderlich.Die Automatisierung ist ein gutes Beispiel für eine integrierte Lösung, wie Vlastimil Braun, Leiter von COMPAS Automatizace, erläutert: „Man kann alle wichtigen Daten von einer Engineeringstation aus anpassen – nicht nur Leitsysteminformationen in-klusive der entsprechenden fl exiblen Batch-Routinen für die Chargenproduktion mit 700 Produktions-schritten, sondern auch Parameter der Siemens- Umrichter und HART-Sensoren.“Zurzeit arbeiten Spezialisten von COMPAS Automa-tizace und Siemens daran, die Lösung für eine ge-plante Produktionserweiterung auszubauen. Dieses Projekt wird die Zahl der I/Os verdoppeln. Aktuell sind 6000 I/Os in das System integriert.


V a l i d i e r u n g

Dienstleistungen

Sicherer Prozess

p

D ie Produktion von Wirkstoffen und Arznei-

mitteln ist eine der am stärksten regulierten

Branchen. Noch bis vor kurzem wurden die

Sicherheit, Wirksamkeit und Authentizität von Arz-

neimitteln nicht durch integrierte Prozesse in der

Produktion nachgewiesen, sondern nachträglich

durch entsprechende Laboruntersuchungen ermit-

telt. Dieses Verfahren ist jedoch in mehrfacher Hin-

sicht nicht mehr zeitgemäß. So benötigen der Batch

Record Review sowie die Prüfung der Produkte nach

Ende der Produktion nicht selten sechs und mehr

Wochen pro Charge. Parallel steigt der Wettbewerbs-

druck, so dass Pharmaunternehmen zunehmend

neue Ansätze verfolgen müssen, um in einer verän-

derten Marktlandschaft bestehen zu können. Diese

Ansätze werden unter Begriffen wie Risk-based Ap-

proach, Change Traceability oder integrierte Validie-

rungskonzepte diskutiert. Dahinter steckt eine neue

Sichtweise auf entscheidende Aspekte des Produk-

tionsprozesses in der Pharmaindustrie, die nicht zu-

letzt durch neue Vorgaben des Gesetzgebers initiiert

wurde. Pharmaunternehmen sind heute durch die

Vorgaben, wie sie beispielsweise in der FDA Guide-

line „Pharmaceutical cGMPs for the 21st Century“

spezifi ziert werden, dazu angehalten, ihre Prozess-

qualität nicht mehr im Nachhinein am fertigen Pro-

Im Spannungsfeld zwischen gesetzlichen Aufl agen und Wirtschaftlichkeit ist der

Nachweis der Qualität im Prozess der Schlüssel zu mehr Sicherheit und Effi zienz.

Siem

ens

AG




dukt zu validieren, sondern entsprechende Maßnah-

men im Prozess zu implementieren.

Integrierte Qualität

Die Qualität eines pharmazeutischen Produktes de-

fi niert sich aus einer Summe von Merkmalen, bei-

spielsweise Art und Reinheit der Wirkstoffe, Dosie-

rung, Wirksamkeit und Stabilität. Die Grundidee von

Quality by Design besteht nun darin, bereits wäh-

rend der Produkt- und Prozessentwicklung alle ent-

scheidenden Parameter zu identifi zieren, die für eine

gleichbleibende Qualität maßgeblich sind. Diese Pa-

rameter fl ießen in die Key Performance Indicators

(KPI) des Produktionsprozesses ein und machen die

bisherigen aufwändigen Tests der fertigen Arznei-

mittel überfl üssig.

Dazu ist es erforderlich, dass die verschiedenen an

der Produktion beteiligten Disziplinen – Prozessent-

wicklung, Verfahrenstechnik, Automatisierung, Che-

mometrie und Compliance – eng zusammenarbeiten,

um ein vollständiges Bild der Faktoren zu ermitteln,

die die Produktqualität bestimmen, und entspre-

chende Kontroll- und Dokumentationsmechanismen

zu implementieren. Von Vorteil dabei sind die einfach

zu integrierenden Technologien von Siemens, denn

sie unterstützen die Erfassung, den Austausch und

die übergreifende Auswertung dieser Daten in allen

Bereichen der Produktion und des Produkt-Life-Cycle

von der Verfahrensentwicklung im Labor über Spezi-

fi kationsdaten, die automatische Steuerung der Pro-

zesse bis hin zur chargenbezogenen Protokollierung

aller Ereignisse während der Produktion.

Durch die Zusammenarbeit mit einem multidiszi-

plinär denkenden Partner wie Siemens, der das

Know-how aus unterschiedlichsten Bereichen zu

einem branchenspezifi schen Angebot bündelt, kön-

nen Pharmaunternehmen eine optimal abgestimmte

Lösung für ein integriertes Qualitätsmanagement

entwickeln. Das Resultat sind Produktionsprozesse,

die Abweichungen automatisch erkennen und das

Prozessverhalten zuverlässig innerhalb eines defi -

nierten Zielkorridors halten.

Risiken identifi zieren und managen

In diesem Zusammenhang ist es auch wichtig, die Ri-

siken innerhalb des Prozesses zu kennen. Das Quali-

ty Risk Management beinhaltet Methoden, mit denen

Risiken bei der Veränderung und Skalierung von

Produktionsprozessen identifi ziert und bewertet

werden können, und hilft, angemessene Maßnahmen

zur Risikovermeidung beziehungsweise -minimie-

rung zu defi nieren.

Dieser Ansatz greift bereits bei der Planung und

Implementierung von Anlagen und Systemen, so

dass Schwerpunkte bei Design und Test von Syste-

men zunehmend mittels Risikoanalysen defi niert

werden. Diese integrierte Herangehensweise unter-

stützt Siemens mit seinem Validation Support. Schon

beim Start des Projektes werden eine dem Projekt

angemessene Methodik und ein entsprechendes

Lebenszyklusmodell gemeinsam von Projektleiter,

Kunden und Consultants defi niert. So ist die GAMP-

konforme Validierung durch Verwendung des Vali-

dation Manuals, seiner Methoden und Vorlagen von

Beginn an in das Projekt integriert und die Konfor-

mität der eingesetzten Produkte mit Anforderungen

wie der CFR Part 11 wird regelmäßig untersucht und

dokumentiert. Die Implementierung von Systemen

wird durch GMP Engineering Manuals vereinfacht.

Lösungen für heute und morgen

Am Ende ergeben sich für das Pharmaunternehmen

nicht nur besser steuerbare Herstellprozesse. Auch

der Aufwand für die Compliance sinkt und Geschäfts-

prozesse werden optimiert. Auf diese Weise lassen

sich wirtschaftliche Zwänge und die Verantwortung

gegenüber den Patienten und dem Gesetzgeber in

Einklang bringen. Aber auch der Systemanbieter pro-

fi tiert von der Zusammenarbeit mit Siemens. Er kann

jederzeit auf Spezialisten für die unterschiedlichsten

Disziplinen zurückgreifen, um seinen Kunden eine

optimal abgestimmte Lösung bieten zu können. Zu-

dem ermöglicht ihm die Nutzung einer durchgängi-

gen Technologie- und Systemplattform eine hohe

Sicherheit im Engineering, so dass er den auch in Zu-

kunft weiter steigenden Anforderungen an die Quali-

tät und Wirtschaftlichkeit gewachsen ist. p

Verschiedene Stufen von Prozessverständnis und Prozesskontrolle haben unmittelbare Auswirkungen auf die Risiken, die mit dem Prozess verbunden sind

Hohes Fehlerpotenzial

Probleme werden nachträglich durch Tests und Kontrollen erkannt

Reproduzierbarer Prozess innerhalb enger

Betriebstoleranzen

Robuster und reproduzierbarer Prozess

Prozessverständnis

Gering Hoch

Pro

zess

kon

tro

lle

Ho

chG

eri

ng


P r o c e s s A n a l y t i c a l T e c h n o l o g y

Siem

ens

AG

Netherlands Vaccine Institute, Niederlande

Wissen schaffen

p

Durch frühzeitige Anwendung der neuen Sipat-Software profi tieren Forscher

von der Process Analytical Technology in der Biotechnologie.

Die neue Sipat-Software ermöglicht die Erfassung der Daten sowie die Integration der Informationen aus dem Prozess und aus Berechnungen


Process Analytical Technology (PAT) gibt Phar-

maunternehmen die Möglichkeit, mehr Kon-

trolle über ihre Prozesse zu gewinnen, Quali-

tät in ihre Produktion zu integrieren und einen

großen Schritt in Richtung Real-Time-Release von

Produkten zu machen. Eine große Herausforderung

stellen allerdings biotechnologische Prozesse dar, da

Zellkulturen und Fermentationen die Modellierung

und multivariate Datenanalyse, wie sie für PAT erfor-

derlich sind, sehr erschweren.

Ein Hindernis war bislang, dass es keine Software

gab, mit der sich PAT-Tools und die Informationen,

die während der Bearbeitung und der Online-Analyse

der Prozessdaten mit gespeicherten Daten gewonnen

werden, in ein System integrieren lassen. Daher ent-

wickelte und pilotierte Siemens im Rahmen eines

PAT-Projektes im Labor für Prozessentwicklung am

Netherlands Vaccine Institute (NVI) in Bilthoven in

den Niederlanden die Software Sipat. Diese Software

wurde bereits genutzt, um ein Echtzeit-fähiges Veri-

fi zierungstool für alle kritischen Prozessattribute

der Kultivierung des Bakteriums Bordetella pertussis

für einen Keuchhusten-Impfstoff zu entwickeln.

Produkte unmittelbar freigeben

Ziel des NVI-Projektes war es, alternative Methoden

für die Prozessentwicklung und leistungsfähige Tech-

nologien für die Prozessüberwachung und -steue-

rung zu entwickeln, um die direkte Freigabe von

Endprodukten ohne nachträgliche Qualitätstests zu

ermöglichen. Siemens wurde aufgrund seines Know-

hows in Biotechnologie und Automatisierungstechnik

als Partner gewählt, so Mathieu Streefl and, Projektlei-

ter und Forscher am NVI: „Das Siemens-Team stellte

sich der Herausforderung, eine vollständige PAT-Lö-

sung für einen Prozessschritt in der Kultivierung zu

entwickeln und umzusetzen. Das Team wusste genau,

was PAT umfasst und wie man einen Prozess für PAT

ertüchtigt. Diese Ideen wurden passend zu unseren

Vorstellungen und Wünschen überarbeitet und wei-

terentwickelt.“

Bioprozesse im Griff

Die komplexen Prozesse für das Beimpfen und das

Ernten der Bakterienkulturen, die in der Biotechno-

logie verwendet werden, erfordern eine exakte Er-

fassung und Steuerung aller wichtigen Prozess-

parameter. Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der

In-situ-Messung ermöglichen ein komplettes Bild

des Fermentationsprozesses. Sie liefern nicht nur In-

formationen zu einzelnen Parametern, sondern auch

relative Messwerte zur Bestimmung von Abwei-

chungen, so dass das tatsächliche Geschehen im Bio-

reaktor besser sichtbar wird. Das NVI-Projekt über-

wacht nicht nur die Veränderungen von bekannten

Parametern, sondern sucht auch aktiv nach weiteren

Größen, die die Qualität und Wirksamkeit des End-

produktes beeinfl ussen. Daraus lassen sich die Kon-

trollregimes und der gesamte Batchprozess verbes-

sern, um eine höhere Ausbeute mit einer besseren

Qualität bei geringeren Kosten zu erzielen.

PAT ermöglicht eine strukturierte, wissenschaft-

liche Prozessentwicklung und unterstützt auch die

Entwicklung vorausschauender Prozessszenarien,

die jederzeit reevaluiert werden können, wenn Kor-

rekturen erforderlich sind. So kann ein Produkt ei-

ner bestimmten Qualität (beziehungsweise Reinheit)

und Wirksamkeit innerhalb der kürzest möglichen

Zeit und mit den geringsten Kosten hergestellt wer-

den, und gleichzetig werden keine Produkte herge-

stellt, die außerhalb der Spezifi kation liegen – „right-

fi rst-time“ als integrierter Teil der Produktion.

Sipat unterstützt Entwicklung

Sipat ermöglicht die Erfassung der Daten und die

Integration aller Informationen, die während des

Prozesses und durch Online-Berechnungen gewon-

nen werden. Zudem unterstützt die Software den

Vergleich des tatsächlichen Batchverlaufs mit dem

idealen Verlauf des „Golden Batch“. Mit Sipat kann

das NVI Labormodelle mit modernen Near-Infrared-

und Massenspektroskopiesystemen und Probenda-

ten kombinieren, um ein komplettes Prozessmodell

zu entwickeln.

Das NVI hat dadurch mehr Wissen über die kri-

tischen Prozessparameter bei der Kultivierung von

Bordetella pertussis gewonnen. Das Projekt hat er-

folgreich die Machbarkeit des Ansatzes demonstriert,

der nun genutzt wird, um einen Bioreaktor mit einem

Volumen von zwei Litern für Forschungszwecke zu

entwickeln. Das größere Prozesswissen wird auch

das Upscaling auf kommerzielle Maßstäbe erleich-

tern. Das NVI plant jetzt, auch weitere Kultivierungs-

prozesse und andere Bereiche, wie die Gefriertrock-

nung oder Chromatografi e, in ähnlicher Weise für

PAT zu ertüchtigen. p


www.siemens.com/[email protected]


MV Kamera Verschlusskontrolle

Blisterpackung

MV Kamera Codekontrolle Beipackzettel

Printer DataMatrix-Code (variable Daten)

MV Kamera Verifier(Verfallsdatum, Lot Code etc.) und DataMatrix-Code-Kontrolle

Kartoniermaschine

Maschinensteuerung Simotion - Meldesystem- Betriebsarten-Management - Schieberegister

Prozessvisualisierung WinCC

ERP

Der Gesetzgeber stellt immer strengere An-

forderungen an die Sicherheit pharmazeu-

tischer Produkte. Dazu gehört auch ein voll-

ständiger Herstellungsnachweis, wobei alle Ver-

packungselemente automatisch identifiziert und

der Verpackungsprozess im Detail nachvollziehbar

überwacht werden müssen. Die verschärfte Ge-

setzes- und Verordnungslage macht es außerdem

erforderlich, dass Verpackungsanlagen in „Track &

Trace“-Systeme eingebunden sind: Zum einen muss

die Korrektheit von Verpackung und Beilagen nach-

gewiesen werden, zum anderen müssen Richtig-

keit und Lesbarkeit des auf der Verpackung ange-

brachten Produktcodes sichergestellt sein, da er

das einzelne Produkt identifiziert und damit als

Schlüssel für die gesetzlich geforderten Qualitäts-

nachweise dient.

Wenn die für die Erfüllung dieser Vorgaben not-

wendigen Funktionen direkt in die Verpackungsau-

tomatisierung integriert werden, hat dies vielfältige

Vorteile: Eine so automatisierte Verpackungslösung

ist einfach und schnell zu validieren. Sie bietet darü-

ber hinaus die Vorteile eines schnellen Engineerings,

rascher Inbetriebnahme, guter Wartbarkeit und effi -

zienter Diagnose. Qualitätsstatus und Position jedes

in der Verpackungslinie befi ndlichen Produkts sind

jederzeit nachvollziehbar, übergeordnete „Track &

Trace“-Systeme der IT-Ebene werden direkt mit ge-

sicherten Qualitätsdaten versorgt.

Auto-ID minimiert Risiken

In Pharma-Verpackungslinien leistet Auto-ID die posi-

tive Bestätigung, dass die richtigen Verpackungsma-

terialien, Beipackzettel und Einleger verwendet wur-

den. Gleichzeitig stellt Auto-ID den Bezug zwischen

dem einzelnen Produkt und dem ihm entsprechenden

Satz im Prozess protokollierter Qualitätsdaten her.

Dies ist die Voraussetzung dafür, dass fehlerhafte

Produkte zuverlässig ausgeschleust werden – und

dies auch nachweisbar ist. In einer gegen manuellen

Zugriff abgesicherten Verpackungslinie wird so sicher

verhindert, dass solche Produkte in die Transportver-

packung und damit in den Handel gelangen. Für alle

ausgelieferten Produkte kann dagegen die Qualität in

allen Details positiv bestätigt werden.

Track & Trace

Sicher im Blick

p

In die Automatisierung integrierte Sensorik unterstützt eine

einfach validierbare, prozesssichere Verpackung.

A r z n e i m i t t e l f e r t i g u n g

Siem

ens

AG


MV Kamera Auswurf-kontrolle

MV Kamera Verschluss Kontrolle Karton

Simatic Machine Vision System/Kamera

Simatic RF RFID-System Schreib-/Leseeinheit

RFID Applikator Schreibgerät

RFID Verifier Lesegerät

MV Kamera Qualitäts-kontrolle (z.B. Siche-rungsetikett)

MV Kamera Auswurfkontrolle

Profinet

Etikettiermaschine

DataMatrix oder RFID?

Die automatische Erkennung von Verpackungskom-

ponenten, Beipackzetteln und Einlegern erfolgt

meist anhand von Barcodes oder DataMatrix-Codes.

Aber auch die direkte Interpretation von Text und

Grafi k eines Aufdrucks mit Machine Vision-Techno-

logien ist möglich. In einigen Staaten der USA wird

jedoch bereits die Kennzeichnung pharmazeutischer

Produkte durch einen elektronischen E-Pedigree dis-

kutiert.

DataMatrix-Codes werden äußerst kostengünstig

mit den verschiedensten Druckverfahren auf feste

und fl exible Materialien aufgebracht. Der DataMatrix-

Code ist auch dann noch vollständig rekonstruierbar,

wenn bis zu 25 Prozent der Codefl äche unleserlich

sind. Deshalb setzt sich der DataMatrix-Code bei der

Kennzeichnung von Materialien und Verpackungs-

komponenten zunehmend gegenüber anderen Ver-

fahren durch. Ob jedoch der Produktcode mittels

einer Direktmarkierung mit DataMatrix-Code oder

als RFID-Tag auf die Verpackung aufgebracht wird,

ist vor allem von den Regularien des Zielmarktes

abhängig. Daher kann es auch notwendig sein, Ver-

packungslinien sowohl mit DataMatrix- als auch mit

RFID-Technologie auszustatten. Dies macht die Pro-

duktion zudem fl exibler. Hausinterne Logistikpro-

zesse und die Distribution profi tieren mit RFID von

der schnellen Pulkerfassung aller Informationen zu

einer Lieferung. Die Möglichkeit, alle zur Logistik-

steuerung benötigten Daten direkt am Transport-

medium zu speichern, spricht sogar für den Einsatz

wiederbeschreibbarer RFID-Tags – jedenfalls an zir-

kulierenden Transportmedien.

Integration bietet vielfältige Vorteile

Gleichgültig, welche Kennzeichnungsverfahren zum

Einsatz kommen: Die Ergebnisse der Prozessüber-

wachung per Auto-ID werden einerseits direkt zur

Anlagensteuerung genutzt, andererseits liefern sie

den Input für die Produktverfolgung. Prozessüber-

wachung, Track & Trace und Verpackungsautomati-

sierung gehen Hand in Hand.

Für wirtschaftliche, performante und zuverlässige

Verpackungslösungen mit Auto-ID müssen darum

Die lückenlose Rückverfolgbarkeit des Herstellungsprozesses

erfordert die automatische Identifi kation aller

Verpackungs komponenten und die Prozess sicherung

durch Machine Vision

A n f o r d e r u n g e n b e i V e r p a c k u n g s l i n i e n

Zuverlässige automatische Identifi kation aller verwendeten Mate-rialien (Auto-ID)Absicherung jedes qualitätsrelevanten Prozessschrittes durch nachgeschaltete Kontrollen (z. B. optische Verschluss- und Label-Kontrolle mit Machine Vision)Ein durch alle Stationen getakteter Datenfl uss, der jedem einzelnen Produkt die im Prozess protokollierten Qualitätsmerkmale fehler-sicher zuordnet („validiertes Schieberegister“)

3

3

3


Individuelle Lösungen mit Standardsoftware

Hohe Zuverlässigkeit, kurze Realisierungszeiten und

geringen Validierungsaufwand versprechen insbe-

sondere Verpackungsautomatisierungen, die aus vor-

geprüfter Standardsoftware zusammengestellt sind.

Beispiele für die „Plug & Play“-fähige Automatisierung

von Einzelstationen und ganzen Verpackungslinien

liefert das „Optimized Packaging Line“-Konzept. Be-

stehend aus standardisierten und einfach zu adaptie-

renden Motion Control-Lösungen werden diese auch

den Forderungen der 21 CFR Part 11 gerecht. Sie ba-

sieren auf internationalen Standards wie OMAC und

Profi net und sorgen für die Harmonisierung von

Schnittstellen und Maschinenbedienung. Für alle

wichtigen Verpackungsaufgaben einschließlich des

Handlings stehen Software-Bibliotheken zur Ver-

fügung. Sie umfassen alle benötigten Maschinenfunk-

tionen von der Kommunikation über die Bedienung

bis hin zu validierten Schieberegistern.

Für eine reibungsarme Projektabwicklung unter-

stützen Siemens-Pharmaexperten und Verpackungs-

experten aus den Siemens-Applikationszentren den

Aufbau beziehungsweise die Nachrüstung von Verpa-

ckungslinien mit Auto-ID und Track & Trace. So kön-

nen die verschärften gesetzlichen Vorgaben durchaus

Anlass und Gelegenheit bieten, die Arzneimittelferti-

gung noch wirtschaftlicher zu gestalten. p

Sensorik, Automati sierungssystem und Anwender-

software der Verpackungslinie als homogenes, gut

wartbares Gesamtsystem zusammenspielen. Durch-

gängige Systemtechnik, die Sensorik, SCADA- und

ERP-Anbindung einschließt und modulare Maschi-

nenkonzepte effi zient unterstützt, ist hierfür eine

wesentliche Voraussetzung.

Siemens realisiert seit mehr als 25 Jahren RFID-

und Machine Vision-Lösungen für industrielle

Anwendungen in verschiedenen Bereichen. Damit

bietet Siemens ein einzigartiges Portfolio, das

sowohl RFID-, DataMatrix-Code-Lesesysteme und

Maschine Vision als auch Steuerungs-, Antriebs-,

Visualisierungs-, Prozessleit- und Manufacturing

Execution-Systeme enthält und nach den Prinzipien

der Totally Integrated Automation in ein durch-

gängiges, übergreifendes Systemkonzept inte-

griert hat. Dieses Konzept reduziert sowohl die Kom-

plexität der Neuerstellung von Verpackungsanlagen

mit Auto-ID, optischer Prozessüberwachung und

„Track & Trace“-Funktionalität als auch den Aufwand

für die Nachrüstung bestehender, bereits mit

Simatic oder Simotion automatisierter Verpackungs-

linien.

Im Engineeringsystem werden die Sensoren wie

intelligente Peripherie projektiert, die Details der

Kommunikation auf der Feldebene und für die hori-

zontale und vertikale Integration durch Systemfunk-

tionen der Siemens-Engineeringsysteme geregelt.

Die direkte Integration aller prozessüberwachenden

Funktionen steigert durch kurze, direkte Kommuni-

kationswege die Performance des Gesamtsystems,

was sich unmittelbar in einem sehr hohen Durchsatz

bemerkbar macht.

V a l i d i e r t e s S c h i e b e r e g i s t e r

Verpackungslinien bestehen zunehmend aus auto-nom und damit dezentral automatisierten Modulen, die im Idealfall ready-to-run aneinandergekoppelt werden. Die Automatisierungstechnik unterstützt diesen Trend in Hardware und Software: Das Motion Control-System Simotion stellt mit verteiltem Gleichlauf die Synchronbeziehungen zwischen dezentral auto-matisierten Maschinenmodulen her. Auch beim Meldesystem, Betriebsartenmanagement, bei der generellen Not-Aus-Funktionalität und anderen Standardfunktionen kann das System die über die Verpackungslinie verteilte Intelligenz koordinieren und nutzen.Mit der Funktion „validiertes Schieberegister“, das für Simotion als validierte Softwarebibliothek zur Verfü-gung steht, lässt sich die Zuordnung zwischen dem einzelnen Produkt und seinem Satz produktions- und qualitätsrelevanter Daten auch im Fehlerfall oder bei Stromausfall über die gesamte Verpackungslinie hin-weg zuverlässig erhalten.

Fehler

Maschinentakt Produktflussrichtung

Produkt- auswurf

Schematisiertes Beispiel einer Produktionsmaschine





Simotion

Funktionen für Pharma

p

Das Motion Control-System Simotion Version

4.1 bietet für Anwendungen in der Pharmain-

dustrie zahlreiche Funktionen, mit denen sich

die GMP-Anforderungen auch im Bereich der intelli-

genten Antriebstechnik einfach umsetzen lassen. So

überwacht Simotion mit der Option Simatic Logon den

Zugriff auf sämtliche Funktionen eines mit Simotion

automatisierten Systems und gestattet ihn nur na-

mentlich autorisierten Bedienern oder Servicekräften.

Das System wie auch sämtliche Programmteile sind

durch wirksame Autorisierungsmechanismen sowohl

bei der Projekterstellung als auch im Betrieb vor Mani-

pulationen geschützt.

Mehr Funktionen für Handlingaufgaben

Speziell für Handlingprozesse, beispielsweise in der

Verpackung, wurde die Funktionalität von Simotion

zudem um entsprechende Technologieobjekte erwei-

tert. Das Simotion-Technologieobjekt Bahninterpola-

tion für Handlingprozesse unterstützt systemseitig

die Linear-, Kreis- und Polynom-Interpolation zwei-

und dreidimensional. Darüber hinaus können die

wichtigsten Standardkinematiken einfach umgesetzt

werden, so dass beim Nach- oder Umrüsten einer Ma-

schine nur die kinematikbezogenen Parameter aktu-

Mit der Version 4.1 erfüllt Simotion dank neuer Handlingfunktionen

und spezieller Pharma-Erweiterungen die Anforderungen performanter

Verpackungsaufgaben in der Pharmaindustrie.

alisiert werden müssen. Die Bahninterpolation kann

auch mit der Standardbibliothek Simotion Top Loa-

ding erweitert werden. Simotion Top Loading erlaubt

die Programmierung und Projektierung von Top Loa-

ding-Zellen mit unterschiedlicher Kinematik in Ver-

bindung mit anderen Softwaremodulen auf einer oder

mehreren Steuerungen. Damit entfällt die Synchro-

nisation mit proprietären Steuerungsarchitekturen

oder die Einarbeitung in spezielle Programmierspra-

chen für Robotersteuerungen. Echtzeitsynchronisie-

rung und durchgängige Datenhaltung sind ohne Ein-

schränkungen möglich.

Mit Simotion Top Loading und der integrierten In-

terpolation steht sowohl dem Maschinenhersteller

als auch dem Anwender eine Softwarebibliothek zur

Verfügung, die das Engineering, die Programmierung

und die Bedienung deutlich vereinfacht und die Ma-

schinenperformance steigert. p



H i g h l i g h t s

3 Sicheres Engineering durch Simatic Logon und Version Trail

3 Konsistente Zeitstempel durch Zeitsynchronisation

3 Erweiterte Funktionen durch die einfache Anbindung an WinCC fl exible:3 Aufzeichnung aller Bedienhandlungen als Audit Trail

3 Auf Wunsch elektronische Unterschrift 3 Datenaufzeichnung von Meldungen und

Messwerten 3 Einfaches Abrufen der Prozessdaten3 Technologieobjekt „Bahninterpolation“

für die Automatisierung leistungsfähiger Handlingmodule

In WinCC flexible und Simotion umgesetzte GMP-Anforderungen (zum Beispiel 21 CFR Part 11)

Archivierung der Runtime- Daten (z. B. Alarm&Tag Logging)

Electronic Signature (Runtime)

Audit Trail (Runtime)

Change Control(Konfi guration)

ZugriffsschutzUser Management

Auslesen von archivierten Daten

Anforderungen WinCC flexible Simotion

WinCC flexible /Simatic Logon

Simotion /Simatic Logon

WinCC flexible /Change Control

Simotion /Version Trail

WinCC flexible / ArchiveWinCC flexible / Audit Viewer

WinCC flexible / Archive

WinCC flexible / Audit

WinCC flexible / Audit

†

†

†

†

†

†

†




Publ

icis

D ie Firma R.C.A. Bignami aus dem norditalie-

nischen Varese hat Maschinen für die Herstel-

lung von Wundpfl astern entwickelt, die zu

den interessantesten in diesem Marktsegment gehö-

ren. Die neueste Maschine ist auch die schnellste: Sie

produziert pro Minute 50 Meter Pfl aster à 15 Millime-

ter Breite, das heißt mehr als 3300 Wundpfl aster.

Bignami automatisierte seine Maschinen in der Ver-

gangenheit mit einer NC-Steuerung, die aufgrund der

geforderten Leistung für das neue System aber nicht

mehr geeignet war. Das Unternehmen beauftragte da-

her die Firma Motion Engineering, einen Systempart-

ner von Siemens für Motion Control-Anwendungen,

eine vollständig neue Steuerungsarchitektur zu erar-

beiten und ihre langjährige Erfahrung mit schnell lau-

fenden Maschinen einfl ießen zu lassen.

Absolute Präzision

Was an der Bignami-Maschine sofort ins Auge fällt,

ist die große Anzahl von Spulen mit unterschied-

lichem Material. Denn ein Pfl aster besteht je nach

Verwendungszweck aus verschiedenen übereinander

geschichteten Materialien wie Textilgewebe oder

Kunststoffträger, Klebemasse, Mull, Hydrokolloiden

und Silikonpapier. Die Steuerung der Maschinenach-

sen muss daher in der Lage sein, die Geschwindig-

keit des Auftragens der einzelnen Schichten mit ab-

soluter Präzision zu regulieren, und außerdem einen

genauen und sehr schnellen Zuschnitt ermöglichen.

Um die 18 Servoachsen der Bignami-Maschine zu

kontrollieren, wurde die Steuerung Simotion D445

ausgewählt, die leistungsstärkste unter den Drive-

based CPUs des modularen Motion Control-Systems

Simotion. Als Antriebsumrichter dienen Geräte der

neuen Antriebsfamilie Sinamics S120 und als Mo-

toren werden Servomotoren der Baureihe 1FK7 mit

angebautem Planetengetriebe verwendet.

Simotion D steuert – neben der gesamten Maschi-

nenlogik – die Auf- und Abwickelspulen, die rotie-

renden Schneidmesser für den Zuschnitt der Pfl aster

sowie die Einstellungen in Abhängigkeit von der

R.C.A. Bignami, Italien

3300 Pfl aster pro Minute

p

Die äußerst leistungsfähigen, schnellen und präzisen Maschinen, mit denen

R.C.A. Bignami Pfl aster für die Wundversorgung produziert, sind mit Antriebstechnik

von Siemens ausgerüstet.




Siem

ens

AG

Schnittposition, und das alles innerhalb einer Zyklus-

zeit von zwei Millisekunden. Für die Kombination

von Simotion D und Sinamics S120 sprach sowohl die

kompakte Aufbautechnik als auch die Leistung. Über

Scout, das Engineering-Tool für Simotion, wurden

neben der Maschinenlogik alle Motion Control-Funk-

tionen programmiert.

Antriebsregelung voll integriert

Voll integriert in Simotion D ist auch die Regelung

der Sinamics-Antriebe. Die Strom- und Drehzahl-

regelung erfolgt bei dieser Antriebsfamilie zentrali-

siert in einer einzigen Baugruppe für alle beteiligten

Achsen. Das „Rückgrat“ des Systems bildet die ein-

heitliche, digitale Kommunikationsschnittstelle

Drive-Cliq, die alle elektronischen Komponenten bis

hin zu den Motoren verbindet. Alle für den Betrieb

des Antriebsverbunds notwendigen Daten werden

über diese Schnittstelle mit kompakten, einfach kon-

fektionier- und steckbaren Leitungen übermittelt,

was den Aufbau übersichtlich macht und die Ver-

drahtung vereinfacht.

Dank Drive-Cliq ist die Steuerung darüber hinaus

in der Lage, automatisch die elektronischen Typen-

schilder aller Komponenten zu erfassen und sich

selbsttätig entsprechend zu konfi gurieren. Das bie-

tet große Vorteile, weil dadurch die Erstinbetrieb-

nahme wesentlich schneller und einfacher ist und

auch die Möglichkeiten der Systemdiagnostik um ein

Vielfaches verbessert werden.

Der verantwortliche Projektingenieur Lucio

Bonandini von Motion Engineering bestätigt, dass

die Flexibilität, die das Engineeringsystem Scout

bietet, grundlegend für den Erfolg der Anwendung

war. Besonders die Möglichkeit, Routineabläufe in

Funktionsbausteinen (FB) zu organisieren, gestattet

es, Programm-Module zusammenzustellen, die über

Instanzen beliebig oft wieder verwendbar sind. Diese

Option wurde massiv für die verschiedenen Auf- und

Abwicklungsspulen der Maschine genutzt, die alle

durch Aufrufen desselben Bausteins für verschie-

dene Achsen angesteuert werden.

Neustart per Knopfdruck

Spezifi sche „Technologie-Objekte“ verwalten die

Sensoreingänge für die Durchmesserkontrolle. Diese

schon fertigen Software-Funktionen enthalten alles,

was nötig ist, um Signale zu fi ltern und zu verarbei-

ten und sie für die Berechnungen des Reglers zur

Verfügung zu stellen. Die Funktion „Synchronisation

aller Achsen beim Einschalten“ gestattet es schließ-

lich, nach jedem Fehler innerhalb kürzester Zeit und

mit höchster Zuverlässigkeit wieder zu starten. Funk-

tionale, leicht verständliche Grafi ken auf dem MP370

führen den Bediener durch alle Daten, die für die

Produktion wichtig sind.

Die Maschine, die für einen großen deutschen Kon-

zern entwickelt wurde, hat bereits das Interesse an-

derer wichtiger Unternehmen in der Sparte medizi-

nischer und sanitärer Produkte geweckt. Nicht nur

die Maschine selbst, sondern auch die Zusammenar-

beit mit den Projektpartnern Motion Engineering

und Siemens sowie die Leistungsfähigkeit des Sys-

tems Simotion und Sinamics haben den geschäfts-

führenden Inhaber Giorgio Bignami der italienischen

Maschinenbau-Firma begeistert. p

Die Möglichkeit, Routineabläufe in Funktionsbausteinen zu organisieren, macht die Maschine nach kürzester Entwicklungszeit einsatzfähig



Secondary-Konzept

Netzwerk für Integration

p

Component-based Automation sorgt für mehr Transparenz und Flexibilität in der Arzneimittel-fertigung

P. K

örb

er

Der OEM User Advisory Council hat es sich zum Ziel gesetzt, durch effektivere und

standardisierte Prozesse bei Engineering und Procurement von Automatisierungstechnik

die Geschäftsprozesse in der Pharmaindustrie zu verbessern.


C o m p o n e n t - b a s e d A u t o m a t i o n

Component-based Automation ist ein umfassen-des Konzept für die Arzneimittel herstellung, das zentrale Anforderungen von Pharmaindustrie und OEMs erfüllt: 3 Skalierbarkeit und Modularität3 Eignung für verschiedene Equipment-Typen3 Horizontale Integration3 Vertikale Integration

(beispielsweise für Berichterstellung oder OEE)3 Offene Industriestandards3 Einhaltung der GMP-Richtlinien

Jeder OEM kann seine Maschine mit einer Simatic- oder Simotion-Steuerung ausrüsten, die sich genau für die jeweiligen Anforderungen skalieren lässt. Die Maschinen können lokal mit der SCADA-Software WinCC fl exible gesteuert und bedient werden. Jede Maschine kann separat entwickelt und einzeln nach GMP qualifi ziert werden, lässt sich aber gleichzeitig einfach in einen übergeord-neten Produktionsverbund integrieren, um bei-spielsweise eine zentrale User-Verwaltung für alle Einzelbereiche zu realisieren.

Mit Profi net und CbA lassen sich sämtliche Maschinen sehr schnell und effi zient horizontal integrieren und an das zentrale WinCC-SCADA-System anbinden, das die Visualisierung der gesamten Linie, das Batch-Management und die Überwachung des Equipment-Status ermöglicht. Die Nutzung offener Kommunikationsstandards erlaubt auch die Integration von Komponenten anderer Hersteller. Für die vertikale Integration in das ERP-System der Anlage sorgt ein MES-System wie Simatic IT, das Aufgaben wie das Workfl ow Management, die Archivierung und Bericht-erstellung sowie das Sammeln der Informationen aus dem Labor übernimmt.

ERP-System, MES und zentrales SCADA-System liefern zusammen alle Funktionen für eine ver-besserte Produktionsleistung, integrierte Quali-tätssicherung und eine optimierte Lieferkette in der Arzneimittelfertigung.

Automatisierungslösungen sind im Bereich

der Arzneimittelfertigung meist Teil der

Produktionsmaschinen, die von verschie-

denen OEMs geliefert werden. Der jeweilige Maschi-

nenlieferant sorgt zwar dafür, dass Steuerung und

Mechanik seiner Maschine optimal abgestimmt sind,

die Integration in einen übergeordneten Produk-

tionsverbund ist jedoch oft schwierig. Um die Nach-

teile zu minimieren, die mit diesen „Insellösungen“

auf Maschinenebene verbunden sind, wurde auf

Anregung zahlreicher Pharmaunternehmen im Juli

2007 der OEM User Advisory Council gegründet.

Dieses Gremium setzt sich aus Vertretern von Phar-

maunternehmen, OEMs und Siemens zusammen. Es

hat sich zum Ziel gesetzt, sowohl bei Design und

Implementierung von Projekten als auch über den

gesamten Lebenszyklus der Automatisierungslösung

hinweg deutliche Verbesserungen zu erreichen.

Vorteile für alle Beteiligten

Der Advisory Council konzentriert sich dabei insbe-

sondere auf die Verringerung von Investitionskosten

und Projektlaufzeiten. Daneben stehen Lebenszyklus-

Aspekte und die Senkung der Lebenszykluskosten so-

wie eine bessere Transparenz der Anlagen durch eine

einfachere anlagenweite Integration der Systeme im

Mittelpunkt. OEMs profi tieren durch die Spezifi ka-

tion klarer, einheitlicher Anforderungen durch ihre

Pharmakunden und können einen durchgängigen

Support für alle ihre Kunden nutzen. Zudem fördert

der Einsatz einer integrierten Automatisierungs-

lösung den Absatz kompletter Produktionslinien.

Gemeinsame Richtlinien

Die Arbeit des Gremiums basiert auf einer Richtlinie,

die gemeinsam mit allen Beteiligten entwickelt wur-

de und von Siemens gepfl egt wird. Dieses Dokument

ist die einheitliche Basis für alle OEMs, die Automati-

sierungslösungen anbieten wollen, die nicht nur inner-

halb einer Maschine einen hohen Integrationsgrad

gewährleisten, sondern auch den technischen und wirt-

schaftlichen Anforderungen der Einbindung in den

Produktionsverbund der Pharmafi rmen genügen.

Der Siemens OEM User Advisor Council soll Phar-

maunternehmen dabei unterstützen, ihre Time-to-

Market zu verkürzen, einheitliche Standards für die

Maschinenbedienung und die Produktionsqualität

zu wahren und letztlich Kosten im laufenden Betrieb

sowie über den gesamten Lebenszyklus hinweg ein-

zusparen. Dadurch trägt das Gremium dazu bei, dass

die Pharmaindustrie ihre wirtschaftlichen Anforde-

rungen zielgerichtet in konkrete Lösungen umsetzen

und somit auch für ihre Kunden ein besserer Partner

sein kann. p




G e b ä u d e a u t o m a t i s i e r u n g

Ferring Pharmaceuticals

Beste Bedingungen

p

Siemens implementierte für die neue Niederlassung

von Ferring Pharmaceuticals in Saint-Prex eine integrierte

pharmagerechte Lösung in nur zwölf Monaten.


Die Überwachung des Kühlraums ist direkt an das Gebäudemanagement-system angebunden

Bild

er: F

erri

ng

Phar

mac

euti

cals

Ferring Pharmaceuticals ist ein forschungsori-

entiertes Biopharma-Unternehmen, das sich

auf die Erforschung und Entwicklung innova-

tiver Behandlungsmethoden auf dem Gebiet der Fer-

tilität, Geburtshilfe, Urologie, Gastroenterologie und

Endokrinologie spezialisiert hat. Das Unternehmen

hat vor kurzem seinen Hauptsitz von Dänemark nach

Saint-Prex in der Schweiz verlegt. Das neue zentrale

Verwaltungsgebäude wurde zeitgleich mit einer

kompletten neuen Produktion im Juli 2006 einge-

weiht.

Spezielles Know-how für die Pharmaindustrie

Ferring beauftragte Siemens mit der Implementie-

rung einer durchgängigen Lösung für die gesamte

Gebäudetechnik sowohl der Büros als auch der Pro-

duktion. Entscheidend war dabei, dass Siemens die

nötige Erfahrung mit Projekten in der Pharmain-

dustrie besitzt und über ein breites Produkt- und

Systemportfolio verfügt, das den speziellen Anfor-

derungen der Pharmaindustrie gerecht wird. „Der

Support, den Siemens leisten konnte, sowie die be-

währten Kenntnisse des Unternehmens über regula-

torische Anforderung und die speziellen Bedürfnisse

der Pharmaindustrie waren für uns ausschlagge-

bend“, sagt Ignacio Rodicio, Leiter Engineering und

Unterhalt.

Ferring wollte alle technischen Anlagen in bewähr-

te und standardisierte Kommunikationsplattformen

integrieren, um den Aufwand für Betrieb und War-

tung dieser Anlagen zu optimieren und für die Zu-

kunft einen Investitionsschutz zu gewährleisten.

Selbstverständlich sollten alle Bereiche den gelten-

den Aufl agen der Food and Drug Administration

(FDA) und der entsprechenden europäischen Behör-

den für Systeme im Pharmaumfeld genügen.

Erste Station Lagerhallen

Rohstoffe, Verpackungsmaterialien und fertige Pro-

dukte lagern bei Ferring in großen Hallen, die mit

einem CCTV-(Closed Circuit Television-)System mit

fest installierten Videokameras überwacht werden.

Darüber hinaus wird auch die Raumtemperatur kon-

tinuierlich in verschiedenen Höhen überwacht. Auf

Basis dieser Messungen werden dann die Umge-

bungsbedingungen des Raumes gesteuert. Das Um-

gebungsüberwachungssystem InfoCenter speichert

die Werte, so dass die Daten für Berichte über die

Umgebungsbedingungen genutzt werden können

und für weitere Untersuchungen verfügbar bleiben.

InfoCenter bietet zudem die Möglichkeit, die Mean

Kinetic Temperature (MKT) zu berechnen – eine spe-

zielle Methode für Stabilitätsprüfungen, die beson-

ders für Lagerbereiche wichtig ist.

Kontrollierte Bedingungen im Kühlhaus

Auch die Überwachung des Kühlraums, in dem die

empfi ndlichen Endprodukte bei genau defi nierter


G e b ä u d e a u t o m a t i s i e r u n g

Systeme ausgeführt werden, die einen Einfl uss auf

die Produktqualität haben. Dieser Nachweis soll heu-

te nach Möglichkeit durch einen sogenannten risiko-

basierten Ansatz geführt werden, der ein hohes Pro-

zessverständnis sowie Kenntnisse der Probleme,

Risiken und geeigneten Gegenmaßnahmen beinhal-

tet. In diesem Zusammenhang führte Siemens ge-

meinsam mit Ferring eine umfassende Risiko- und

Einfl ussanalyse aller technischen Systeme der Ge-

bäudeinfrastruktur durch. Diese Analyse ergab, dass

nur zehn Prozent der gesamten Anlage in Saint-Prex

validiert werden mussten.

Ein weiteres Ergebnis war die Feststellung, dass es

zwischen den beiden Produktionslinien in Saint-Prex

ein Verunreinigungsrisiko durch das Bedienpersonal

gab. Um dieses Risiko zu minimieren, wurde ein Zu-

gangskontrollsystem implementiert, das verhindert,

dass nicht autorisiertes oder nicht qualifi ziertes Per-

sonal von einer Produktionslinie zur anderen gelan-

gen kann.

Die Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik- (HLK-)

Systeme mussten ebenfalls validiert werden. Sie

schaffen in allen Bereichen, in denen die Medika-

mente oder Rohstoffe mit der Luft in Berührung

kommen, optimale Luftbedingungen. Alle diese Be-

reiche sind mit Sensoren ausgestattet, die Tempera-

tur, Luftfeuchtigkeit und Differenzdruck messen.

Diese Informationen werden für die Steuer- und Re-

gelkreise der HLK-Systeme und zur Überwachung

aller prozesskritischen Daten im Monitoring-System

benötigt. Die Sensoren sind kalibriert und gewähr-

leisten die Rückverfolgbarkeit nach internationalem

Messstandard. Auch die Systeme für Stickstoff und

Druckluft wurden als Systeme mit direktem Einfl uss

defi niert und in das validierte Gebäudemanagement-

system integriert.

Jedes HLK-System und Luftaufbereitungssystem

besitzt einen eigenen unabhängigen Controller. Da-

durch konnten Inbetriebnahme und Qualifi zierung

Temperatur und Luftfeuchtigkeit gelagert werden, ist

direkt an das Gebäudemanagement- und Monitoring-

System angebunden. So erhält Ferring durchgängig

dokumentierte Daten, die alle gesetzlichen Anforde-

rungen erfüllen. „Inzwischen sind die Umgebungsbe-

dingungen ein genauso kritischer Faktor wie der Pro-

zess an sich“, betont Werksleiter François Hosotte.

Produktion unter Reinraumbedingungen

Bevor die Rohstoffe für die Produktion freigegeben

werden, müssen sie eine Station durchlaufen, in der

die Qualitätskontrolle von Ferring Proben für die

Analyse im Labor entnimmt. Technik von Siemens

steuert und überwacht das installierte Laminar-Flow-

System, das die Substanzen und das Personal schützt.

Ein Zutrittskontrollsystem verhindert außerdem,

dass Unbefugte in sensible Bereiche gelangen.

Die Produkte von Ferring in der Schweiz, das uro-

logische Präparat Minirin und das entzündungshem-

mende Magen-Darm-Mittel Pentasa, werden in zwei

Produktionslinien hergestellt. Die Produktionspro-

zesse werden dabei von Simatic Controllern über Be-

dienpanels gesteuert. Wie in der Pharmaindustrie

üblich, werden die Arzneimittel unter Reinraum-

bedingungen hergestellt, die von 20 verschiedenen

Luftaufbereitungssystemen erzeugt und aufrechter-

halten werden.

Knackpunkt Validierung

Ein entscheidender Punkt bei der Herstellung von

Medikamenten betrifft die Validierung und Qualifi -

zierung der Systeme. Die Validierung muss für alle

S i e m e n s - T e c h n i k i m Ü b e r b l i c k

Zwei Gebäudemanagementsysteme mit 1600 Datenpunkten und 160 RaumsteuerungenValidiertes ZugangskontrollsystemCCTV-VideoüberwachungssystemFeuermeldeanlage mit 1400 Brandmeldern und GasmeldeanlageAutomatische Feuerlöschung mit Wasser-sprühanlage (Lagerung)Automatische Gaslöschanlage (Computerräume)Integrierte GxP- und Nicht-GxP-Überwachung mit dem GebäudeleitsystemValidiertes Umgebungsmonitoring und -reporting mit InfoCenterProzessautomatisierung mit Simatic S7

3

3

3

3

3

3

3

3

3

HLK-Systeme sorgen für die richtige Raumtemperatur und ideale Luftbedingungen


weitgehend parallel durchgeführt werden. Auch für

den laufenden Betrieb und die Wartungsarbeiten

bietet diese Konfi guration Vorteile, da die Systeme

einzeln bedient und gewartet werden können. Auch

wenn die Kommunikation zum Gebäudemanage-

mentsystem unterbrochen werden sollte, gewähr-

leisten die eigenständigen Controller, dass das jewei-

lige System weiterläuft. Die relevanten Informationen

werden dann für einen defi nierten Zeitraum lokal

gespeichert und automatisch übertragen, wenn die

Verbindung mit dem übergeordneten Management-

system wieder hergestellt ist.

Zweigeteiltes Gebäudemanagementsystem

Die Zweiteilung der Systeme in einen validierungs-

pfl ichtigen und einen nicht validierungspfl ichtigen

Bereich setzt sich auch beim Gebäudemanagement-

system (Building Management System, BMS) fort,

um den Validierungsaufwand zu reduzieren und

gleichzeitig die Flexibilität zu erhöhen.

Das BMS ist Teil der IT-Infrastruktur von Ferring.

Mit den dezentralen Automatisierungsstationen ist

es über Ethernet mittels BACnet verbunden, dem

modernsten Kommunikationsprotokoll für die Ge-

bäudeinfrastruktur. Die BMS-Server befi nden sich im

geschützten Server-Raum von Ferring. Im Brandfall

würden Gaslöschanlagen von Siemens aktiviert, um

den Schaden für Personal und Ausrüstung zu mini-

mieren. Das BMS kann über eine Windows Remote

Desktop-Anwendung von jedem Punkt des Gebäudes

aus bedient werden. Das hat den Vorteil, dass die lo-

kalen Clients keine anwendungsspezifi schen Instal-

lationen oder Software benötigen.

Alle qualitätsrelevanten Daten der Gebäudeum-

gebung werden auf einem gesonderten Server mit

der Umgebungsüberwachungssoftware InfoCenter

gespeichert. InfoCenter bietet neben der sicheren

Archivierung dieser Informationen über Jahrzehnte

hinweg auch eine umfassende Berichtsfunktion.

Über sie kann die Qualitätssicherung alle gebäude-

bezogenen Informationen abrufen, die sie benötigt,

um über die endgültige Freigabe des produzierten

Medikaments zu entscheiden.

Büros und Atrium mit viel Komfort

Über die Produktion hinaus sorgt Siemens-Technik

auch in den Bürogebäuden für ideale Bedingungen.

Mit dem Umzug des Hauptfi rmensitzes von Dänemark

in die Schweiz verband Ferring hohe Erwartungen in

Bezug auf sichere und komfortable Büroräume. Das

Klima in jedem einzelnen Büro kann individuell ge-

steuert werden. Die speziellen HLK-Anwendungen

von Siemens für die Klimasteuerung in Atrien steuern

die Temperatur und Luftfeuchtigkeit optimal und stel-

len eine hohe Energieeffi zienz sicher.

Die Systeme für die Bürogebäude wurden in das

BMS integriert, so dass Ferring eine komplette,

durchgängige Lösung für die Gebäudetechnik nutzt.

Ferring verfügt auf der Basis der Total Building

Solution (TBS) über eine gemeinsame Benutzerober-

fl äche, um alle erforderlichen Informationen der

Gebäudeinfrastruktur abzurufen. Die Alarme aller

Untersysteme sind mit der gemeinsamen Alarmver-

folgungsfunktion verbunden, die das Wartungsper-

sonal effi zient informiert. Darüber hinaus ist die Be-

dienung der Systeme einfacher, da alle Anwendungen

auf die gleiche Art und Weise gesteuert werden. Die

Fernüberwachungsfunktion ermöglicht den Zugriff

von jedem Ethernetanschluss im Gebäude aus und

erhöht damit die Flexibilität der Bedienung.

Das Grundgerüst für die Integration wurde durch

Ethernet mit BACnet geschaffen. Die 160 Raumsteue-

rungen sind über Konex-(EIB)- und Lon-Netzwerke

verbunden. Die weltweiten Standard-Protokolle für

die Gebäudeinfrastruktur sind einerseits genau auf

die speziellen Anwendungen zugeschnitten und ge-

währleisten gleichzeitig einen hohen Investitions-

schutz.

Die Verknüpfung der beiden Systeme für die vali-

dierungspfl ichtigen und nicht validierungspfl ichti-

gen Bereiche wurde so implementiert, dass beide

Bereiche unabhängig voneinander gewartet und mo-

dernisiert werden können. Dies ist insbesondere

deshalb wichtig, da die Bereiche Produktion und Ver-

waltung mit unterschiedlichen Lebenszyklen in der

Gebäudetechnik arbeiten.

Dank all dieser Maßnahmen kann Ferring das

hochmoderne Gebäude mit einer Vielzahl an tech-

nischen Anlagen durch ein kleines Engineering- und

Wartungsteam effi zient betreiben. p

Desigo-Automationsstationen steuern, regeln und überwachen autark die gesamten raumlufttechnischen Anlagen


www.siemens.com/[email protected]


I n d u s t r i e l l e K o m m u n i k a t i o n

D ie Standorte von Janssen Pharmaceutica in

Beerse und Geel in Belgien sind jeweils mit

einem so genannten Installation Monitoring

System (IMS) ausgerüstet, das die Daten aus den ver-

schiedenen SCADA-Systemen in der jeweiligen Anla-

ge erfasst und vernetzt. Darüber hinaus ist das Sys-

tem auch für die Integration der Informationen der

HVAC-, Überwachungs- und Archivierungssysteme

verantwortlich und übernimmt die Bearbeitung von

Alarmen und Berichten. Die beiden IMS in Beerse

und Geel sind sowohl miteinander als auch mit über-

geordneten Systemen verbunden.

Verfügbarkeit sichern

Die bestehende Lösung von Janssen Pharmaceutica

basierte auf dem unternehmensweiten IT-Standard.

Sie nutzte IT-Switches und die Netzwerke waren je-

weils als ein Virtual Local Area-Netzwerk pro Stand-

ort konfi guriert. Als sich Janssen Pharmaceutica

entschloss, die IMS-Netzwerke in Beerse und Geel zu

modernisieren, suchte das Unternehmen nach einer

Lösung, die sowohl das ISO-Protokoll als auch TCP/IP

unterstützen konnte. Zudem wollte Janssen Pharma-

ceutica die Bürokommunikation von der Prozess-

Bildunterschrift Bildunterschrift Bildunterschrift Bildunterschrift

Janssen Pharmaceutica, Belgien

Doppelt gut

p

Janssen Pharmaceutica implementierte ein neues Kommunikationsnetzwerk mit Komponenten aus dem

Scalance-Spektrum an zwei Standorten in Belgien und profi tiert von der verbesserten Verfügbarkeit.


kommunikation trennen und eine Echtzeit-fähige

Lösung implementieren, die sowohl mit Kommunika-

tions- als auch Good Manufacturing Practice-(GMP-)

Standards konform war.

Flexible Kommunikationsoptionen

Das Unternehmen hatte bereits bei anderen Pro-

jekten mit Siemens zusammengearbeitet und war

sich daher sicher, dass das Siemens-Büro in Belgien

auch dieses Projekt bewältigen konnte. Die Lösung

auf Basis von Scalance-Komponenten für die indus-

trielle Kommunikation bot sowohl ISO-Schnittstellen

für die Anbindung der Controller in der Anlage als

auch TCP/IP-Unterstützung als zukunftssicheren

Standard. Zudem lassen sich mit Scalance auch fl exi-

ble Konfi gurationen realisieren, beispielsweise High-

Speed-Ringe für die geforderte hohe Verfügbarkeit.

Als erstes wurde der Standort Beerse modernisiert,

wo sich der Hauptsitz von Janssen Pharmaceutica be-

fi ndet. Zum Komplex gehören Einrichtungen für die

Arzneimittelfertigung, Forschung und Entwicklung

sowie Pilotanlagen, inklusive der entsprechenden

Utilities wie Wasseraufbereitung und Klimatechnik.

Das Projekt, das von einem Systemintegrator ausge-

führt wurde, begann im Sommer 2006 und wurde

Anfang 2007 abgeschlossen. Insgesamt wurden sechs

lokale Netzwerke implementiert. Jedes Netzwerk ist

mit einem der sechs SCADA-Systeme des Standorts

verbunden: jeweils ein System für die Wasseraufbe-

reitung und das Gebäudemanagement, je zwei Syste-

me in der pharmazeutischen Produktion und in der

Forschung und Entwicklung. Aktuell sind rund 150

Controller über die Scalance-Netzwerke verbunden,

im Endausbau können es bis zu 300 Controller sein.

In Geel wurde nach Abschluss des Projektes in Beerse

die gleiche Konfi guration implementiert. Dort sind

in der Anlage für chemische Wirkstoffsynthesen in-

klusive der entsprechenden Utilities drei lokale Netz-

werke im Einsatz. Dieses Projekt wurde im August

2007 abgeschlossen.

GMP-konform

Die Netzwerke in beiden Standorten sind gemäß den

GMP-Anforderungen für pharmazeutische Anlagen

qualifi ziert. Darin wird unter anderem gefordert,

dass keine Daten während der Umstellung verloren

gehen. Dank der guten Zusammenarbeit zwischen

dem Technikverantwortlichen Luk Schaeken, dem

Projektmanager Manu Van Roosmalen, dem System-

integrator und dem Siemens-Supportmitarbeiter

Yves Vandorpe konnte diese Anforderung voll erfüllt

werden. Beide Systeme gingen erfolgreich in Betrieb.

Janssen Pharmaceutica profi tiert unmittelbar von

der neuen Infrastruktur. Da jedes SCADA-System mit

einem eigenständigen Ring verbunden ist, sind die

einzelnen Netzwerke des IMS voneinander getrennt.

Dadurch gibt es keinerlei Rückwirkungen von einem

Netzwerk auf andere Netze, wenn eine Komponente

ausfällt oder Erweiterungen beziehungsweise Modi-

fi kationen erforderlich sind. Durch die Möglichkeit

zu Erweiterungen und Anpassungen ist Janssen

Pharmaceutica auch auf zukünftige Herausforde-

rungen gut vorbereitet. p



S c a l a n c e - L ö s u n g i m D e t a i l

12 Scalance X202-2 IRT Switches109 Scalance X204-2 Switches32 Scalance X208 Switches

Argumente zugunsten von Siemens:Redundante High-Speed-Ringkonfi gurationRobuste Komponenten mit MetallgehäuseEinfache und robuste Anschlusstechnik mit RJ45 Industrial Ethernet-AnschlüssenWartungsfreundlich dank Confi guration PlugOptimiert für Profi net-KommunikationMöglichkeit zur Integration in Step 7Simatic-Technologie als Standard, nur ein Lieferant für alle Automatisierungs- und KommunikationskomponentenSupport rund um die Uhr und vor Ort

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3 Die Scalance-Netzwerke sichern eine zuverlässige und hochverfügbare Kommunikation in den beiden Standorten Beerse und Geel

W.

Ge

ye

r

Jan

sse

n P

ha

rma

ce

uti

ca


F o r s c h u n g u n d E n t w i c k l u n g

Baxter in Österreich: Das ist auch die Geschich-

te der 1997 übernommenen Immuno AG und

damit – neben anderen Bereichen – der seit

30 Jahren erfolgreichen FSME-Prävention sowie der

Versorgung mit biotechnologisch hergestellten sowie

aus humanem Blutplasma gewonnenen therapeu-

tischen Proteinen für Patienten mit oftmals lebens-

bedrohenden Erkrankungen. Und das ist ein klares

Bekenntnis Baxters zum Forschungsstandort Öster-

reich. Der Standort in Orth an der Donau ist heute

das größte Forschungsareal des Konzerns: Rund 500

Mitarbeiter sind hier in 17 Gebäuden insgesamt tä-

tig, etwa 260 davon ausschließlich im F&E-Bereich.

Alleine in den letzten beiden Jahren wurde die For-

schungscrew hier um rund 20 Prozent erweitert.

Multi-Purpose-Facility

Objekt Nummer 17 – Pilot Plant I – wurde nun auf den

letzten Stand der Technik gebracht. Die dortigen Fer-

Baxter, Österreich

Upgrade im Labor

p

Siemens realisierte in Orth an der Donau eine Simatic PCS 7/Batch-Installation.

Mit dem neuen Prozessleitsystem entspricht Baxters „Pilot Plant I“ jetzt auch

den strengsten Dokumentationspfl ichten.

470 Mitarbeiter arbeiten am Baxter-Standort Orth/Donau in der Forschung, Produktion und Qualitätskontrolle der Wiener Produkte




Bild

er:

Patr

ick

Sch

alle

r

mentationsanlagen wurden mit einem neuen Prozess-

leitsystem – dem Siemens Simatic PCS 7-System – so-

wie neuen Messmittel- und Zusatzfunktionalitäten

ausgestattet. Fredric Herzog, der Manager der „Pilot

Plant I“, hat neun Monate lang gemeinsam mit

Siemens und Partner ISE „viel Theorie in die Anlage

investiert“. Jetzt nennt er das Upgrade des seit 1993

im Einsatz befi ndlichen Prozessleitsystems einen

„Quantensprung“: „Wir verfügen jetzt über eine ge-

mäß GAMP vollständig validierfähige Anlage, ent-

sprechen also auch den strengsten Vorgaben für Ar-

beitsprozesse im GMP-geregelten Umfeld. Das bedeutet

in der Praxis vor allem streng geregelte, hierarchisch

aufgebaute Zugriffsrechte und Pfl ichten mit Pass-

word-Schutz, Verbesserungen der Steuerung von

Produktions-, Reinigungs- und Sterilisationspro-

zessen und detaillierte, dauerhafte Aufzeichnungen

der Prozessparameter.“ Da die Fermenter der Pilot

Plant I sowohl klinisches als auch für den Verkauf be-

stimmtes Material erzeugen, ist höchste Flexibilität

gefordert. Einerseits werden auf den Anlagen Impf-

stoffe zur Produktionsreife entwickelt, gleichzeitig

übernehmen sie aber auch normale Produktionsauf-

gaben – da sind genaue und umfangreiche Doku-

mentationen unabdingbar.

Medien ohne tierische Komponenten

Einer der größten Forschungserfolge in Orth ist die

„Vero-Zell-Plattform“, mit der Baxter heute in der

Lage ist, Impfstoffe mit Medien ohne tierische Kom-

ponenten in großen Mengen herzustellen. „Während

früher den Medien tierische Seren zugesetzt werden

mussten, ist es heute ein Gemisch aus Salzen, Vita-

minen und Aminosäuren“, erklärt Herzog. Risiken

wie die Übertragung der Rinderkrankheit BSE oder

von spezifi schen, auch für den Menschen gefährlichen

Viren können damit völlig ausgeschaltet werden.

Automatisierungstechnik auf neuestem Stand

Das Upscaling des Produktionsprozesses vom Labor-

maßstab hin zur Produktionsgröße in der Pilot Plant I

bedarf einer ausgefeilten Automatisierungslösung.

Die Rahmenbedingungen wie sterile Produktion, die

Verwendung sehr teuerer Rohstoffe, komplexe Rei-

nigungsprozesse, große Flexibilität, Produktionssi-

cherheit und die Validierung der Anlage stellen hohe

Anforderungen an die verwendeten Produkte und an

das Know-how der Automatisierungstechniker.

Bernhard Baldaszti, Leiter der Automatisierungs-

technik bei Baxter in Orth, nennt als Gründe für den

Einsatz von Simatic PCS 7 „die bestechende Durch-

gängigkeit, die intuitive Bedienung und die Skalier-

barkeit des Systems. Einmal erstellte Standards kön-

nen vom Labor-Fermenter bis hin zur Großanlage

genutzt werden.“

Die Auswirkungen zeigten sich in einem Projekt,

das ausgesprochen erfolgreich in Bezug auf Budget

und Zeitrahmen abgewickelt wurde. Durch die ein-

fache Bedienung konnten die Anlagenbetreiber un-

mittelbar mit der Produktion beginnen. Im Prozess-

leitsystem werden etwa 1 000 dezentrale Messstellen

über Profi bus verarbeitet und chargenbezogen aus-

gewertet. Dokumentierte und jederzeit nachvollzieh-

bare Produktionsparameter geben die geforderte

Produktionssicherheit und sind die Basis für eine

gemäß GAMP validierte Anlage. Die Umsetzung des

Automatisierungsprojektes wurde von Siemens ge-

meinsam mit der Wiener Firma ISE GmbH

durchgeführt. Baldaszti dazu: „Ein weiterer Schlüs-

selfaktor für das erfolgreiche Projekt war die ausge-

zeichnete Zusammenarbeit des Projektteams von

Baxter, dem Biotechnikprofi ISE und den Spezialisten

von Siemens.“ p

Fredric Herzog während der Inbetriebnahmephase: „Die Flexibilität der Pilot Plant I hat sich dramatisch erhöht.“

Simatic PCS 7 und Simatic Batch: Prozessleitsystem und Chargen-Software sorgen für vollautomatische Rezepturen in der Forschung und der Produktion

pharma

Der direkte Weg zum perfekten Batch –PAT Services und Solutions

Qualität als integraler Bestandteil Ihres Produktionsprozesses? Mit

unserem multidisziplinären PAT-Angebot bereiten wir Ihnen den Weg.

Gemeinsam identifizieren wir Ihr Produktionspotenzial, entwickeln

Implementierungsstrategien für kontrollierte Produktqualität und Real

Time Product Release, und unterstützen Sie bei der Umsetzung.

Erreichen Sie mit PAT das Ziel eines schnellen, optimierten und kon-

trollierten Produktionsablaufs. Mehr Info: [email protected]

w w w . s i e m e n s . c o m / p h a r m a

KOMPETENZ

PharmFocus - Siemens · Pharmaindustrie 4 Lücken schließen Trends in der Pharmaindustrie p...

Documents

Transcript of PharmFocus - Siemens · Pharmaindustrie 4 Lücken schließen Trends in der Pharmaindustrie p...