工業(yè)4.0技術(shù)+生物制藥產(chǎn)生什么火花？

生物制藥的進步可能會對這一代人甚至是未來產(chǎn)生積極影響，所以在這個領(lǐng)域工作的人們致力于不斷尋求有意義的進展。其中之一便是尋找與生物制藥制生產(chǎn)自動化和其他高科技增強相關(guān)的機會。

以下是將工業(yè)4.0引入該行業(yè)的一些十分引人注目的應(yīng)用場景，小歐帶你一起了解。

01

機器人無菌灌裝

無菌加工在生物制藥行業(yè)很常見，因為它會生產(chǎn)出耐貯存的產(chǎn)品。機器人特別適合無菌灌裝任務(wù)，因為它們可以持續(xù)執(zhí)行任務(wù)并且發(fā)揮相對穩(wěn)定，并且在有限的甚至無需人工干預(yù)的情況下完成工作。

生命科學(xué)公司Cytiva似乎已經(jīng)通過使用機器人完成這項任務(wù)而獲得了不錯的結(jié)果。2022年夏天有消息稱該公司通過在加拿大溫哥華開設(shè)新工廠，將制造能力提高了200%以上。而中國臺灣一家生物技術(shù)工廠的新無菌灌裝設(shè)施系統(tǒng)的灌裝準(zhǔn)確率高達99.99%，這非常適合高價值生物制藥液體的生產(chǎn)。據(jù)報道，該系統(tǒng)是同類系統(tǒng)中的第一個，并且值得注意的是，它使用的是無需人工干預(yù)的無手套機械臂，顯著降低了污染風(fēng)險并消除了與人為錯誤相關(guān)的問題。

02

數(shù)據(jù)分析工具

工業(yè)4.0的技術(shù)允許生物制藥行業(yè)人士提高該行業(yè)的追蹤能力。

從上世紀(jì)90年代中期開始，研究人員提出使用條形碼進行生物分子識別。十多年后，人們嘗試使用具有生物相容性的條形碼磁珠。隨著流程越來越自動化，條形碼繼續(xù)發(fā)揮重要作用。

最近的一個使用場景與生物制藥行業(yè)使用的玻璃容器的單位級可追溯性有關(guān)。通過使用識別碼，可以讓人們看到裝滿單個容器的時間和日期、花費的時長以及哪臺機器完成了這項工作。這樣就可以更輕松地查看哪些設(shè)備對整體運營更有幫助，這可以幫助決策者選擇何時升級或淘汰設(shè)備。

收集和分析數(shù)據(jù)的工具還可以通過創(chuàng)建數(shù)字孿生（也叫做“數(shù)字鏡像”，現(xiàn)實資產(chǎn)的數(shù)字化版本）來實現(xiàn)生物制藥生產(chǎn)的自動化。從事生物制藥行業(yè)的人士表示，數(shù)字孿生對于流程優(yōu)化和控制特別有用。

為了擴大自動化運營，數(shù)字孿生可以幫助工廠負(fù)責(zé)人了解他們需要做什么，也更容易發(fā)現(xiàn)可能會限制自動化相關(guān)工作順利開展的瓶頸或問題。

當(dāng)負(fù)責(zé)人對將什么改進為自動化以及何時改進這兩點有疑問時，數(shù)據(jù)分析也會提供幫助。相比沒有技術(shù)輔助的人，專業(yè)工具可以更快地處理大量的信息。分析結(jié)果要么會突出顯示目前效率低下的流程，要么會告知哪些流程適合自動化改造。

03

云數(shù)據(jù)庫

云計算是生物制藥領(lǐng)域發(fā)展的另一個重要方面。許多公司在全球設(shè)有分支機構(gòu)，一個擁有云計算平臺的登錄憑證的人，無論身在何處，都可以訪問公司網(wǎng)絡(luò)。

云平臺還可以幫助那些想要遠(yuǎn)程監(jiān)控流程的人。比如單個生物技術(shù)實驗可能會生成數(shù)十個樣本，每個樣本都需要單獨分析，這便成了應(yīng)用生物制藥生產(chǎn)自動化的理想情況。一個人可以通過云端對過程進行場外監(jiān)控，然后僅在出現(xiàn)問題時才請人監(jiān)視設(shè)施中發(fā)生的事情。

各個工業(yè)部門也使用實時數(shù)據(jù)來改進關(guān)鍵設(shè)備的維護策略。有關(guān)異常工作溫度、振動或其他統(tǒng)計資料的數(shù)據(jù)可以直接進入云端進行即時處理和分析。

對于一些遠(yuǎn)程工作的生物制藥公司員工來說，從云端獲取數(shù)據(jù)也很重要。許多人在COVID-19大流行期間就是這樣做的。云計算使人們得以從幾乎任何可以訪問互聯(lián)網(wǎng)的地方獲得所需的公司資源，這種便捷的訪問性促進了分布式團隊之間更好的協(xié)作。

04

3D打印

3D打印最近獲得了很高的關(guān)注，因為它使人們能夠比傳統(tǒng)方法更快地制造產(chǎn)品。許多制造業(yè)領(lǐng)頭羊使用3D打印機進行原型制作或依靠它們進行備件的現(xiàn)場生產(chǎn)。這種方法通常比從供應(yīng)商處訂購更高效，尤其是現(xiàn)在許多供應(yīng)鏈并不順暢。

一位以色列研究人員使用患者的生物體材料，3D打印了一顆人類心臟。這顆心臟在解剖學(xué)、細(xì)胞和生化需求方面，與使用它的人相匹配。

為了滿足患者的需求，一些公司還專注于3D打印個性化的藥物。這樣就能為特定的人提供合適劑量、大小甚至口味的藥物。一些企業(yè)甚至在藥丸上印刷圖案或盲文，方便有視力障礙的人服用它們。

這些技術(shù)仍處于早期發(fā)展階段，所以它們可能還需要一段時間才能對生物制藥生產(chǎn)自動化產(chǎn)生顯著影響。即便如此，隨著公司擴大生產(chǎn)并找到最適合滿足實際需求的應(yīng)用，在這些投入中學(xué)到的東西應(yīng)該會被證明是有價值的。

生物制藥生產(chǎn)自動化值得探索

生物制藥生產(chǎn)自動化的實現(xiàn)需要時間、投入和完備的考慮，為了提高這些舉措獲得成功的可能性，決策者必須設(shè)定預(yù)算、優(yōu)先事項和目標(biāo)，也要為遇到困難做好準(zhǔn)備。同時可以試著了解生物制藥領(lǐng)域的同行使用自動化的方式，學(xué)習(xí)他們的經(jīng)驗，這也可以幫助人們更有信心地制定發(fā)展計劃。

生產(chǎn)自動化在早期并沒有應(yīng)用到生物制藥行業(yè)，然而，越來越多的領(lǐng)導(dǎo)者意識到了它的好處，那現(xiàn)在自然就是開始使用并探索其他可能性的好時機了。

審核編輯 ：李倩